Шихта для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла

Авторы патента:

Смолий Виктория Александровна (RU)

Яценко Елена Альфредовна (RU)

Гольцман Борис Михайлович (RU)

Косарев Андрей Сергеевич (RU)

C03C11/00 - Пеностекло

Владельцы патента RU 2627516:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам. Технический результат – снижение температуры вспенивания. Шихта для ячеистого стекла содержит, мас. %: шлак ТЭС 45,1-55,1; стеклобой 1-ЗС 16,1-21,1; стеклобой 1-БС 16,1-21,1; глицерин 3,6; борная кислота 3,6; фторид натрия 5,5. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных стекломатериалов.

Известна сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2243174, опубл. 27.12.2004, МПК C03C 11/00), включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Шлак ТЭЦ	20,0-21,0
Шлам алюминиевого	1,0-2,0
производства
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.

Наиболее близкой по составу является композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2287495, опубл. 20.11.2006, МПК C03C 11/00), которая включает бой стекла (у нас стеклобой), шлак ТЭЦ (у нас ТЭС), растворимое стекло и пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас. %:

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

Недостатком прототипа является высокая температура вспенивания 1003-1063°C.

Задачей изобретения является снижение ресурсоемкости технологии теплоизоляционного ячеистого стекла без ухудшения его качества, снижение себестоимости, утилизация шлака ТЭС.

Технический результат изобретения заключается в снижении температуры вспенивания до 850-870°C, увеличении количества шлака ТЭС в составе теплоизоляционного ячеистого стекла.

Поставленная задача решается за счет того, что шихта для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла содержит шлак ТЭС, стеклобой, борную кислоту, фторид натрия, глицерин в следующем соотношении, мас. %:

Шлак ТЭС	45,1-55,1
Стеклобой 1-ЗС	16,1-21,1
Стеклобой 1-БС	16,1-21,1
Глицерин	3,6
Борная кислота	3,6
Фторид натрия	5,5

Процесс получения теплоизоляционного ячеистого стекла включает следующие стадии:

- приготовление шихты;

- формование плит;

- вспенивание;

- отжиг;

- механическую обработку плит.

Шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, борной кислоты, фторида натрия, глицерина и стеклобоя. 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 4%.

Подготовка форм для вспенивания включает очистку и обмазку их внутренней поверхности меловой или каолиновой суспензией для предотвращения прилипания стекла к металлу.

Подготовленную шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла равномерно загружают в формы, занимая 30-50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном, стараясь использовать при этом постоянное давление. Формы закрывают и переносят в разогретую до 600°C электрическую муфельную печь для вспенивания. В камере печи формы устанавливают в зоне постоянных температур.

Температура вспенивания может измениться в пределах 850-870°C, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе шихты для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла. Время вспенивания 50 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. Поскольку на этой стадии поверхностные слои могут переохладиться, предусмотрена стадия стабилизации при температуре порядка 600°C.

После выдержки при 600°C в течение 20 мин печь отключают. Отжиг плит теплоизоляционного ячеистого стекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 5-7 ч.

После извлечения плит теплоизоляционного ячеистого стекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров. В результате должны быть получены плиты теплоизоляционного ячеистого стекла, отличающиеся низкими показателями плотности и коэффициента теплопроводности при достаточно высоких показателях прочности на сжатие.

В таблице приведены свойства синтезированного теплоизоляционного ячеистого стекла.

Пример 1

Для получения шихты теплоизоляционного ячеистого стекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: шлак ТЭС, борную кислоту, фторид натрия, глицерин и стеклобой. Состав теплоизоляционного ячеистого стекла в данном случае следующий, мас. %:

Шлак ТЭС	45,1
Стеклобой 1-ЗС	21,1
Стеклобой 1-БС	21,1
Глицерин	3,6
Борная кислота	3,6
Фторид натрия	5,5

Шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, борной кислоты, фторида натрия, глицерина и стеклобоя. Подготовленную шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла равномерно загружают в формы, занимая 30-50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 600°C электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 850-870°C, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе шихты для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла. Время вспенивания 50 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°C в течение 20 мин печь отключают. Отжиг плит теплоизоляционного ячеистого стекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 5-7 ч. После извлечения плит теплоизоляционного ячеистого стекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Пример 2

Шлак ТЭС	55,1
Стеклобой 1-ЗС	16,1
Стеклобой 1-БС	16,1
Глицерин	3,6
Борная кислота	3,6
Фторид натрия	5,5

Шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, борной кислоты, фторида натрия, глицерина и стеклобоя. Подготовленную шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла равномерно загружают в формы, занимая 30-50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 600°C электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 850-870°C, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе шихты для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла. Время вспенивания 50 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°C в течение 20 мин печь отключают. Отжиг плит теплоизоляционного ячеистого стекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 5-7 ч. После извлечения плит теплоизоляционного ячеистого стекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Пример 3

Шлак ТЭС	51,3
Стеклобой 1-ЗС	18,0
Стеклобой 1-БС	18,0
Глицерин	3,6
Борная кислота	3,6
Фторид натрия	5,5

Шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, борной кислоты, фторида натрия, глицерина и стеклобоя. Подготовленную шихту для теплоизоляционного ячеистого стекла равномерно загружают в формы, занимая 30-50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 600°C электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 850-870°C, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе шихты для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла. Время вспенивания 50 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°C в течение 20 мин печь отключают. Отжиг плит теплоизоляционного ячеистого стекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 5-7 ч. После извлечения плит теплоизоляционного ячеистого стекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Шихта для синтеза теплоизоляционного ячеистого стекла, содержащая шлак ТЭС, стеклобой, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борную кислоту, фторид натрия, глицерин в следующем соотношении, мас. %:

Шлак ТЭС	45,1-55,1
Стеклобой 1-ЗС	16,1-21,1
Стеклобой 1-БС	16,1-21,1
Глицерин	3,6
Борная кислота	3,6
Фторид натрия	5,5

Изобретение относится к составу шихты для получения пеностекла. Шихта для получения пеностекла, включающая гидрат окиси натрия, углерод, перлит, отличающаяся тем, что дополнительно содержит листовое стекло и/или тарное стекло при следующем соотношении размолотых до остатка не более 10% на сите №008 компонентов, мас.

Теплоизоляционное ячеистое стекло // 2614993

Изобретение относится к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных материалов. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры вспенивания, расширении сырьевой базы.

Способ получения вспененных гранул // 2611093

Изобретение относится к производству вспененных гранул. Технический результат – упрощение способа, повышение эффективности процесса и качества готового продукта.

Технологическая линия производства гранулированного пеностекла // 2609783

Изобретение относится к производству гранулированного пеностекла. Техническим результатом - повышение очистки гранул.

Состав шихты и способ получения пеностекла // 2608095

Изобретение относится к способу получения пеностекла. Технический результат – расширение сырьевой базы, упрощение технологии, снижение температуры вспенивания, повышение водостойкости пеностекла.

Состав шихты и способ получения вспененного теплоизоляционного материала // 2606539

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам. Технический результат изобретения – снижение влажности и упрощение состава шихты.

Стеклогравий искусственный пористый // 2604731

Изобретение относится к отрасли производства искусственного пористого стеклогравия. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры вспенивания до 850-870°C, увеличении количества шлака ТЭС в составе стеклогравия искусственного пористого.

Способ получения блочного пеностекла // 2594416

Изобретение относится к производству блочного пеностекла. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры и времени вспенивания.

Состав пеностекольного композита // 2592002

Изобретение относится к составу пеностекольного композита и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы.

Шихта для изготовления стеклогранулята для пеностекла на основе колеманита // 2579078

Изобретение относится к составу стекольной шихты. Технический результат изобретения заключается в снижении температуры варки стекла и расширении сырьевой базы.

Шихта для получения пеностекла // 2627788

Изобретение относится к технологии строительных материалов теплоизоляционно-конструкционного назначения. Технический результат изобретения – расширение сырьевой базы, получение однородной пористой структуры пеностекла. Шихта для получения пеностекла содержит следующие компоненты, мас. %: бой тарного стекла 94,0-98,0; порошок шлама водоочистки 1,5-3,5; литий-кобальт-оксидное соединение 1,0-3,0. 1 табл.

Шихта для получения пеностекла // 2627789

Изобретение относится к технологии строительных материалов теплоизоляционно-конструкционного назначения. Технический результат – расширение сырьевой базы, снижение температуры вспенивания. Шихта для получения пеностекла содержит следующие компоненты, мас.%: бой листового стекла 94,0-97,0; порошок шлама водоочистки 1,5-3,5; литий-кобальт-оксидное соединение 1,0-3,0. 2 пр., 1 табл.

Способ производства гранулированного пеностекла и гранулированных пеностеклокристаллических материалов и устройство для его осуществления // 2629506

Изобретение относится к производству гранулированного пеностекла. Технический результат – получение равномерно вспененной структуры в пеностекле. Устройство для производства гранулированного пеностекла и гранулированных пеностеклокристаллических материалов включает трубчатую печь, лотковую печь и холодильник для медленного остывания и быстрого остывания. В трубчатой печи гранулы нагревают до температуры не более 620-640°C. Лотковая печь включает зону вспенивания и зону закалки и выполнена в виде системы расположенных со смещением друг относительно друга лотков, установленных на выходе из трубчатой печи. Каждый лоток снабжен индивидуальным регулируемым нагревателем и виброприводом. Холодильник включает бункер для медленного остывания до 600°С, установленный за лотковой печью, и открытую виброплощадку с принудительным съемом тепла для быстрого остывания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Состав шихты для изготовления пеностекла // 2631462

Изобретение относится к составу шихты для получения пеностекла. Технический результат - повышение теплотехнических и прочностных характеристик пеностекла. Шихта для изготовления пеностекла содержит следующие компоненты, мас. %: стекольный бой 80-87; сульфат натрия 3-5; диатомитовая глина 3,3-5,0; фиброволокно 3,3-5,0; ваграночный шлак 3,3-5,0.

Шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла // 2639758

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных конструкционно-теплоизоляционных материалов. Шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла содержит, мас.%: шлак ТЭС 35-45, металлургический шлак 5-10, стеклобой 35-45, глицерин 3, борную кислоту 3, фторид натрия 4. Технический результат – снижение температуры вспенивания и ресурсоемкости технологии, утилизация шлака. 1 табл., 3 пр.

Способ получения пеностекла // 2641042

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству материала из пеностекла. Способ получения материала из пеностекла включает загрузку силикатной массы в виде стеклобоя в контейнер, его вспенивание, схватывание и создание стеклянной оболочки. В качестве стеклянной оболочки используют тонкостенный стеклянный контейнер, в который загружают силикатную массу, содержащую жидкое стекло и стеклобой. После вспенивания и схватывания силикатной массы контейнер герметизируется. Технический результат заключается в сокращении энергетических затрат при изготовлении материала из пеностекла при одновременном обеспечении его влагостойкости и механической прочности.

Технологическая линия производства гранулированного пеностекла // 2642756

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к производству гранулированного пеностекла. Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение выхода годного продукта. Технический результат достигается тем, что технологическая линия производства гранулированного пеностекла содержит установленные и взаимосвязанные посредством транспортеров бункер исходного сырья, измельчитель, бункер жидкого компонента, грануляторы, барабанную сушилку, вибросито, бункер с дозатором высушенных гранул, бункер с разделяющей средой. А также содержит вращающуюся печь вспенивания, вращающийся холодильник, установленный после печи вспенивания, бункер накопления вспененных гранул, склад готовой продукции с двумя последовательно установленными виброситами, каждое из которых снабжено двумя сетками и связанными через сборники гранул и посредством пневмотранспортеров с бункерами готовой продукции. Дополнительно линия содержит аттритор мокрого помола, соединенный с бункером жидкого компонента, и сушильно-грануляционную установку, соединенную с сушильным барабаном. 1 ил.

Способ получения блочного пеностекла // 2643532

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла. Способ получения блочного пеностекла включает диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающей смесью, гранулирование исходной шихты до размеров частиц 0,5-5,0 мм. Затем осуществляют подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, напыление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, транспортирование вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газов в металлическую форму. Гранулированная шихта подается в плазменную горелку параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующих газов, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазмотрона 12 кВт. Технический результат – улучшение однородности распределения гранул шихты в готовом продукте, снижение теплопроводности, повышение прочности на сжатие. 3 табл.

Способ металлизации блочного пеностекла // 2647527

Изобретение относится к области металлизации блочного пеностекла. Способ металлизации блочного пеностекла включает предварительное нанесение промежуточного слоя на лицевую поверхность материала, причем промежуточный слой наносят из пасты, состоящей из смеси эпоксидной смолы и неметаллургического глинозема в массовом соотношении 1:4. Далее напудривают слой неметаллургического глинозема с последующим плазменным напылением металлов или сплавов при мощности работы плазмотрона 3-5 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,45 м3/ч. Технический результат – повышение прочности сцепления покрытия с лицевой поверхностью пеностекла. 2 табл.