Способ изготовления пористого строительного материала


 


Владельцы патента RU 2524218:

Общество с ограниченной ответственностью "АЛСИОН Технологии" (ООО "АЛСИОН Технологии") (RU)
Казанцева Лидия Константиновна (RU)

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к способу изготовления пористых строительных материалов типа пеностекла. Технический результат изобретения заключается в изготовлении блочного пористого строительного материала без использования жаростойких форм. Способ изготовления пористого строительного материала, включающий смешение измельченного кремнеземсодержащего сырья со щелочным компонентом, гранулирование, увлажнение гранул клеящим раствором при отношении раствора к гранулам как 0,05-0,15, опудривание увлажненных гранул порошком кремнеземсодержащего сырья при отношении порошка к гранулам как 0,02-0,05, термообработку и обжиг, прессование заготовки. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к способу изготовления пористых строительных материалов типа пеностекла, которые могут быть использованы в строительстве в качестве облегченных несущих элементов зданий с теплоизолирующими свойствами, для тепловой и акустической изоляции ограждающих конструкций, межкомнатных перегородок и перекрытий, производственного оборудования, трубопроводов, для тепловой изоляции холодильных установок промышленных холодильников, складов с термическим регулированием и любых других конструкций и установок.

Известны блочные и гранулированные теплоизоляционные пористые строительные материалы неорганического состава, получаемые из смеси порошка стекла с газообразователем. Все типы и классы таких материалов обозначают единым термином - пеностекло. В настоящее время имеется множество патентов по получению блочного и гранулированного пеностекла. Изготовление пеностекла по традиционной технологии из специально сваренного стекла подробно изложено в монографиях [1, 2]. Стекло специального состава варится из смеси песка с плавнями при температуре 1400-1500°C. Из-за высоких энергетических затрат такая технология не получила широкого распространения. Для снижения энергетических затрат на варку стекла пеностекло изготавливают также из боя стекла с технологическими добавками [3-7]. Однако бой стекла имеет ограниченный сырьевой ресурс. В ряде патентов предлагают применять смесь измельченного боя стекла с природным кремнеземсодержащим сырьем [8-10].

Из-за высоких энергетических затрат на варку стекла пеностекло по традиционной технологии выпускают с низкой плотностью в области 200 кг/м3 и, соответственно, с низкими прочностными характеристиками. Современное строительство испытывает дефицит в дешевом, легком, но достаточно прочном блочном материале неорганического состава. Упрочнение пористых строительных материалов достигается за счет повышения их плотности. Использовать дорогой стеклопорошок для изготовления пористых строительных материалов с плотностью >350 кг/м3, которые уже можно применять в качестве облегченных несущих элементов зданий, нерентабельно. Таким образом, расширению производств пористых строительных материалов пеностекольного типа препятствует отсутствие доступного и дешевого сырья.

Для снижения энергетических затрат на производство, расширения сырьевой базы и ассортимента пористой строительной продукции в настоящее время разрабатываются способы изготовления и составы с использованием широко распространенного природного кремнеземсодержащего сырья - алюмосиликатных и кремнистых пород без их предварительной переплавки в стекло. Разработка способов получения блочных и гранулированных пористых строительных материалов из природного кремнеземсодержащего сырья ведется давно [11]. В качестве такого сырья применяют перлиты [12, 13], кремнистые породы, такие как трепелы, диатомиты, опоки [14-18], цеолитовые [19-21] и магматические породы [22]. Общим во всех разработках является то, что в составы на основе природного кремнеземсодержащего сырья добавляют соединения, снижающие температуру плавления - плавни. Естественная температура плавления такого сырья, как правило, выше 1200°C.

Многочисленные разработки по изготовлению блочных пористых строительных материалов из природного сырья объединены общими признаками, неблагоприятными в производстве: 1 - в качестве плавня применяют экологически небезопасную щелочь (гидроксид натрия - NaOH), которая относится ко второму классу вредности; 2 - двойное измельчение. Вначале измельчают породу, а затем высушенную силикатную массу; 3 -вспенивающейся шихтой является порошок. Порошковая технология приводит к высокой запыленности печного отделения; 4 - блочный пористый материал из природного сырья, также как и блочное пеностекло, изготавливают только в жаростойких формах. Форма является контейнером для порошковой шихты и обеспечивает сохранение геометрической конфигурации пористой продукции при расплавлении и вспучивании шихты. Применение жаростойких форм удорожает производство и конструктивно усложняет термическое оборудование.

