Взрывобезопасный материал для террас и способ его получения - RU2689251C2

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к области материала напольного покрытия, в частности к взрывобезопасному материалу напольного покрытия и способу его получения.

Уровень техники

В промышленных зданиях, таких как заправочные станции сжиженного углеводородного газа, заводы по производству газа, заводы по производству фейерверков и петард, заводы по производству спирта, мукомольные заводы, где может произойти взрыв пыли, текстильные фабрики и т.д., вследствие специальных требований противопожарной защиты и взрывобезопасности, требования, предъявляемые к материалу напольного покрытия, используемого в поверхностном монтаже, очень жесткие. Материал напольного покрытия должен обладать безыскровыми и взрывобезопасными свойствами. То есть, когда металл или другой жесткий предмет ударяет или трет материал напольного покрытия, на материале напольного покрытия не должны возникать искры или сколы, так чтобы можно было избежать случаев возникновения пожара и взрыва.

В настоящее время на рынке материал напольного покрытия, используемый во взрывобезопасный области, в основном имеет следующие проблемы: 1, во время монтажа выделяются опасные вещества, формальдегид, метилбензол и т.д., загрязняющие окружающую среду; 2, большинство материалов обладают антистатической функцией, в то время как их уровень огнестойкости низкий и не может удовлетворять рыночное требование взрывобезопасности; 3, антистатические и безыскровые функции уменьшаются с течением времени, и обычно через 2~3 года антистатические и безыскровые функции больше не существуют; 4, высокая стоимость.

Существует три обязательных условия, которые необходимо учитывать, для того чтобы избежать возникновения взрыва, а именно: наличие источника воспламенения для взрыва, наличие кислорода и наличие легковоспламеняющегося объекта. До тех пор пока одно из обязательных условий может быть ограничено, возникновение взрыва будет сдержано. В настоящее время все меры, которые принимаются в огнеопасном и взрывоопасном месте, чтобы избежать появления источника взрывного воспламенения, касаются оборудования, такого как машины и т.д., и персонала. Однако пол, как очень важная часть огнеопасного и взрывоопасного объекта, тоже должен иметь взрывобезопасную функцию. Взрывобезопасный пол предотвращает возникновение взрыва, исключая источник взрывного воспламенения. Основными причинами, вызывающими источник взрывного воспламенения, являются всевозможные трения, столкновения или искры, генерируемые статическим электричеством. Таким образом, взрывобезопасный пол должен быть прочным, твердым и одновременно иметь антистатические и безыскровые свойства. Принимая во внимание опасные факторы и повреждения от вторичного пожара, вызванного взрывом, пол здания, требующий быть взрывобезопасным, должен иметь ударостойкую функцию, и его уровень огнестойкости должен быть уровня А1. Таким образом, взрывобезопасный материал напольного покрытия должен иметь четыре свойства: антистатическое, безыскровое, уровень огнестойкости А1, взрывобезопасное и ударостойкое.

Определение взрывобезопасного пола: во время монтажа пол промышленного здания завода, склада обрабатывается или дополняется, в частности, определенным специальным материалом, так что пол получает антистатические, безыскровые функции, уровень огнестойкости А1, взрывобезопасность и ударостойкость, и пол не будет вызывать мгновенного возгорания или мгновенного взрыва из-за статических искр, искр трения и удара.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков, известных из уровня техники, и обеспечение взрывобезопасного материала напольного покрытия и способа его получения.

Техническими решениями, используемыми для решения вышеуказанной технической проблемы по настоящему изобретению, являются следующие решения:

Материал получают из железного сплава. Массовые проценты химических компонентов железного сплава: железо 85%, марганец 8%, кремний 6%, остальное - углерод.

Взрывобезопасный материал напольного покрытия содержит следующие компоненты: 100 массовых долей железного сплава, 3 массовые доли карбоната кремния, 10 массовых долей редкоземельного элемента, 5 массовых долей нитрита натрия, 8 массовых долей тонкого кремнеземного порошка, 20 массовых долей цемента. Способ получения взрывобезопасного материала напольного покрытия включает следующие стадии:

1) Получение частиц железного сплава: железный сплав измельчают на частицы размером -100 меш. Затем проводят магнитное разделение с использованием магнитного сепаратора, чтобы удалить примеси. Затем проводят отсеивание с использованием виброгрохота, для того чтобы получить частицы железного сплава -100 меш.

