СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 


RU (11) 2234474 (13) C2

(51) 7 C04B20/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.08.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002103461/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.02.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.02.06 
(43) Дата публикации заявки: 2003.10.10 
(45) Опубликовано: 2004.08.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2177921 C2, 10.01.2002.
RU 2177462 C1, 27.12.2001.
RU 2151121 C1, 20.06.2000.
US 3765919 A, 16.10.1973. 
(72) Имя изобретателя: Радина Т.Н. (RU); Свергунова Н.А. (RU); Рубайло И.С. (RU); Иванов М.Ю. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Братский государственный технический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 665709, Иркутская обл., г. Братск, ул. Макаренко, 40, Братский государственный технический университет, патентная служба 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 
Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению пористых искусственных изделий, и может быть использовано при производстве гранулированного теплоизоляционного материала, особо легкого заполнителя для бетонов и других изделий. Технический результат - корректировка технологического процесса изготовления гранулированного теплоизоляционного материала с исключением стадии грануляции, а также уменьшение длительности термообработки сырцовых гранул с целью снижения энергозатрат. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала включает приготовление высокомодульного жидкого стекла из суспензии микрокремнезема в растворе гидроксида натрия при атмосферном давлении, гидротермальную обработку суспензии при температуре 95С в течение 10 мин с получением высокомодульного жидкого стекла, термообработку полученных из указанного стекла гранул при температуре 350-400С, при которой происходит вспучивание гранул. Полученное в результате гидротермальной обработки высокомодульное жидкое стекло из микрокремнезема охлаждают до температуры 18-20С на пластинчатом конвейере, оборудованном ватержакетом, с конвейера подают на дробильно-сортировочную установку, а термообработку фракционированного щебня - гранул осуществляют в сушильном барабане в течение 10 мин. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к получению пористых искусственных изделий, и может быть использовано при производстве гранулированного теплоизоляционного материала, особо легкого заполнителя для бетонов и других изделий.
Известен способ получения искусственного материала пониженной плотности [US 3765919, 1973]. Способ включает приготовление исходной смеси из портландцемента, борной кислоты, безводного силиката натрия и подогретого до температуры 180-200F (что соответствует 82-93С) жидкого силиката натрия, гомогенизацию ее в смесителе при температуре 190-210F (что соответствует 87,8-98,9С) в течение 1 часа для протекания химических процессов, подачу гомогенной массы на охлаждаемый конвейер для охлаждения до комнатной температуры, формирование из гомогенной массы тонких полос путем протягивания ее между роликами, дробление и сортировку охлажденного материала, вспучивание сырцовых гранул при температуре 880-1100F (что соответствует 471-593С) в течение 5-20 минут, оптимальный диапазон температур 880-1020F (что соответствует 471-549С).
Недостатками известного способа являются использование дорогостоящих сырьевых компонентов (портландцемента и борной кислоты), длительный режим нагревания (в течение 1 часа) гомогенной массы при температуре 200F (что соответствует 93С), достаточно сложный технологический процесс получения искусственного материала пониженной плотности, а также относительно высокая температура термической обработки сырцовых гранул, что приводит к повышенным энергозатратам.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из жидкого стекла, включающий приготовление высокомодульного жидкого стекла с силикатным модулем 47, грануляцию и термообработку сырцовых гранул, причем высокомодульное жидкое стекло получают гидротермальной обработкой при 68-73С и атмосферном давлении в течение 5-10 мин суспензии из кремнеземсодержащего аморфного материала микро-кремнезема - отхода производства кристаллического кремния состава: 83-93 мас.% SiO2 и 6-16 мас.% углеродистых примесей (графита (С) и карборунда (SiC)) в щелочном растворе гидроксида натрия при соотношении жидкой и твердой фаз Ж/Т=0,94-1,008, а термообработку сырцовых гранул проводят при 350-400С в течение 20-30 мин [RU 2177921, 2000].
Недостатками способа являются технологические трудности на стадии грануляции, обусловленные высокими когезионными свойствами сырьевой смеси, а также повышенные энергозатраты вследствие относительно длительного режима термической обработки сырцовых гранул.
Технический результат - корректировка технологического процесса изготовления гранулированного теплоизоляционного материала с исключением стадии грануляции, а также уменьшение длительности термообработки сырцовых гранул с целью снижения энергозатрат.
Технический результат достигается тем, что гранулированный теплоизоляционный материал готовят по способу, включающему приготовление высокомодульного жидкого стекла из суспензии микрокремнезема в растворе гидроксида натрия при атмосферном давлении, гидротермальную обработку суспензии при температуре 95С в течение 10 мин с получением высокомодульного жидкого стекла, термообработка полученных из указанного стекла гранул при температуре 350-400С, при которой происходит вспучивание гранул, причем полученное в результате гидротермальной обработки высокомодульное жидкое стекло из микрокремнезема охлаждают до температуры 18-20C на пластинчатом конвейере, оборудованном ватержакетом, с конвейера подают на дробильно-сортировочную установку, а термообработку фракционированного щебня (гранул) осуществляют в сушильном барабане в течение 10 мин.
Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала заключается в следующем: микрокремнезем и раствор гидроксида натрия, отдозированные в заданных соотношениях в турбосмеситель, перемешивают в течение 0,5-1,0 мин до образования суспензии. Содержимое турбосмесителя нагревают до температуры 68-73С. Синтез жидкого стекла происходит при температуре 95С и атмосферном давлении в течение 10 мин. Причем повышение температуры обусловлено экзотермическими реакциями, происходящими при синтезе. Из турбосмесителя готовое высокомодульное жидкое стекло поступает на пластинчатый конвейер, оборудованный ватержакетом для охлаждения до температуры 18-20С. С конвейера высокомодульное жидкое стекло попадает на дробильно-сортировочную установку, откуда фракционированный щебень поступает на термообработку в сушильный барабан. Термообработка осуществляется по мягкому режиму при максимальной температуре вспучивания 350-400С в течение 10 мин.
В таблице приведены сравнительные результаты предлагаемого и известного способов.
Как видно из таблицы предлагаемый способ позволяет сократить количество технологических операций (за счет исключения стадии грануляции), а также уменьшить в 2-3 раза длительность термообработки сырцовых гранул, а вследствие этого, - сократить энергозатраты при производстве материала.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающий приготовление высокомодульного жидкого стекла из суспензии микрокремнезема в растворе гидроксида натрия при атмосферном давлении, гидротермальную обработку суспензии при температуре 95С в течение 10 мин с получением высокомодульного жидкого стекла, термообработку полученных из указанного стекла гранул при температуре 350-400С, при которой происходит вспучивание гранул, отличающийся тем, что полученное в результате гидротермальной обработки высокомодульное жидкое стекло из микрокремнезема охлаждают до температуры 18-20С на пластинчатом конвейере, оборудованном ватержакетом, с конвейера подают на дробильно-сортировочную установку, а термообработку фракционированного щебня - гранул осуществляют в сушильном барабане в течение 10 мин.