Стекло для получения пеностекла (варианты)


 


Владельцы патента RU 2424999:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к составам стекол, используемых для получения шлакового пеностекла. Технический результат заключается в снижении себестоимости, оптимальной температуры варки и вспенивания стекла. Сырьем для получения стекла являются отходы теплоэнергетики. Стекло для получения пеностекла содержит следующие компоненты, мас.%: SiO2 49,97÷58,98; Al2O3 3,98÷5,25; Fe2O3 4,58÷7,27; CaO 13,31÷22,98; MgO 2,32÷4,02; K2O 0,30÷0,53; Na2O 6,31÷16,29; TiO2 0,24÷0,41. В другом варианте изобретения в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики и регенерированные пески, при этом стекло для пеностекла содержит следующие компоненты, мас.%: SiO2 58,13÷58,98; Al2O3 3,98÷5,01; Fe2O3 4,58÷6,47; CaO 13,31÷19,81; MgO 2,32÷3,46; K2O 0,30÷0,46; Na2O 6,31÷16,29; TiO2 0,24÷0,36. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к составам стекол, используемых для получения шлакового пеностекла, которое может быть использовано в строительной индустрии как эффективный теплоизоляционный материал.

Из уровня техники известно, что стекло для пеностекла получают из шихты, содержащей компоненты, при следующем их соотношении, мас.%: кварцевый песок 0÷99,5; доломит 1÷15; сода кальцинированная 8÷82; алюмосиликатный компонент (полевой шпат) 6÷88. (Б.К.Демидович. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника, 1972, с.121-122).

Недостатком известного аналога является ограниченная сырьевая база в связи с использованием в основном природного сырья, а также низкое содержание в нем окиси железа, отрицательно влияющее на прочность.

Известно стекло для получения пеноматериала следующего состава, мас.%: SiO2 57,66÷66,13; Al2O3 2,75÷3,75; СаО 20,91÷29,35; MgO 0,94÷1,32; R2O 6,21÷14,07; Fe2O3 0,06÷0,08; P2O5 0,67÷0,95; F 0,36÷0,49; SO3 0,13÷0,19, а в качестве сырьевых компонентов для варки стекла использованы следующие материалы, мас.%: гранулированный шлак фосфорного производства 44,82÷62,84; кварцевый песок 31,44÷46,31; сода 20,27÷9,84 (Авторское свидетельство СССР №1675243, дата приоритета 19.09.89, дата публикации 07.09.91, авторы Ж.Т.Сулейменов и др.).

Недостатком известного аналога также является ограниченная сырьевая база и низкое содержание в сырье окиси железа, влияющее на необходимость введения компонентов для повышения прочности.

Известно стекло для получения пеноматериала следующего состава, мас.%: SiO2 43,39÷54,99; Al2O3 7,52÷9,68; Fe2O3 1,69÷1,95; СаО 11,96÷22,98; MgO 0,93÷1,05; Na2O 10,43÷16,56; K2O 3,21÷3,76; MnO 0,04÷0,06; TiO2 0,32÷0,43; SO3 0,21÷0,35; S2- 0,34÷0,60, a в качестве сырьевых компонентов для варки стекла использованы следующие материалы, мас.%: речной песок 43-65, сода 15-25 и нефелиновый шлам 18-35, являющийся отходом при производстве глинозема (патент РФ №2235694 С2, дата приоритета 27.02.2002, дата публикации 10.10.2003, авторы Нагибин Г.Е. и др., прототип).

Недостатком прототипа является высокая себестоимость стекла, обусловленная тем, что большую часть сырьевой массы составляет природный материал, а доля вводимых отходов производства глинозема составляет малую часть.

Задачей изобретения является снижение себестоимости стекла путем использования отходов теплоэнергетики, а также регенерированных песков.

Для решения поставленной задачи по первому варианту в стекле для получения пеностекла, включающем SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, TiO2, согласно изобретению в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: SiO2 49,97÷58,98; Al2O3 3,98÷5,25; Fe2O3 4,58÷7,27; CaO 13,31÷22,98; MgO 2,32÷4,02; K2O 0,30÷0,53; Na2O 6,31÷16,29; TiO2 0,24÷0,41.

Для решения поставленной задачи по второму варианту в стекле для получения пеностекла, включающем SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, TiO2, согласно изобретению в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики и дополнительно использованы регенерированные пески, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: SiO2 58,13÷58,98; Al2O3 3,98÷5,01; Fe2O3 4,58÷6,47; CaO 13,31÷19,81; MgO 2,32÷3,46; K2O 0,30÷0,46; Na2O 6,31÷16,29; TiO2 0,24÷0,36.

