Способ изготовления облицовочных плит на основе бытовых и промышленных отходов стекла

 

Изобретение относится к производству декоративно-облицовочных плит на основе измельченных бытовых и промышленных отходов стекла, которые используются для внутренней и наружной отделки зданий и сооружений, полов, создания художественно-декоративных панно. Технический эффект - повышение производительности и снижение энергозатрат на единицу продукции. В способе изготовления облицовочных плит, включающем послойную укладку исходных компонентов заготовок плит в формы и их последующий предварительный нагрев, термообработку электрическими источниками теплового излучения со спеканием, оплавлением лицевой поверхности заготовок и отжигом, при которых исходные заготовки находятся в холодной стопе, а спеченные заготовки - в горячей, предварительный нагрев исходных заготовок, реализуется за счет тепла, отводимого от спеченных заготовок. Предварительный нагрев осуществляется одновременно для всех заготовок, образующих холодную стопу, причем способ подвода тепла при предварительном нагреве и отвода тепла при отжиге комбинированный - радиационно-конвективный. При отжиге и предварительном нагреве используются подвижные теплоаккумулирующие тела. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к производству декоративно-облицовочных плит на основе измельченных бытовых и промышленных отходов стекла, которые используются для внутренней и наружной отделки зданий и сооружений, полов, создания художественно-декоративных панно.

Известен способ изготовления облицовочных плит на основе различных измельченных кремнеземистых отходов, включающий послойную укладку компонентов заготовок плит в формы и последующую их термообработку, вызывающую спекание, оплавление лицевой поверхности заготовок с последующим их отжигом. Термообработку проводят одновременно для верхних и нижних по отношению к электронагревателю заготовок, образующих верхнюю и нижнюю стопы, причем предварительный нагрев осуществляется в верхней стопе в первом замкнутом объеме, образованном контактирующими между собой соседними формами с заготовками. Оплавление лицевого слоя заготовки осуществляется во втором замкнутом объеме, образованном поверхностями верхней и нижней заготовок и боковыми стенками формы с электронагревателем. Отжиг и охлаждение заготовок после оплавления осуществляется в третьем замкнутом объеме, образованном контактирующими между собой формами с заготовками нижней стопы, при естественном их охлаждении [1].

К недостаткам известного способа следует отнести низкую производительность по причине большой длительности процесса отжига, протекающего при естественном охлаждении, и высокие удельные энергозатраты на единицу продукции вследствие необратимых потерь тепла при отжиге заготовок.

Известен способ изготовления декоративно-облицовочных плит на основе стеклогранулята, включающий послойную укладку исходных измельченных компонентов заготовки в форму и последующую термообработку с оплавлением, спеканием и отжигом. В этом способе заготовку с комнатной температурой вводят непосредственно в зону максимальных температур с образованием замкнутого первичного объема. Нагревание излучением осуществляется через лицевую поверхность заготовки до оплавления ее поверхностного слоя. После этого заготовку вводят во вторичный замкнутый объем, в котором и осуществляют скачкообразное охлаждение и выравнивание температур лицевой и тыльной поверхностей заготовки с последующим охлаждением ее тыльной поверхности. Здесь охлаждение лицевой поверхности и отжиг осуществляются с использованием теплопроводного тела [1].

К недостаткам известного способа следует отнести невысокую производительность из-за большой длительности нагрева заготовок и повышенный расход электроэнергии на единицу продукции из-за неэффективного использования тепла, отводимого при отжиге теплопроводным телом.

В предложенном способе устраняются приведенные выше недостатки.