Лучшими плавнями, снижающими температуру плавления кремнеземсодержащих составов, являются соединения и материалы, содержащие щелочные элементы (Na, К). Наиболее доступными являются материалы и соединения, содержащие Na. При этом из известных Na-содержащих соединений лучшим плавнем является гидроксид натрия (NaOH) - щелочь. Использование именно щелочи при изготовлении пористых строительных материалов из составов на основе кремнистых пород (опока, трепел, диатомит и др.), которые не имеют собственного источника вспучивающего газа, связано также с тем, что во влажной щелочной массе образуются гидратированные силикаты натрия, которые являются источником вспучивающего газа - паров воды. Положительным фактором применения NaOH в качестве плавня для любых кремнеземсодержащих пород является также то, что щелочь можно смешивать с порошком сырья в виде водного раствора без ее высаливания на поверхность при сушке увлажненной массы. Смешивание порошков породы с раствором гидроксида натрия обеспечивает равномерность его распределения в массе и плотный контакт этого соединения с частицами сырья.

При варке силикатных стекол широко используется экологически безопасный, доступный и относительно недорогой Na-содержащий плавень - кальцинированная сода (Na2CO3). Для изготовления пористых строительных материалов из природного сырья до предложенного решения кальцинированную соду не применяли, так как при сухом смешивании порошков сырья и соды вспучивание незначительное. При смешивании порошка сырья с водным раствором кальцинированной соды во время сушки влажной массы, она, как любая растворенная соль, высаливается на поверхность массы.

Из большого числа известных решений по изготовлению пористых теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных строительных материалов с использованием природного кремнеземсодержащего сырья наиболее близкими к предложенному являются следующие.

Например, известен способ изготовления теплоизоляционного материала, включающий смешивание кремнистой породы и щелочного компонента - NaOH выдерживание щелочной смеси при положительной температуре в течение 2-24 часов с последующим вспучиванием при температуре 650-750°C в течение 5-40 минут до увеличения первоначального объема смеси не менее чем на 10%, после чего вспученную силикатную массу подвергают размолу до фракции менее 0,5 мм, полученную порошковую шихту засыпают в формы, нагревают до температуры 700-800°C и выдерживают в течение 15-60 минут. Блочный теплоизоляционный строительный материал по известному решению получают с плотностью 200-400 кг/м3 и с прочностью на сжатие 25-80 кг/см2 [15].

Известный способ характеризуется уже упомянутыми недостатками:

- использование в качестве плавня только щелочи - гидроксида натрия;

- двукратное измельчение. Вначале измельчают породу, затем предварительно обожженную вспученную силикатную массу;

- двукратный обжиг. Вначале обжигают щелочную силикатную смесь в кусках, затем в виде порошка в жаростойких формах;

- порошковая технология приводит к повышенной запыленности печного отделения;

- изготовление блочного пеносиликата в жаростойких формах, что увеличивает затраты на производство.

Известен способ изготовления блочного теплоизоляционного строительного материала - пеносиликата из порошков несортного стекла, песка, газообразователя и раствора силиката натрия, в котором для устранения высокой запыленности печного отделения из увлажненной смеси исходных компонентов формуют окатыванием гранулы размером 2-15 мм, их помещают в жаростойкие формы и нагревают до температуры 760-800°C, в процессе чего происходит плавление и вспучивание гранулированной шихты с образованием единого пористого блока. По известному решению получают блочный теплоизоляционный материал с плотностью 220-265 кг/м3 [4].

Основными недостатками данного решения являются:

- изготовление блочного пеносиликата в жаростойких формах, что увеличивает затраты на производство;

- в качестве основного алюмосиликатного сырья используют преимущественно порошок несортного стекла, что ограничивает возможности производства из-за его малотоннажности;

- ограниченный по плотности ассортимент пористой продукции, которая может использоваться преимущественно только в качестве теплоизоляционного материала.

