Способ получения блочного термостойкого пеностекла



Способ получения блочного термостойкого пеностекла
Способ получения блочного термостойкого пеностекла
Способ получения блочного термостойкого пеностекла
Способ получения блочного термостойкого пеностекла
Способ получения блочного термостойкого пеностекла
Способ получения блочного термостойкого пеностекла

 


Владельцы патента RU 2556584:

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)

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 области получения блочного термостойкого пеностекла и может быть использовано в атомной технике и промышленности строительных материалах.

В настоящее время существует ряд способов получения блочного пеностекла. Так, по патенту RU 2417170 (С 2, Бессмертный B.C., Пучка О.В., Дюмина П.С., Маслов А.А., Степанова М.Н. от 27.04.2011, Бюл. №12) [1] блочное пеностекло получают предварительным диспергированием шихты, гранулированием, вспениванием пеностекла потоком плазмообразующего газа в металлическую форму.

Недостатком данного способа является сложность аппаратурного оформления и нестабильность свойств конечного продукта.

Наиболее близким техническим решением является способ получения блочного пеностекла, включающий нагрев предварительно подготовленной и уплотненной в металлические формы пенообразующей смеси, нагрев ее со скоростью 3,3°C/мин до 850°C с выдержкой 1 час (60 мин), резкое охлаждение со скоростью 1,65°C/мин в течение 2 часов и отжиг в течение 14 часов 44 минут со скоростью в интервале температур 600°C - 400°C (замедленное охлаждение) и 400°C-50°C (быстрое охлаждение), равное 0,4°C/мин и 0,7°C/мин соответственно [Пеностекло. Научные основы и технология [текст]: монография / Н.И. Минько, О.В. Пучка, B.C. Бессмертный и др. - Воронеж: Научная книга, 2008. - С.83, раздел 4.3.1, второй абзац; С.84. Рис.4.2][2].

Недостатком данного способа является низкое качество конечного продукта при высокой энергоемкости и длительности технологического процесса.

Преимуществом предлагаемого способа является качество конечного продукта, снижение энергозатрат и сокращение времени вспенивания.

Поставленная цель достигается тем, что пенообразующую смесь, включающую медицинские стекла марок АБ и XT и тарное стекло марки ЗТ-1 в соотношении 1:1:2, нагревают со скоростью 3,7°C/мин с выдержкой при максимальной температуре 815°C в течение 40 минут с последующим резким охлаждением на замедленной стадии 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.

Отличительным признаком предлагаемого способа является нагрев пенообразующей смеси, включающей медицинские стекла марок XT, АБ и тарное стекло ЗТ-1 в соотношении 1:1:2, производят со скоростью 3,7°C/мин с выдержкой при максимальной температуре 815°C в течение 40 мин 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.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что предлагаемый способ получения блочного термостойкого пеностекла позволяет не только получать высококачественный продукт, но и сократить время вспенивания и снизить энергозатраты.

Проведенный анализ известных способов получения блочного пеностекла позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

В настоящее время бой медицинских и тарных стекол на территории стран таможенного союза не находит промышленной переработки и является ценным продуктом для получения блочного термостойкого пеностекла.

Наиболее распространенными составами медицинских и тарных стекол в странах таможенного союза являются медицинские стекла марок XT и АБ и тарное стекло марки ЗТ-1. Химический состав стекол представлен в табл.1.

Оптимальное соотношение стекол марок XT, АБ и ЗТ-1 определяли экспериментально. Максимальную температуру вспенивания с интервалом в 10°C брали равную 805°C, 815°C и 825°C. Скорость нагрева брали равную 3,3°C/мин, 3,7°C/мин и 3,9°C/мин. При данных технологических параметрах меняли соотношение компонентов состава шихты. Наилучшие результаты по показателю прочности на сжатие получены при соотношении марок медицинских стекол XT и АБ и тарного стекла марки ЗТ-1 в соотношении 1:1:2 (табл.2).

Пенообразующую смесь оптимального состава охлаждали на замедленной стадии со скоростями 0,5°C/мин; 0,6°C/мин и 0,7°C/мин и на быстрой стадии со скоростями 0,6°C/мин; 0,7°C/мин; 0,8°C/мин; 0,9°C/мин и 1,0°C/мин. Оптимальные скорости охлаждения представлены в таблице 3.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 4. Как видно из табл.4, предлагаемый способ получения блочного термостойкого стекла позволяет получить высококачественный продукт, снизить энергозатраты и время вспенивания.

Пример

Для подготовки шихты брали по одной части медицинских стекол марок XT и АБ и две части тарного стекла марки ЗТ-1. В шихту добавляли в качестве пенообразователя 1,0 мас.% сажи.

Пенообразующую смесь готовили совместным помолом и перемешиванием в фарфоровой мельнице объемом 700 литров с уролитовыми массами в течение 6 часов.

Готовая пенообразующая смесь имела следующий состав (мас.%):

медицинское стекло марки XT - 24,75

медицинское стекло марки АБ - 24,75

тарное стекло - 49,50

сажа - 1,0%

ИТОГО: 100%

После помола пенообразующую смесь извлекали из шаровой мельницы и на одну треть заполняли металлические формы 300×300×300 мм. После заполнения в металлические формы пенообразующую смесь уплотняли пуансоном.

Вспенивание пенообразующей смеси производили в электрической муфельной печи с силитовыми нагревателями.

Вспенивание проводили по следующим оптимальным технологическим параметрам:

- скорость подъема температуры - 3,7°C/мин;

- выдержка при 815°C в течение 40 мин;

- резкое охлаждение до 600°C;

- отжиг и микрозакалка:

1) на стадии медленного охлаждения в интервале температур 600-400°C-0,6°C/мин,

2) на стадии быстрого охлаждения в интервале температур 400-50°C-0,8°C/мин.

После остывания муфельной печи из нее извлекали металлические формы с блочным термостойким пеностеклом. Пеностекло извлекали из металлической формы и проводили контроль качества конечного продукта.

Контроль качества

Прочность на сжатие определяли по ГОСТ 17177-94 на гидравлическом прессе ПСУ-10 на образцах в виде кубиков размером 30×30×30 мм. За конечный результат испытаний принимали среднее пяти измерений

Термостойкость образцов определяли на кубиках размером 30×30×30 мм. Кубы помещали в муфельную печь. Нагревали с интервалом 10°C, извлекали из печи и оставляли на воздухе при 20°C до появления трещин и сколов. Термостойкость рассчитывали по выражению

ΔТ=400°C-20°C=380°C

Теплопроводность определяли на приборе ИТП-МТ-4 по ГОСТ 7076-99. Для определения теплопроводности готовили образцы размером 100×100×20 мм. Теплопроводность блочного термостойкого стекла составила 0,057 Вт/м .

Плотность блоков термостойкого пеностекла определяли на кубах размером 30×30×30 мм статистическим методом с использованием штангенциркуля (с точностью 0,01 мм) и электронных весов фирмы Advetnrer с точностью измерения 0,01 г.

Плотность термостойкого блочного пеностекла с доверительным интервалом составила 207±5 кг/м3.

Водопоглащение блоков термостойкого пеностекла определяли по стандартной методике по ГОСТ 2409-80. Водопоглащение блочного термостойкого пеностекла составило 2,3%.

Способ получения блочного термостойкого пеностекла, включающий совместный помол компонентов шихты с пенообразователем, уплотнение, нагревание, вспенивание, стабилизацию, замедление и быстрое охлаждение, отличающийся тем, что нагрев пенообразующей смеси, включающей медицинские стекла марок XT, АБ и тарное стекло ЗТ-1 в соотношении 1:1:2, производят со скоростью 3,7°C/мин с выдержкой при максимальной температуре 815°C в течение 40 мин с последующим резким охлаждением с 600°C до 400°С со скоростью 0,6°С/мин и с 400°С до 50°С со скоростью 0,8°С/мин.



 

Похожие патенты:

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.
Изобретение относится к гранулированному пеностеклу. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии производства.
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.
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.
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.

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.

Изобретение относится к области создания пористых теплозвукоизоляционных материалов и может быть использовано в строительстве, судостроении и энергетической промышленности.
Изобретение относится к гранулированным вспененным материалам. Технический результат изобретения заключается в снижении реакционной способности пеностекла.

Изобретение относится к составам для получения теплоизоляционных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, снижении ресурсоемкости технологии получения гранулированного пеношлакостекла.
Изобретение относится к пористым стекломатериалам. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры и времени плавления шихты.
Изобретение относится к гранулированному пеностеклу. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии производства.
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.

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.

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 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.
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 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.

Изобретение относится к гранулированному пеностеклокерамическому материалу. Техническим результатом является повышение качества гранулята, а также упрощение процесса грануляции, снижение энергетических затрат, улучшение условий труда и охраны окружающей среды в процессе производства получаемого полуфабриката. Кремнеземсодержащее сырье проходит предварительную подготовку вылеживанием на складе при влажности 15-50%. Сырье измельчают до фракции 1-2 мм. Затем в аттриторе смешивают следующие компоненты, мас%: опал-кристобалитовые породы - 59-66, щелочной компонент - 19-26, доломит - 8-15 при влажности суспензии 50-67%. Измельчают до фракции 80-40 мкм с образованием золя, который затем в сушильно-грануляционной установке подвергают распылительному пиролизу при температуре 450-600°C, переводят в гель, гранулируют. Полученный мелкодисперсный гранулят-полуфабрикат с размером гранул 100-1500 мкм подвергают вспениванию при термической обработке во вращающейся печи с разделительной средой при температуре 750-850°C и последовательному охлаждению с рассевом на фракции от 200 до 3000 мкм. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.
Наверх