В качестве сырьевых компонентов для варки использовали следующие материалы, мас.%: золу Красноярской ТЭЦ-1 47-85, регенерированный песок завода «Сибтяжмаш» (формовочные земли) 15-28 и соду 10-25. Составы сырьевых смесей приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены химические составы стекла.

Таблица 1
Наименование компонентов Составы, мас.%
1 2 3
Зола Красноярской ТЭЦ-1 85 75 47
Регенерированный песок завода «Сибтяжмаш» - 15 28
Сода 15 10 25
Таблица 2
Окислы Химические составы стекла
1 2 3
Содержание окислов, мас.%
SiO2 49,97 58,13 58,98
Al2O3 5,25 5,01 3,98
Fe2O3 7,27 6,46 4,58
CaO 22,98 19,81 13,31
MgO 4,02 3,46 2,32
K2O 0,53 0,46 0,30
Na2O 9,57 6,31 16,29
TiO2 0,41 0,36 0,24

Из таблиц видно, что заявляемый состав стекла для получения пеностекла характеризуется высоким содержанием отходов теплоэнергетики и количественным содержанием компонентов в таком соотношении окислов, которое обеспечивает снижение себестоимости и оптимальную температуру варки (1320°С) и вспенивания стекла.

Технологический процесс производства пеностекла на основе заявленных составов стекла состоит в следующем. Готовят сырьевую смесь, засыпают ее в огнеупорные тигли и подвергают нагреву до температуры 1320°С в течение 1-го часа в камерной высокотемпературной электропечи (ПВК-1,4-17). Сваренное стекло подвергают резкому охлаждению в воде для получения стекольного гранулята. Далее стекольную фракцию сушат и подвергают совместному помолу с углеродистым газообразователем (графитом) в керамической шаровой мельнице до удельной поверхности 5000-6000 см2/г. Готовую шихту загружают в формы из жаростойкого металла и вспенивают при температуре 850-950°С в течение 0,5-2 часов. После стабилизации структуры полученного пеностекла и постепенного охлаждения блоки извлекают из форм.

Пеностекло, полученное из предлагаемого состава шихты при вышеуказанном режиме термообработки, имеет равномерную мелкопористую структуру с размером пор до 3 мм и плотностью 300-500 кг/м3.

1. Стекло для получения пеностекла, включающее SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, отличающееся тем, что в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%:

SiO2 49,97÷58,98
Al2O3 3,98÷5,25
Fe2O3 4,58÷7,27
CaO 13,31÷22,98
MgO 2,32÷4,02
K2O 0,30÷0,53
Na2O 6,31÷16,29
TiO2 0,24÷0,41

2. Стекло для получения пеностекла, включающее SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, отличающееся тем, что в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики и дополнительно использованы регенерированные пески, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%:

SiO2 58,13÷58,98
Al2O3 3,98÷5,01
Fe2O3 4,58÷6,47
CaO 13,31÷19,81
MgO 2,32÷3,46
К2О 0,30÷0,46
Na2O 6,31÷16,29
TiO2 0,24÷0,36


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам производства пеностекла. .

Изобретение относится к области производства строительных материалов. .

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла. .
Изобретение относится к составам для изготовления стеклогранулята для получения пеностеклокристаллических материалов теплоизоляционного назначения. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства пеностекла. .

Изобретение относится к вспенивающимся композициям на основе магматических алюмосиликатных пород, в частности к производству пеносиликатного теплоизоляционного материала.
Изобретение относится к области технологий силикатов и касается производства поделочных материалов, которые могут быть использованы для изготовления подставок настольных письменных приборов, сувениров, бижутерии.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства пеностекла. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства пеностекла. .

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению гранулированной пеностеклокерамики. .
Изобретение относится к производству пеностекла
Изобретение относится к области производства ячеистого стекла
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства пеностекла
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства ячеистого стекла
Изобретение относится к производству пеностекла
Изобретение относится к производству декорированных изделий, преимущественно плит, настенных панно из пеностекла
Изобретение относится к производству армированного пеностекла

Изобретение относится к производству пеностекла с радиационно-защитными свойствами и может быть использовано на атомных электростанциях, атомных морских и воздушных судах и любых других теплоэнергоустановках с использованием радиоактивных материалов
Изобретение относится к теплоизоляционным материалам
Наверх