Известен способ изготовления пористых строительных материалов из природного кремнеземсодержащего сырья с использованием в качестве плавня щелочного компонента - гидроксида натрия (NaOH) [16]. Способ изготовления заключается в измельчении природного сырья, смешивании порошка с водным раствором щелочи с концентрацией 46 мас.% при соотношении щелочи к порошку как 0,08-0,40, щелочную силикатную массу высушивают до остаточной влажности менее 5%, затем ее измельчают до размера не более 100 мкм, порошок засыпают в формы, нагревают до температуры вспучивания в диапазоне температур 650-900°C, а затем охлаждают.

Основными недостатками известного способа изготовления пористого строительного материала из природного кремнеземсодержащего сырья являются следующие:

- в качестве плавня применяют только щелочь;

- двукратное измельчение. Вначале измельчают природное сырье, а затем измельчают до высокой степени тонины (менее 100 мкм) сухую силикатную массу;

- высокая запыленность печного отделения, так как в жаростойкие формы засыпают тонкий порошок;

- изготовление блочного пеносиликата в жаростойких формах, что увеличивает затраты на производство;

длительный режим нагревания порошковой шихты при следующей последовательности подъема температур, °C: 145-155 - 6-12 ч; 170 - 6-8 ч; 190 - 6-8 ч; 250 - 6-8 ч; 320 - 6-8 ч; 580-600 - 6-8 ч; 680-720 - 3-4 ч. При таком длительном режиме теплоизоляционный строительный материал при его самом высоком качестве будет экономически неконкурентоспособен.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения конструкционно-теплоизоляционного пеностекла из кремнеземсодержащего сырья, который смешивают с щелочным компонентом, в качестве которого применяют кальцинированную соду и/или поташ и раствор щелочи, полученную после смешения массу гранулируют на пресс-грануляторе, гранулы термообрабатывают во вращающейся печи при 500-600°C и затем размалывают до порошка, который засыпают в металлические жаростойкие формы и обжигают при температуре 700-850°C [23].

Известный способ изготовления блочного пеностекла характеризуется типовыми недостатками порошковой технологии, а именно:

- двухкратное измельчение. Вначале измельчают природное сырье, а затем измельчают до порошка гранулы, приготовленные из увлажненной массы и термообработанные при 500-600°C;

- завышенные энергозатраты за счет двухкратной термообработки (500-600 и 700-850°C) и обжига порошка в металлических формах. Для нагревания металлических форм требуется большое количество дополнительного тепла;

- технологическое усложнение производства в связи с обжигом порошка в жаростойких формах;

- высокая запыленность печного отделения, так как в жаростойкие формы засыпают порошок.

Задачей изобретения является создание безопасного и менее затратного способа изготовления пористых строительных материалов широкого класса назначения с высокими потребительскими свойствами из широко распространенного кремнеземсодержащего сырья.

Техническим результатом предложенного изобретения является снижение себестоимости продукции за счет изготовления блочных пористых строительных материалов без использования металлических форм в процессе обжига. Предложенный способ характеризуется повышенной экологической безопасностью и возможностью выпуска пористой строительной продукции широкого спектра назначения теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявленном способе изготовления пористого строительного материала, включающем смешение измельченного кремнеземсодержащего сырья со щелочным компонентом, гранулирование, термообработку и обжиг, гранулы увлажняют клеящим раствором в соотношении по массе клеящего раствора к гранулам как 0,05-0,15, опудривают порошком кремнеземсодержащего сырья в соотношении по массе опудривающего порошка к гранулам как 0,02-0,05, прессуют заготовку блока, которую перед обжигом сушат.

Предложенный способ позволяет изготавливать блочный пористый строительный материал без жаростойких форм в виде заготовок блоков, сформованных из гранулированной шихты. Такой способ уменьшает энергозатраты на производство и предотвращает запыленность печного отделения, что снижает экологическую нагрузку на производство.

