Гранулированное пеношлакостекло


 


Владельцы патента RU 2537431:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение относится к составам для получения теплоизоляционных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, снижении ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла. Шихта для гранулированного пеношлакостекла содержит следующие компоненты, мас.%: шлак ТЭС - 20-30; металлургический шлак - 10-20; бой стекла - 40-60; бура - 3-7; антрацит - 3-7. 5 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к составам для получения строительных материалов, а именно эффективных теплоизоляционных материалов.

Известна сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2287495 от 06.04.2005, МПК C03C 11/00), включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло и порообразователь - пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак ТЭЦ 21,5-23,0
Пыль электрофильтров 3,0-5,0
кремниевого производства
Растворимое стекло 7,0-8,0
Бой стекла остальное

Недостатком прототипа является кристаллизация гранул, протекающая при температуре выше 1063 K (790°C), в результате чего образуется кристаллическая корочка, меняющая свойства пеностекла.

Наиболее близкой по составу является композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2243174), которая включает бой стекла, шлак ТЭЦ, растворимое стекло и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак ТЭЦ 20,0-21,0
Шлам алюминиевого производства 1,0-2,0
Растворимое стекло 8,0-10,0
Бой стекла остальное

Недостатком этой сырьевой смеси является наличие гидрофобных частиц углерода в шламе, что не позволяет вводить большое количество порообразователя и соответственно снижает количество используемых отходов.

Задача изобретения - увеличение количества утилизируемых шлаковых отходов, снижение ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла без ухудшения его качества, снижение себестоимости.

Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы за счет использования металлургического шлака и буры, снижении себестоимости за счет использования в качестве основного компонента шлаковых отходов, снижении ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла за счет введения в состав предлагаемой шихты буры и боя стекла, значительно снижающих температуру вспенивания, а также антрацита, позволяющего производить вспенивание в интервале температур 800-900°C.

Технический результат достигается за счет введения в состав предлагаемой шихты для гранулированного пеношлакостекла шлака ТЭС, боя стекла, антрацита в качестве порообразователя, а также металлургического шлака и буры при следующем соотношении, мас.%:

Шлак ТЭС 20-30
Металлургический шлак 10-20
Бой стекла 40-60
Бура 3-7
Антрацит 3-7

Технология изготовления гранулированного пеношлакостекла включает следующие стадии:

- приготовление шихты;

- грануляция;

- вспенивание;

- отжиг.

Шихту для гранулированного пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, буры, антрацита и боя стекла. Тщательное перемешивание достигается совместным помолом всех компонентов шихты в шаровых мельницах. Помол следует производить до достижения удельной поверхности 400…600 м2/кг. В процессе помола производят увлажнение смеси до 1%.

Далее шихта подается на тарельчатый гранулятор и одновременно орошается водным раствором связующего (например, крахмала). Образовавшиеся гранулы непрерывно подают слоем до 50 мм на ленточно-сетчатую сушилку, в которой их сушат при температуре 200°C горячими газами до достижения влажности гранул около 2%.

Из сушилки гранулы попадают на вибросито, где происходит отсев мелочи. Далее гранулы обсыпаются разделяющей средой, например каолином, и подаются во вращающуюся печь вспенивания, в которой горячими газами при температуре 800-900°C в течение 10-25 минут осуществляется вспенивание гранул.

Из печи вспенивания гранулы вместе с разделяющей средой передаются во вращающуюся печь отжига, где проводится удлиненный цикл постепенного остывания без растрескивания гранул до комнатной температуры. Затем на выходе из печи отжига разделяющая среда отделяется от массы вспененных гранул и снова направляется в печь вспенивания, а гранулы направляются на склад готовой продукции.

В таблице приведены свойства синтезированных гранулированных пеношлакостекол.

Пример №1.

Для получения шихты для гранулированного пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: антрацит, бой стекла, бура, шлак ТЭС, металлургический шлак. Состав шихты для гранулированного пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС 30,0
Металлургический шлак 20,0
Бой стекла 40,0
Бура 3,0
Антрацит 7,0

Шихту и гранулы пеношлакостекла готовят по стандартной методике, описанной выше. Наличие в шихте большого количества шлака ТЭС (30%) и металлургического шлака (20%), замедляющих вспенивание и повышающих его температуру, и малого количества боя стекла (40%) и буры (3%), ускоряющих вспенивание и понижающих его температуру, делает возможным получить гранулированное пеношлакостекло данного состава с требуемым качеством при температуре 900°C при вспенивании в течение 25 минут.

Пример №2.