2) Вспенивание: материал частиц железного сплава, полученных на стадии 1), помещают в бак для спекания, который подают в высокотемпературную печь, нагретую до 1500°С. Добавляют карбонат кремния и редкоземельный элемент. Прокаливание и вспенивание проводят в течение 30 часов. Прокаленный и вспененный материал быстро охлаждают до комнатной температуры и измельчают до 100 меш при помощи измельчителя, так что материал становится пористым материалом в виде частиц.

3) Модификация: частицы, полученные на стадии 2), подают в печь для обжига и нагревают до 1000°С. После добавления редкоземельного элемента и перемешивания материал охлаждают до комнатной температуры. После того, как материал измельчают при помощи измельчителя, частицы размером -6 меш +100 меш отсеивают с использованием виброгрохота. После этого получают металлические заполнители, обладающие безыскровыми свойствами даже в случае ударов и трений.

4) Коррозионная стойкость: частицы, полученные на стадии 3), снова подают в печь для обжига, нагретую до 1500°С. Во время прокаливания добавляют инертный газ для защиты от коррозии. После воздействия прокаливания материал охлаждают до комнатной температуры. После измельчения при помощи измельчителя частицы размером -6 меш +100 меш отсеивают с использованием виброгрохота. После этого получают металлические заполнители, обладающие свойством коррозионной стойкости.

5) В металлические заполнители, полученные на стадии 4), последовательно добавляют тонкий кремнеземный порошок, нитрит натрия и цемент. Материал тщательно перемешивают с помощью мешалки. После этого получают взрывобезопасный материал напольного покрытия.

Продукт по настоящему изобретению обладает следующими свойствами:

1. Сопротивление скольжению у продукта по настоящему изобретению такое же, как у цементного пола. Во время монтажа пола вместе с материалом цементного основания, пол составляет с материалом цементного основания единое целое без отслаивания. Продукт по настоящему изобретению является гладким, не образует пыли, является прочным на сжатие, устойчивым к растрескиванию, прочным на растяжение и имеет короткий срок монтажа. Продукт по настоящему изобретению не вызывает никакого загрязнения и относится к экологически безопасным продуктам.

2. Прочность продукта по настоящему изобретению в 3-5 раз выше, чем у терраццо. Ударопрочность продукта по настоящему изобретению в 2-3 раза выше, чем у терраццо.

3. Продукт по настоящему изобретению обладает свойствами высокой износостойкости, ударопрочности, антистатичности, устойчивости к слабым кислотам, устойчивости к щелочам и солям, коррозионной стойкости и т.д.

4. Продукт по настоящему изобретению имеет длительный срок службы (20-30 лет).

5. Продукт по настоящему изобретению обладает морозостойкими и теплостойкими свойствами, с нижним пределом термостойкости -80°С и верхним пределом термостойкости +200°С.

Положительные результаты

Материал по настоящему изобретению многократно обрабатывается при высоких температурах и дополняется различными количествами редкоземельного элемента для модификации металлического заполнителя, так что материал обладает антистатическими, безыскровыми функциями, уровнем огнестойкости А1, взрывобезопасностью, ударопрочностью и не будет вызывать мгновенного возгорания или мгновенного взрыва из-за статических искр, искр трения и удара. Материал по настоящему изобретению может быть смешан с обычным цементом и нанесен на поверхность только что смонтированного цемента, чтобы добиться взрывобезопасности. Материал по настоящему изобретению также значительно улучшает сопротивление истиранию поверхности цемента, и при этом улучшаются характеристики прочности на сжатие, устойчивости к растрескиванию, прочности на растяжение и ударопрочности. Кроме того, монтаж и обслуживание удобны. Длительный срок инженерного использования. Предотвращение возникновения пыли. Значительно улучшается внутренняя среда промышленного здания. Удовлетворяется рыночный спрос.

Подробное описание изобретения

Говоря о функциональных требованиях к напольному покрытию, по настоящему изобретению процесс получения можно использовать с различными соотношениями, чтобы получить материал для пола с низкой стоимостью и высокой производительностью.

Далее принцип и свойства настоящего изобретения описаны со ссылкой на следующие варианты реализации. Приведенные в настоящем документе примеры используются только для интерпретации настоящего изобретения и не используются для ограничения объема настоящего изобретения.