Возможность прессования заготовок блоков из гранулированной шихты с сохранением геометрической конфигурации заготовок блоков после выемки из прессовочной формы заключается в том, что на поверхность гранул, увлажненных клеящим раствором, опудриванием наносят слой кремнеземсодержащего порошка. Порошок пропитывается клеящим раствором с формированием на гранулах клеящего слоя. Под воздействием прессовочного воздействия (давление, вибрация и др.) гранулы соединяются друг с другом клеящим слоем вокруг них и прочно скрепляются.

Для увлажнения поверхности гранул клеящим раствором целесообразно использовать водный раствор технического жидкого стекла, клейстер, клеи для обоев и любые другие водные клеящие растворы, на которые порошок кремнеземсодержащего сырья будет равномерно налипать и удерживаться на гранулах в виде клеящего слоя.

Ограничение отношения по массе клеящего раствора к гранулам как 0,05-0,15 является наиболее оптимальным уровнем увлажнения гранул. При меньшем увлажнении порошок плохо налипает на поверхность гранул. Большее увлажнение нецелесообразно в связи с ухудшением качества прессованных заготовок блоков и с повышенными энергетическими затратами на сушку заготовок блока.

Формирование на гранулах слоя из кремнеземсодержащего порошка, пропитанного клеящим раствором, решает две задачи.

Во-первых, обеспечивает слипание гранул друг с другом в прессовочной форме под воздействием внешних усилий (давление, вибрация и др.). Заготовка приобретает заданную геометрическую конфигурацию и сохраняет ее после выемки из формы, а также при последующих технологических операциях.

Во-вторых, за счет того что температура плавления порошка оболочки вокруг гранул выше температуры плавления самой гранулы, сформованный блок не растекается и не теряет геометрическую конфигурацию при достижении температуры вспенивания при обжиге. Гранулы во время обжига вспучиваются и заполняют собой пространство между гранулами с образованием монолитного пористого блока.

Указанный диапазон отношения массы опудривающего порошка к гранулам как 0,02-0,05 является оптимальным для прессования заготовки блока и поддержания геометрической конфигурации блока без растекания во время обжига.

В качестве опудривающего порошка целесообразно использовать измельченную породу, из которой изготавливается сам блок или порошок другого кремнеземсодержащего сырья: нетугоплавкие глины, кремнистые породы (опока, трепел, диатомит), цеолитсодержащие туфы и другие аналогичные кремнеземсодержащие породы.

Сушка прессованной заготовки блока необходима для удаления избытка влаги из клеящего слоя для увеличения ее прочности и для стабилизации свойств перед последующим обжигом. Прессованные заготовки блока сушат при любой положительной температуре, позволяющей сушить заготовку блока без разрушения и трещин.

Реализация предложенного изобретения позволяет получать широкий спектр пористых строительных материалов неорганического состава - теплоизоляционных с плотностью 200-300 кг/м3, а также теплоизоляцонно-конструкционных с плотностью выше 300 кг/м3.

Способ получения блочного пористого строительного материала без использования металлических форм предлагается осуществить следующим образом.

Природное кремнеземсодержащее сырье - кремнистую или алюмосиликатную породу при необходимости просушивают, дробят на любом виде дробилок, измельчают на любом измельчающем оборудовании и смешивают с щелочным компонентом, смесь гранулируют на грануляторе (пресс-гранулятор, тарельчатый, лопастной или любой другой тип гранулятора). Готовые гранулы сушат в диапазоне температур 50-300°C. Сухие гранулы помещают в смеситель барабанного типа или в любой другой смеситель, туда же подают клеящий раствор в соотношении, предусмотренном предложенным изобретением: 0,05-0,15. После увлажнения гранулы опудривают порошком кремнеземсодержащего сырья при постоянном перемешивании гранул для равномерного налипания на них слоя порошка. Подготовленную гранулированную шихту с нанесенным клеящим слоем засыпают в прессовочную форму, в которой вибрацией, давлением или любым другим способом уплотняют шихту до образования заготовки блока. Полученную заготовку блока освобождают от формы и сушат до воздушно-сухого состояния при температуре, при которой сохраняется целостность заготовки блока без трещин и короблений в диапазоне температур 50-300°C. После этого блок устанавливают в печь для обжига и обжигают в диапазоне температур 650-1000°C в зависимости от конкретного состава шихты. После обжига монолитный пористый блок охлаждают по общепринятым в пеностекольной практике режимам. Готовый блок при необходимости обрезают до нужных размеров.

В таблице приведены конкретные параметры изготовления блочных пористых строительных материалов без использования жаростойких металлических форм.

Кремнеземсодержащее сырье Содержание Na2O, вводимого в состав с плавнями, масс.% Отношение по массе Температура Плотность
NaOH Сода Поташ Клеящий раствор/гранулы Порошок/ гранулы обжига, Т°C блока, кг/м3
Цеолитсодержащий туф 12 8 0.15 0.05 700 300
Опока 6 - 14 0.1 0.03 800 350
Трепел 8 10 0.7 0.04 760 500
Цеолитсодержащий туф 2 10 0.05 0.02 1000 700
Опока 20 - - 0.1 0.03 780 200

Обжиг блоков пористых строительных материалов без металлических форм значительно снижает себестоимость продукции и упрощает конструкцию обжиговых печей. Кроме того, изготовление пористой продукции из гранулированной шихты предотвращает запыленность печного отделения, что снижает экологическую нагрузку на производство.

Список использованных источников

1. Шилл Ф. Пеностекло. Изд-во литературы по строительству, М., 1965, 307 с.

2. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, Наука и техника. 1975, 248 с.

3. KR 20010061337 (А) " Method of foaned glass for light weight heat-insulating materials by direct foaming of waste glass", Kim Hong Cheol, Kim Hyeon Jung, Lee Chol Tae, On Ji Hun, МПК C0319/08, 07.07.2001.

4. Патент РФ №2225373 "Способ получения блоков пеносиликата", Кетов А.А., Пузанов И.С., Пьянков М.П., МПК C03C 11/00, опубл. 10.03.2004.

5. Патент РФ №2291125 "Шихта для получения пеностекла". Баранов Е.В., Шелковникова Т.Н., Гавриленков A.M., Матющенко И.Н., Желтухина А.А., МПК C03C 11/00, опубл.01.10.2007.

6. Патент РФ №2255060 "Способ получения пеностекла". Леонидов В.З., Дудко М.П., Зиновьев А.А., МПК C03C 11/00, C03B 19/08, опубл. 27.06.2005.

7. Патент РФ №2187473 "Способ изготовления блочного пеностекла". Суворов С.А., Шевчик А.П., Можегов B.C., Ли Чи-Тай, МПК C03B 19/08, C03C 11/00, опубл. 20.08.2002.

8. CN 1085527 (A) "Roasting technology for foamglass and its equipment", Jiaping Deng, Songxue. МПК C03B 5/16, C03C 11/00, 04.20.1994.

9. Патент РФ №2272006 "Пеностеклокристаллический материал и способ его получения". Кетов А.А., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В., МПК C03C 11/00, опубл. 20.03.2005.

10. Патент РФ №2051869 "Шихта для получения пеностекла". Казанцева Л.К., Белицкий И.А., Васильева Н.Г., Горбунов А.В., Фурсенко Б.А., МПК C03C 11/00, опубл. 10.01.1996.

11. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1989, с.197-2007.

12. А.с. СССР №1089069 "Шихта для получения пеностекла". Саакян Э.Р. МКИ C03C 11/00, опубл. 30.04.84.

13. Патент РФ №2164898 "Состав для получения пеностекла". Дамдинова Д.Р., Цыремпилов А.Д., Константинова К.К., МПК C03C 11/00, опубл. 04.10. 2001.

14. Патент РФ №2154618 "Способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремнистых пород". Капустин Ф.Л., Уфимцев В.М., Фурман В.В., Писцов А.А., МПК C04B 28/26, C04B 38/00, опубл. 20.08.2000.

15. Патент РФ №2323191 "Способ изготовления теплоизоляционного материала". Общество с ограниченной ответственностью "ЭКТ". МПК C04B 28/26, C04B 40/00, опубл. 27.04.2008.

16. Патент РФ №2300506 "Строительный материал и способ его получения". Меркин Н.А., Писарев Б.В., Фащевский А.Б., МПК С04В 28/24, C04B 111/20, C04B 111/40, опубл. 10.06.2007 - прототип.