Для получения шихты для гранулированного пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: антрацит, бой стекла, буру, шлак ТЭС. Состав шихты для гранулированного пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС 20,0
Металлургический шлак 10,0
Бой стекла 60,0
Бура 7,0
Антрацит 3,0

Шихту и гранулы пеношлакостекла готовят по стандартной методике, описанной выше. Наличие в шихте малого количества шлака ТЭС (20%) и металлургического шлака (10%), замедляющих вспенивание и повышающих его температуру, и большого количества боя стекла (60%) и буры (7%), ускоряющих вспенивание и понижающих его температуру, делает возможным получить гранулированное пеношлакостекло данного состава с требуемым качеством при температуре 800°C при вспенивании в течение 10 минут.

Пример №3.

Для получения шихты для гранулированного пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: антрацит, бой стекла, буру, шлак ТЭС. Состав шихты для гранулированного пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС 25,0
Металлургический шлак 15,0
Бой стекла 50,0
Бура 6,8
Антрацит 3,2

Шихту и гранулы пеношлакостекла готовят по стандартной методике, описанной выше. Наличие в шихте среднего количества шлака ТЭС (25%) и металлургического шлака (15%), замедляющих вспенивание и повышающих его температуру, и среднего количества боя стекла (50%) и буры (6,8%), ускоряющих вспенивание и понижающих его температуру, делает возможным получить гранулированное пеношлакостекло данного состава с требуемым качеством при температуре 820°C при вспенивании в течение 15 минут.

Пример №4.

Для получения шихты для гранулированного пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: антрацит, бой стекла, буру, шлак ТЭС. Состав шихты для гранулированного пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС 35,0
Металлургический шлак 25,0
Бой стекла 30,0
Бура 1,8
Антрацит 8,2

Шихту и гранулы пеношлакостекла готовят по стандартной методике, описанной выше. Наличие в шихте слишком большого количества шлака ТЭС (35%) и металлургического шлака (25%), замедляющих вспенивание и повышающих его температуру, и очень малого количества боя стекла (30%) и буры (1,8%), ускоряющих вспенивание и понижающих его температуру, делает невозможным вспенивание в заданном интервале температур, вследствие чего, в свою очередь, становится невозможным получить гранулированное пеношлакостекло данного состава с требуемым качеством при температурах 800-900°C при вспенивании в течение 10-25 минут.

Пример №5.

Для получения шихты для гранулированного пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: антрацит, бой стекла, буру, шлак ТЭС. Состав шихты для гранулированного пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС 15,0
Металлургический шлак 5,0
Бой стекла 68,0
Бура 8,8
Антрацит 3,2

Шихту и гранулы пеношлакостекла готовят по стандартной методике, описанной выше. Наличие в шихте очень малого количества шлака ТЭС (15%) и металлургического шлака (5%), замедляющих вспенивание и повышающих его температуру, и слишком большого количества боя стекла (68%) и буры (8,8%), ускоряющих вспенивание и понижающих его температуру, приводит к чрезмерному вспениванию и оплавлению образцов, вследствие чего становится невозможным получить гранулированное пеношлакостекло данного состава с требуемым качеством при температурах 800-900°C при вспенивании в течение 10-25 минут.

Как видно из таблицы, требуемым уровнем свойств обладают образцы №1, 2, 3. Образцы №4, 5 вследствие своей структуры не могут обеспечить требуемого уровня свойств и являются непригодными для производства.

Снижение себестоимости гранулированного пеношлакостекла осуществляется за счет введения в состав предлагаемой шихты боя стекла, антрацита, металлургического шлака и шлака ТЭС, обладающих низкими ценами. Также использование металлургического шлака и шлака ТЭС решает задачу утилизации шлаковых отходов промышленности.

Снижение ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла обеспечивается за счет введения в состав предлагаемой шихты антрацита, боя стекла и буры, совокупность физико-химических свойств которых позволяет производить спекание при температурах 800-900°C без ухудшения качества, что видно из таблицы.

Шихта для гранулированного пеношлакостекла, содержащая шлак ТЭС, бой стекла и порообразователь, отличающаяся тем, что дополнительно содержит металлургический шлак и буру, а в качестве порообразователя используют антрацит в следующем соотношении, мас.%:

Шлак ТЭС 20-30
Металлургический шлак 10-20
Бой стекла 40-60
Бура 3-7
Антрацит 3-7



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пористым стекломатериалам. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры и времени плавления шихты.

Изобретение относится к получению блочного термостойкого пеностекла. Технический результат изобретения заключается в сокращении времени вспенивания, снижении энергозатрат, в повышении термостойкости, прочности пеностекла.

Изобретение относится к комплексной переработке железистых редкометальных руд с получением пористого стекломатериала. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы для получения стекломатериала.

Изобретение относится к области получения блочного термостойкого пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости, прочности конечного продукта, снижении энергозатрат и сокращении времени отжига.
Изобретение относится к теплоизоляционным материалам. Технический результат изобретения заключается в снижении ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла и температуры вспенивания гранулированного пеношлакостекла до 800-850 С°.
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.