Технический результат, достигаемый в предложенном способе, заключается в повышении производительности и снижении энергозатрат на единицу продукции при непрерывном производстве облицовочных плит на основе стеклобоя. Названный результат достигается тем, что в способе изготовления облицовочных плит, включающем послойную укладку компонентов заготовок плит в формы, их предварительный нагрев, последующую термообработку электрическими источниками теплового излучения, включая спекание, оплавление лицевой поверхности заготовок и отжиг, при которых исходные заготовки находятся в холодной стопе, а спеченные заготовки - в горячей стопе, предварительный нагрев заготовок в холодной стопе реализуется за счет тепла, отведенного от спеченных заготовок, образующих горячую стопу, и осуществляется одновременно для всех заготовок, образующих холодную стопу, а при отжиге в пространство между формами со спеченными заготовками вводятся теплоаккумулирующие тела, которые радиационно охлаждают заготовки и аккумулируют тепло, а затем передают его холодным заготовкам, а конвективное охлаждение и нагрев заготовок осуществляются созданием принудительной циркуляции воздуха с заданной скоростью. При отжиге и предварительном нагреве заготовок используются подвижные теплоаккумулирующие тела, которые по заданному закону перемещаются в пространство между формами, забирая тепло в горячей и передавая его заготовкам в холодной стопе [2].

Способ изготовления облицовочных плит осуществляется следующим образом. В формы послойно засыпаются компоненты заготовки. Заготовка состоит из покровно-согласующего слоя (2-3 мм кварцевого песка), конструкционного слоя (смеси кварцевого песка и измельченных отходов стекла с размерами 1-5 мм в соотношении 20-30 к 70-80 мас. %) и декоративного слоя (3-5 мм цветного стеклогранулята с размерами частиц 1-3 мм). Толщина заготовки 10-30 мм. Форма с заготовкой подводится под колпак с электрическими источниками теплового излучения, где поверхность заготовки равномерно облучается тепловым потоком с заданной плотностью. Перед этим температура заготовок в холодной стопе за счет предварительного нагрева повышается до 350-400^oС. При предварительном нагреве заготовок используется тепло, отводимое при отжиге заготовок, образующих горячую стопу. Отжиг заготовок осуществляется комбинированным способом - радиационно-конвективным. Для этого в пространство между формами вводятся теплоаккумулирующие тела, что вызывает уменьшение до нужного уровня температуры заготовок, и затем эти теплоаккумулирующие тела перемещаются в пространство между формами в холодной стопе и нагревают заготовки до определенной температуры. Конвективное охлаждение форм с заготовками при их отжиге в горячей стопе и конвективный нагрев форм с заготовками в холодной стопе осуществляется за счет принудительной циркуляции воздуха с заданной скоростью.

Предлагаемый способ изготовления облицовочных плит позволяет повысить производительность за счет интенсификации процесса отжига и предварительного нагрева заготовок, снизить энергозатраты на единицу продукции, что достигается снижением тепловых потерь за счет использования тепла, отводимого от заготовок на этапе отжига, для предварительного нагрева заготовок.

Источники информации 1. Патент РФ 2083513, кл. 6 С 03 В 31/00, В 28 В 5/02, F 27 В 9/00 oт 13.10.95.

2. Патент РФ 2004507, кл. 5 С 03 В 31/00, F 27 В 9/00 от 02.06.92.

Формула изобретения

1. Способ изготовления облицовочных плит, включающий послойную укладку исходных компонентов заготовок плит в формы, их предварительный нагрев, последующую термообработку электрическими источниками теплового излучения, включая спекание, оплавление лицевой поверхности заготовок и отжиг, при которых исходные заготовки находятся в холодной стопе, а спеченные заготовки - в горячей стопе, отличающийся тем, что предварительный нагрев заготовок в холодной стопе реализуется за счет тепла, отводимого от спеченных заготовок, образующих горячую стопу, и осуществляется одновременно для всех заготовок, образующих холодную стопу, а при отжиге в пространство между формами со спеченными заготовками вводятся теплоаккумулирующие тела, которые радиационно охлаждают заготовки и аккумулируют тепло, а затем передают его холодным заготовкам, а конвективное охлаждение и нагрев заготовок осуществляются созданием принудительной циркуляции воздуха с заданной скоростью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отжиге и предварительном нагреве заготовок используются подвижные теплоаккумулирующие тела, которые по заданному закону перемещаются в пространство между формами, забирая тепло в горячей и передавая его заготовкам в холодной стопе.