17. Патент РФ №2363685 "Способ получения строительного материала" Дюкова Э.Ю., Иванов С.В., Борисеев А.В., Кузнецов В.А., МПК C04B 38/02, опубл. 10.09.2009.

18. JP 5004879 "Composition for inorganic foam". МПК C04B 14/10, C04B 28/26, C04B 38/02, F16L 59/00, 02.25.1991.

19. Патент РФ №2443645 "Шихта для изготовления пеностекла с радиационно-защитными свойствами". Казанцева Л.К., МПК C03C 11/00, опубл. 27.02.2012.

20. Патент РФ №2443644 "Способ изготовления армированного пеностекла". Казанцева Л.К., МПК C03C 11/00, опубл.27.02.2012.

21. Патент на полезную модель №117427 "Пеностекло". Казанцева Л.К., Юсупов Т.С., Железнов Д.В., Коновалова Н.А., МПК C03C 11/00, опубл. 27.06.2012.

22. Патент РФ №2405743 "Сырьевая смесь для получения пеносиликатного материала и способ изготовления пеносиликатного материала (варианты)". Казанцева Л.К., Овчаренко Г.И., МПК C03C 11/00, опубл. 10.12.2010.

23. Патент РФ №2451644 "Способ получения конструкционно-теплоизоляционного пеностекла". Корсаков А.П., Корсаков П.А., Корсаков А.А., Земсков А.В., Чумаков И.Р., Метлюшкина Е.С., МПК С03С 11/00, C03B 19/08, опубл. 27.05.2012.

Способ изготовления пористого строительного материала, включающий смешение измельченного кремнеземсодержащего сырья с щелочным компонентом, гранулирование, термообработку и обжиг, отличающийся тем, что гранулы увлажняют клеющим раствором в соотношении по массе клеющего раствора к гранулам как 0,05-0,15, опудривают порошком кремнеземсодержащего сырья в соотношении по массе опудривающего порошка к гранулам как 0,02-0,05, прессуют заготовку блока, которую перед обжигом сушат.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству пеностекла. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии изготовления пеностекла.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии получения вспененного материала, снижении температуры вспенивания шихты, снижении термических напряжений в изделии.
Настоящее изобретение касается способа изготовления пеностеклянного гранулята. Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения изделий.
Изобретение относится к производству пеностекла. Технический результат изобретения заключается в упрощении способа получения цветного пеностекла.
Изобретение относится к способу получения теплоизоляционных вспененных материалов. Технический результат изобретения заключается в получении вспененного стекла низкой теплопроводности, в пузырьках которого находится разреженный гелий.
Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов с закрытой пористостью. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии производства теплоизоляционных материалов, снижении стоимости продукции.
Изобретение относится к производству пеностекла. Технический результат изобретения заключается в получении пеностекла из техногенных отходов.

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам, в частности пеностеклу. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства изделий из пеностекла. .
Изобретение относится к способу активации шихты для производства пеностекла. .

Способ и устройство для изготовления пористого остеклованного блока могут найти применение в строительстве для изготовления крупноблочных теплоизоляционных и стеновых конструкций и в качестве наполнителей легких бетонов. Предварительно, например, с помощью масс-спектрометра определяют химический состав гранулированной кварцсодержащей шихты и по химическому составу рассчитывают петрохимический коэффициент щелочности, затем кварцсодержащую шихту равномерно и с постоянной скоростью подают в зону нагрева, в которой под действием термоудара гранулы шихты перемешивают, вспенивают и нагревают до температуры, температуру вспенивания Тогн в зоне нагрева обеспечивают согласно формуле Тогн=2781,5-974,7 ПКЩ, где ПКЩ - петрохимический коэффициент щелочности, в период появления жидкой стеклофазы на поверхности гранул проводят формование пористого остеклованного блока, в начале кристаллизации форму с заполненными вспененными гранулами удаляют из зоны нагрева, кристаллизацию проводят, снижая температуру со скоростью 15-20ºС/мин до температуры спекаемости Тспек, которую определяют по формуле Тспек=2364,3-873,4 ПКЩ, и выдерживают при указанной температуре 10-60 мин для фиксирования образовавшейся пористой структуры сформованного блока, затем осуществляют охлаждение и изотермическую выдержку блока в течение 8-60 мин при температуре отжига 400-650ºС, после чего форму с блоком охлаждают до температуры 70ºС и вынимают из формы. Для реализации способа устройство содержит теплоагрегат, состоящий из двух емкостей, установленных последовательно и соединенных между собой в верхней части каналом. В первой емкости расположена зона нагрева с устьем для наддува нагретого сжатого воздуха и/или азота и инертных газов. Вторая емкость выполнена из двух частей, отделенных шибером-задвижкой. Верхняя часть второй емкости предназначена для накопления и осаждения вспененных в первой камере гранул, а нижняя - для установки формы. Последовательно со второй емкостью установлена печь, например туннельная. Печь связана со второй емкостью с помощью механизма для извлечения и подачи формы и состоит из трех последовательных зон. Первая зона - зона спекаемости вспененных гранул, вторая зона - зона охлаждения пористого остеклованного блока до температуры отжига стеклофазы, а третья зона - зона охлаждения до температуры 80-70°С. Все зоны соединены между собой механизмом для перемещения форм. Технический результат - повышение эффективности и производительности изготовления пористых остеклованных блоков и улучшение их качества. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к производству гранулированного пеностекла. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, упрощении способа производства гранулированного пеностекла при сохранении высокой щелочностойкости получаемого гранулированного пеностекла. Несортовой стеклобой измельчают с получением тонкомолотого стекольного порошка. К стекольному порошку добавляют порообразователь, крупнопористый силикагель и связующее с получением пеностекольной смеси. Крупнопористый силикагель измельчен до размера частиц не более 80 мкм. Смесь гранулируют и вспенивают сырцовые гранулы в печи с получением гранулированного пеностекла. 2 з.п.ф-лы,2 табл.
Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к производству блочного пеностекла. Технический результат заключается в получении экологически безопасного конечного изделия, упрощение способа производства, сохранение повышенной трещиностойкости получаемого блочного пеностекла, позволяющей увеличить выход целых пеностекольных блоков. Способ производства блочного пеностекла включает получение тонкомолотого стекольного порошка путем помола стеклобоя, добавление в тонкомолотый стекольный порошок порообразователя и связующего с получением пеностекольной смеси, гранулирование пеностекольной смеси до размера сырцовых гранул полуфабриката 2-40 мм, вспенивание в печи смеси сырцовых гранул полуфабриката с пеностекольным щебнем 0.2-20% от массы сырцовых гранул полуфабриката с получением пеностекольных блоков, отжиг пеностекольных блоков. Сырцовые гранулы полуфабриката после гранулирования высушивают при температуре 100-450°C и направляют в бункер временного хранения. Пеностекольный щебень выбирают фракции 2-40 мм. 1 пр., 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области получения блочного термостойкого пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости, прочности конечного продукта, снижении энергозатрат и сокращении времени отжига. Пенообразующую смесь помещают в металлические формы, которые нагревают в печи со скоростью 3,7°C/мин до 820°C с выдержкой 40 мин с последующим резким охлаждением до 600°С со скоростью 2,0°C/мин и отжигом 12 часов. 4 табл.

Изобретение относится к комплексной переработке железистых редкометальных руд с получением пористого стекломатериала. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы для получения стекломатериала. Шихту состава на основе руды, мас. %: SiO2 - 5,1; CaO - 0,9; Al2O3 - 5,2; MgO - 0,3; Fe2O3 - 54, MnO - 13,1; ZnO - 0,9; SrO - 0,4; P2O5 - 5,1; SO3 - 0,7; TiO2 - 0,9; Y2O3 - 0,3; ZrO2 - 0,06; BaO - 2,6; Nb2O5 - 0,9; La2O3 - 2,0; CeO2 - 3,1; Pr2O3 - 0,32; Nd2O3 - 0,97; ThO2 - 0,1, при содержании углерода до 0,5 мас.% сверх 100% плавят в слабо восстановительной среде при температуре 1300°C и при соотношении SiO2/CaO=5,6. Содержание Na2O в руде доводят до 3 мас.%. Происходит разделение расплава и удаление металлической высокофосфористой части расплава на основе железа. В оставшемся расплаве доводят содержание углерода до 15 мас.% сверх 100% углем для создания сильно восстановительной среды. Соотношение SiO2/CaO доводят до 0,9 известняком, повышают температуру до 1600°C, плавят до образования карбида кремния. Осуществляют разделение расплава на металлическую и силикатную части. Удаляют низкофосфористый чугун и охлаждают силикатную часть расплава термоударом для получения пористого химически активного стекломатериала, обогащенного окислами редкоземельных металлов, эффективного для дальнейшей переработки. 2 пр.