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.
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.
Изобретение относится к гранулированному пеношлакостеклу. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, утилизации золошлаковых отходов ТЭС, снижении температуры вспенивания до 850-870°С.
Изобретение относится к гранулированным вспененным материалам. Технический результат изобретения заключается в снижении реакционной способности пеностекла. Шихта для получения пеностекла содержит, мас.%: жидкое стекло - 10-20; глицерин - 0,5-3; диатомит - 0,5-15; глина, или каолин, или бентонит - 3-25; стеклобой - остальное. 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области создания пористых теплозвукоизоляционных материалов и может быть использовано в строительстве, судостроении и энергетической промышленности. Технический результат изобретения заключается в улучшении звукоизолирующих характеристик и снижении водопоглощения теплоизоляционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что ячеистый теплозвукоизоляционный материал получают из смеси, включающей углеродсодержащий газообразователь - сажу 0,5-1 мас.%, тонкомолотый стекловидный материал в количестве 99-99,5 мас.%, который содержит более 79% стеклофазы и в количестве от 5 до 20% кристаллической фазы с размером частиц менее 0,5 мкм. 1 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 области получения пеностекла. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы и улучшении экологии окружающей среды за счет утилизации отходов производств энергонасыщенных материалов - тротила и нитробензола. Шихта для получения пеностекла изготавливается из мелкоизмельченного силикатного стекла следующего состава, мас.%: SiO2 - 60-72,5; СаО - 4,5-7,0; MgO - 1,5-3,5; Аl2O3 - 1,0-2,5; Na2O - 12,5-16,5. Стекло изготовлено на основе отходов производств тротила и нитробензола. К стеклу добавляют доломит в количестве 1,5-2,2% от общей массы шихты. 3 табл.
Изобретение относится к области получения пеностекла. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы и улучшении экологии окружающей среды за счет утилизации отходов производства тротила. Шихта для получения пеностекла изготавливается из мелкоизмельченного силикатного стекла следующего состава, масс. %: SiO2 - 60-72,5; СаО - 4,5 - 7,0; MgO - 1,5-3,5; Аl2O3 - 1,0-2,5; Na2O - 12,5-16,5. Стекло изготовлено на основе отходов производства тротила. К стеклу добавляют доломит в количестве 1,5-2,2% от общей массы шихты. 3 табл.
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.

Полезная модель относится к производству строительных материалов, а именно к производству гранулированных материалов на силикатной основе, используемых в качестве заполнителя, в частности, легких и особо легких бетонов, а также для насыпной тепло-звукоизоляции. Полезная модель направлена на расширение фракционного состава производимых гранул, на производство гранул сферической формы, на комплексную механизацию технологической линии производства гранулированных материалов на основе кремнистых пород (диатомитов, опок, трепелов), а также на снижение себестоимости гранулированных пеностеклокристаллических материалов. Указанный технический результат достигается тем, что в состав технологической линии для производства гранулированных пеностеклокристаллических материалов, входит смесительное устройство, состоящее из производственного блока смешения и формования сырцовых гранул и из производственного блока смешения и вспенивания сырцовых гранул, фракционирования и хранения готовой продукции. Смесительное устройство технологической линии содержит приемные и расходные бункера с дозаторами, накопительные устройства, тарельчатый смеситель-гранулятор, установленный на производственном блоке смешения и формования сырцовых гранул и размещенный за смесителем-гранулятором скоростного типа, барабанную вращающуюся печь на производственном блоке смешения и вспенивания сырцовых гранул. Кроме того на блоке смешения и вспенивания сырцовых гранул, фракционирования и хранения готовой продукции предусмотрена закрытая система технологического транспорта и сортировки готового продукта, состоящая из системы непрерывного пневмотранспорта, в которую входят трубопроводы, разгрузочные циклоны и вентиляторы. Применение данного смесительного устройства на технологической линии для производства гранулированных материалов позволило снизить среднюю насыпную плотность с 210 до 180 кг\м3, при этом коэффициент теплопроводности снизился на 15%. Применение комплексной механизации позволило существенно снизить энергозатраты, затраты сырья на 1 м3 готовой продукции, понизить себестоимость готовой продукции. Повысилась надежность работы оборудования, снизились затраты на обслуживание линии, улучшились экологические показатели производства.

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.

Изобретение относится к составам для пеностеклокерамических гранулированных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы и снижении энергетических затрат при осуществлении технологического процесса при одновременном увеличении прочности пеностеклокерамических гранул. Шихта содержит следующие компоненты, мас.%: кремнеземсодержащая опал-кристобалитовая порода 58-65; кальцинированная сода 19-25; доломит 10-15; легкоплавкая глина 3-5. Доломит имеет размер фракций 0,08-0,63 мм, а легкоплавкая глина должна содержать оксида алюминия не менее 20%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх