Способ получения блочного пеностекла

Авторы патента:

C03C1/002 - Химический состав стекла, глазурей или эмалей; обработка поверхности стекла; обработка поверхности волокон или нитей из стекла, минералов или шлака; соединение стекла со стеклом или с другими материалами

C03B19/08 - вспениванием

C03B11/00 - Прессование стекла

Владельцы патента RU 2792509:

Самсонова Анастасия Олеговна (RU)

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Способ получения блочного пеностекла включает диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающейся смесью, гранулирование исходной шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, накопление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, напыление вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газа в металлическую форму. Гранулирование шихты осуществляют до размеров 6-8 мм. Гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующего газа, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт. Технический результат изобретения – снижение энергоёмкости процесса и повышение прочности изделий. 3 табл.

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Из уровня техники известны аналогичные способы получения блочного пеностекла.

Недостатком данных способов является высокая энергоёмкость, длительность технологического процесса и низкое качество конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения блочного пеностекла (Патент РФ № 2643532), включающий их смешение со вспенивающей смесью, гранулирование шихты с размером частиц 0,5-5,0 мм, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора мощностью 12 кВт, вспенивание гранул в плазменном факеле, напыление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа в металлическую форму, причём подача шихты в плазменную горелку осуществляется параллельно оси плазменного факела.

Существенным недостатком прототипа является высокая энергоёмкость технологического процесса получения блочного пеностекла, что ведёт к снижению качеств конечного продукта.

Технологический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении энергоёмкости процесса получения блочного пеностекла и повышении его качества.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения блочного пеностекла включает диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающейся смесью, гранулирование исходной шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, напыление конгломератов пеностекла в плазменном факеле. Напыление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, транспортирование вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газов в металлическую форму, причем гранулирование исходной шихты осуществляется до размеров 6-8 мм и гранулированная шихты подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующих газов , а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт.

Предлагаемый способ получения блочного пеностекла отличается от прототипа тем, что в предлагаемом способе гранулирование исходной шихты осуществляется до размеров частиц 6-8 мм и гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующих газов, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы поз матрона 9 кВт.

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

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительный анализ известного и предлагаемого способов

Технологические операции и параметры	Ед. измерения	Известный способ	Предлагаемый способ
Мощность работы плазмотрона	кВт	12	9
Размер частиц шихты	мм	0,5- 5,0	6,0-8,0
Способ подачи частиц шихты в плазменный реактор	-	Подача шихты в параллельно оси плазменного факела	Подача шихты одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела
Прочность на сжатие	МПа	1,53	1,85
Теплопроводность	Вт/(м*К)	0,065	0,061

Экспериментально установленные оптимальные условия получения пеностекла и влияние размера частиц исходной шихты на качество блочного пеностекла представлен в таблицах 2 и 3.

Как видно из таблицы 3, размер частиц исходной шихты влияет на вспенивание конгломератов пеностекла, и как следствие на показатели качества готового пеностекла.

Таблица 2

Оптимальные условия получения пеностекла

Мощность плазмотрона, кВт	Плотность пеностекла, г/см³	Теплопроводность, Вт/(м*К)	Объемное водопоглощение, %	Прочность при сжатии, МПа
6	0,302	0,072	8,59	1,35
7	0,298	0,069	8,52	1,49
8	0,291	0,065	8,48	1,63
9*	0,285	0,061*	8,41	1,85*
10	0,299	0,068	8,51	1,71
11	0,310	0,071	8,61	1,52

*оптимальный вариант

Таблица 3

Влияние размера частиц исходной шихты на качество пеностекла

Размер частиц стекла, мм	Характеристика вспенивания конгломератов пеностекла
0,5-5,0 мм	Частицы вспениваются равномерно с тонкими перегородками на границе раздела фаз, что снижает прочность на сжатие конечного продукта
6,00-8,00	Частицы вспениваются равномерно с толстыми перегородками на границе раздела фаз, что повышает прочность на сжатие конечного продукта

Пример получения блочного пеностекла.

Гранулированная шихта, с размером частиц 6,00-8,00 мм, приготовленная из отходов стеклобоя, в автоматическом режиме загружалась в порошковый питатель.

Затем зажигалась дуга плазменного реактора. Под действием плазмообразующего газа (аргон) частицы поступали в зону действия плазменного факела, где образовывались конгломераты пеностекла.

Из плазменного реактора под действием динамического напора плазменного факела конгломераты пеностекла напылялись в металлическую форму, где формируется блочное пеностекло, которое поступало на транспортирующем устройстве в зону напыления плазменного реактора.

При оптимальных параметрах работы электродугового плазматрона УПУ-8м (мощность 9 кВт, расход плазмообразующего газа 1,3 м³/час) получено блочное пеностекло со следующими свойствами: прочность на сжатие – 1,85 мПа, теплопроводность 0,061 Вт/(м*К).

Способ получения блочного пеностекла, включающий диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающейся смесью, гранулирование исходной шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, накопление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, напыление вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газа в металлическую форму, отличающийся тем, что гранулирование шихты осуществляют до размеров 6-8 мм и гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующего газа, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт.

Изобретение относится к способам получения пеностекла и производства теплоизоляционных материалов из него. Технический результат изобретения заключается в улучшении характеристик пеностекла, а именно плотности, коэффициента теплопроводности, водопоглощения, и повышении его эксплуатационных свойств.

Способ получения пеностекла // 2758829

Изобретение относится к области утилизации отходов стекла, а также к области получения строительных изделий теплоизоляционного назначения, в частности пеностекла с применением несортированного стеклобоя. Способ получения пеностекла включает предварительное измельчение стеклобоя, приготовление стекловяжущей суспензии, формовочной смеси, формование, термообработку и вспенивание, при этом стекловяжущую суспензию готовят путем термообработки в течение не менее 8 часов при температуре 100°С и периодическом перемешивании смеси, включающей предварительно измельченный до зернистости не более 0,14 мм несортированный стеклобой, гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: (23,5-26,5):(6,5-17,5):(59,0-67,0), в полученную и охлажденную стекловяжущую суспензию добавляют несортированный стеклобой зернистостью не более 0,14 мм в количестве 33,0-40,0 мас.% от массы получаемой формовочной смеси, из которой методом виброформования с амплитудой колебаний 0,35-0,5 мм, частотой 50 Гц и продолжительностью воздействия 1-2 мин получают заготовки, последующую сушку которых осуществляют на воздухе в течение 1 суток, а затем при температуре 50°С в течение 24-72 часов, вспенивание заготовок проводят при температуре 700-800°С в течение не менее 30 мин.

Композиция для производства пористого теплоизоляционного силикатного материала // 2751525

Изобретение относится к области защиты внешней поверхности оборудования и конструкций от температурных воздействий окружающей среды и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Технический результат изобретения заключается в формировании закрыто-пористой рентгеноаморфной структуры, снижении водопоглощения материала, снижении температуры вспенивания до 730-790°С.

Способ получения теплоизоляционного материала // 2746337

Изобретение относится к области получения теплоизоляционного материала (блочного пеностекла) и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в уменьшении расхода плазмообразующего газа и, как следствие, в снижении энергозатрат.

Способ получения пеностекла // 2745544

Изобретение относится к области производства неорганических и теплоизоляционных материалов и раскрывает способ получения пеностекла. Способ включает получение измельченного стеклобоя следующего состава, мас.%: SiO2 - 72,0 ± 1,0; Na2O - 13,5 ± 0,5; CaO - 9,0 ± 0,5; MgO - 4,0 ± 0,3; Al2O3 – 0,8 ± 0,3; SO3 - 0,2 ± 0,1; K2O - 0,3 ± 0,1; Fe2O3 ≤0,2, содержащего частицы размером менее 40 мкм, добавление к измельченному стеклобою водного раствора кальцинированнной соды и глицерина, перемешивание, выдержку полученной смеси, последующую сушку при температуре менее 200°С до получения смеси с влажностью не более 1%, дезагломерацию, включающую перемешивание смеси с серой, с получением шихты с размером частиц менее 40 мкм, последующее дозирование, помещение в форму, вспенивание, фиксацию, извлечение, отжиг и охлаждение полученного пеностекла.

Способ получения блочного термостойкого пеностекла // 2730236

Изобретение относится к области получения блочного термостойкого пеностекла и может быть использовано в атомной технике, а также в промышленности строительных материалов. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества конечного продукта и длительность технологического процесса.

Шихта для экологически безопасного производства пеностекла // 2726091

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных материалов, а именно к производству пеностекла, и может быть использовано в строительной индустрии как легкий теплоизоляционный конструкционный материал. Шихта для экологически безопасного производства пеностекла включает, мас.%: цеолитсодержащий туф 80,0-85,0, гужир, основными минералами которого являются Na2CO3⋅10Н2О; Na3CO3HCO3⋅2H2O; NaCl, 15,0-20,0.

Способ получения покрытия на блочном пеностекле // 2726015

Изобретение относится к области получения покрытия на блочном пеностекле и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества конечного продукта и ускорении процесса получения покрытия.

Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя // 2725365

Изобретение относится к отрасли производства строительных материалов – заполнителя искусственного пористого, применяемого в качестве заполнителя при приготовлении легких и силикатных бетонов, а также в качестве засыпок для теплоизоляции кровель, стен, перекрытий, полов нижних этажей зданий и сооружений различного назначения.

Способ изготовления гранулированного пеностеклокерамического заполнителя // 2723886

Предложен способ изготовления гранулированного пеностеклокерамического заполнителя, включающий измельчение цеолитизированной породы, приготовление сырьевой смеси смешиванием измельченной породы с водным раствором гидроксида натрия в соотношении на сухое вещество, мас. %: цеолитизированная порода - 75-80; гидроксид натрия - 15-20, остальное вода, последующее гранулирование смеси, карбонизацию гидроксида натрия в гранулах и обжиг гранул в печи.

Шихта для получения марблита на основе отходов промышленности // 2791054

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита. Технический результат достигается тем, что в состав шихты для получения марблита вводят отходы ванадиевого производства при следующем соотношении компонентов, масс.%: кристаллические сланцы – 50; отходы ванадиевого производства – 30; сода – 17,5; мел – 2,5.