Изобретение относится к получению блочного термостойкого пеностекла. Технический результат изобретения заключается в сокращении времени вспенивания, снижении энергозатрат, в повышении термостойкости, прочности пеностекла. Пенообразующая смесь включает медицинское стекло XT и медицинское стекло АБ в соотношении 4:1 и пенообразователь. Нагрев пенообразующей смеси производят со скоростью 3,5°C/мин. Вспенивание проводят при 830°C в течение 45 минут с последующим резким охлаждением с 600 до 400°C со скоростью 0,5°C/мин и с 400 до 50°C со скоростью 1,1°C/мин. 4 табл.

Изобретение относится к гранулированной пеностеклокерамике. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии, расширении сырьевой базы при получении пеностеклокерамики с высокими эксплуатационными свойствами вплоть до 620-700°С. Осуществляют совместный помол предварительно подготовленных стекольного сырья, глины, углеродного газообразователя. К полученной шихте добавляют воду и формуют из нее гранулы. Гранулы смешивают с тонкоизмельченными опилками, вспенивают в газовой среде с содержанием СО 1-3% при температуре 830-850°С во вращающей печи с углом ее наклона 18-20°. После процесса вспенивания гранулы в пиропластичном состоянии формуют в полосу заданной геометрии. Затем полосу отжигают при начальной температуре 300-400°С с понижением до конечной температуры 80-90°С, режут, упаковывают и складируют. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к пеностеклу. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности и однородности крупногабаритного пеностекла, снижении брака и сведении к минимуму процесса механической обработки пеностекла. Заготовки формуют из композиции, содержащей порошок стекла, вяжущее, силикат натрия и воды, методом прессования, или экструзии, или литья. Проводят предварительный нагрев заготовок при температуре 50-100 градусов до твердения композиции. Готовое изделие в виде блока формируют из прямоугольных сырцовых заготовок малых размеров, расположенных правильными рядами и/или слоями, при этом в печи расстояние между заготовками соответствует 0,75-1,2 раза от линейного размера заготовки. 4 з.п. ф-лы, 11 пр.
Изобретение относится к гранулированному пеностеклу. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии производства. Стеклобой измельчают в шаровой или любой другой мельнице до удельной поверхности 6000-20000 см2/г. В процессе измельчения осуществляют гидроксилирование стеклобоя в течение 30-60 минут. Одновременно измельчают диатомит до размера частиц 250-300 мкм. Затем измельченный диатомит отдельно или в смеси с молотым стеклобоем подвергают механоактивации в течение 1-5 минут в планерной мельнице. Затем добавляют порообразователь, содержащий глицерин и раствор жидкого стекла, и воду до получения пластичного теста с влажностью массы 15-18%. Формуют гранулы, высушивают их при температуре 100-150°C до влажности 2-5%, затем обжигают в печи при температуре 750-800°C. 3 пр., 2 табл.

Изобретение относится к получению блочного термостойкого пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении качества конечного продукта, снижения энергозатрат и сокращения времени вспенивания. Пенообразующая смесь содержит медицинские стекла XT, АБ и тарное стекло марки ЗТ-1 в соотношении 1:1:2. Затем указанную смесь нагревали в металлических формах со скоростью 3,7°C/мин с выдержкой при 815°C в течение 40 минут с последующим резким охлаждением с 600°C до 400°C со скоростью 0,6°C/мин и с 400°C до 50°C со скоростью 0,8°C/мин. 4 табл.
Наверх