Вариант реализации 1: получение материала по настоящему изобретению

1) Получение частиц железного сплава: железный сплав измельчают на частицы размером -100 меш. Массовые проценты химических компонентов железного сплава: железо 85%, марганец 8%, кремний 6%, остальное - углерод. Затем проводят магнитное разделение с использованием магнитного сепаратора, для того чтобы удалить примеси. Затем проводят отсеивание с использованием виброгрохота, для того чтобы получить частицы железного сплава -100 меш.

2) Вспенивание: материал частиц железного сплава, полученных на стадии 1), помещают в бак для спекания, который подают в высокотемпературную печь, нагретую до 1500°С. Добавляют карбонат кремния и редкоземельный элемент. Прокаливание и вспенивание проводят в течение 30 часов. Прокаленный и вспененный материал быстро охлаждают до комнатной температуры и измельчают до 100 меш при помощи измельчителя, так что материал становится пористым материалом в виде частиц.

3) Модификация: частицы, полученные на стадии 2), подают в печь для обжига и нагревают до 1000°С. После добавления редкоземельного элемента и перемешивания материал охлаждают до комнатной температуры. После того, как материал измельчают при помощи измельчителя, частицы размером -6 меш +100 меш отсеивают с использованием виброгрохота. После этого получают металлические заполнители, обладающие безыскровыми свойствами даже в случае ударов и трений.

4) Коррозионная стойкость: частицы, полученные на стадии 3), снова подают в печь для обжига, нагретую до 1500°С. Во время прокаливания добавляют инертный газ для защиты от коррозии. После воздействия прокаливания материал охлаждают до комнатной температуры. После измельчения при помощи измельчителя частицы размером -6 меш +100 меш отсеивают с использованием виброгрохота. После этого получают металлические заполнители, обладающие свойством коррозионной стойкости.

5) В металлические заполнители, полученные на стадии 4), последовательно добавляют тонкий кремнеземный порошок, нитрит натрия и цемент. Материал тщательно перемешивают с помощью мешалки. После этого получают взрывобезопасный материал напольного покрытия.

Применение Варианта реализации 1:

В начале 2010 года Летно-испытательный и исследовательский институт Китая уложил взрывобезопасный материал напольного покрытия по Варианту реализации 1 настоящего изобретения в цехе для ремонта самолетов. Площадь строения составляет 3000 квадратных метров. Пол до сих пор использовался без каких-либо случаев возникновения искр, что доказывает, что материал по настоящему изобретению полностью удовлетворяет требование взрывобезопасности для пола специальными отраслями промышленности на практике. Все типы рабочих параметров и свойства материала подробно показаны в Таблице 1.

Содержание, описанное выше, является только предпочтительными вариантами реализации настоящего изобретения. Однако объем защиты настоящего изобретения не ограничивается этим. В рамках технического объема, раскрытого настоящим изобретением, модификации или изменения, которые могут быть легко поняты специалистом в данной области техники, должны попадать в объем защиты настоящего изобретения.

Реферат

Раскрыт взрывобезопасный материал напольного покрытия. Взрывобезопасный материал напольного покрытия содержит 100 массовых долей сплава на основе железа, 3 массовые доли карбоната кремния, 10 массовых долей редкоземельного элемента, 5 массовых долей нитрита натрия, 8 массовых долей тонкого кремнезёмного порошка и 20 массовых долей цемента. Сплав на основе железа содержит, мас.%: железо 85, марганец 8, кремний 6, углерод – остальное. Частицы сплава на основе железа размером -100 меш смешивают с карбонатом кремния и редкоземельным элементом, помещают в высокотемпературную печь, нагретую до 1500°C, прокаливают и вспенивают в течение 30 часов, проводят быстрое охлаждение вспененного материала до комнатной температуры и измельчают до получения пористых частиц с размером 100 меш. Пористые частицы подают в печь для обжига и нагревают до 1000°C, добавляют редкоземельный элемент, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры, после чего осуществляют измельчение материала и отсеивание на виброгрохоте частиц размером -6 меш +100 меш. Полученные частицы прокаливают при 1500°C в атмосфере инертного газа, охлаждают до комнатной температуры, измельчают и отсеивают с помощью виброгрохота частицы размером -6 меш +100 меш, после чего осуществляют последовательное смешивание с тонким кремнезёмным порошком, нитритом натрия и цементом. Обеспечивается повышение износостойкости, ударопрочности, антистатичности, уровня огнестойкости и взрывобезопасности, а также стойкости к возгоранию из-за статических искр, искр трения и удара. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Формула