ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2149146 (13) C1

(51) 7 C03C11/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(14) Дата публикации: 2000.05.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 98123286/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.12.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.12.21 
(45) Опубликовано: 2000.05.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1278319 A1, 23.12.86. SU 697421 A, 15.11.1979. RU 2109700 C1, 27.04.1998. US 4347326 A, 11.03.1998. 
(71) Имя заявителя: Наумов Владимир Иванович 
(72) Имя изобретателя: Наумов В.И.; Ахлестин Е.С.; Гимик В.В.; Головин Е.П.; Сучков В.П. 
(73) Имя патентообладателя: Наумов Владимир Иванович 
(98) Адрес для переписки: 603061, г.Нижний Новгород, ул. Груббе 10, кв.1, Наумову В.И. 

(54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА 

Изобретение относится к химическому составу шихты для производства пеностекла и может быть использовано в производстве строительных материалов. Шихта для получения пеностекла содержит молотое стекло и карбонатный пенообразователь. Кроме того, стекло дополнительно содержит поверхностно-активную добавку - высококремнеземистую глину. Содержание компонентов в стекле, мас. %: карбонатный пенообразователь 1,5 - 2,0, высококремнеземистая глина 4,5 - 6,0; молотое стекло - остальное. Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы за счет использования глин и боя оконного и тарного стекла, уменьшение водопоглощения при одновременном снижении температуры вспенивания, а также увеличение ресурса работы форм и печи вспенивания. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Предлагаемое изобретение относится к химическому составу шихты для производства пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известно [1, 2] , что качество пеностекла при использовании углеродсодержащих пенообразователей (кокс, сажа, антрацит, торф) значительно выше, чем при применении карбонатных.

Причины, способствующие получению качественного пеностекла по углеродной технологии, известны. Согласно [2] частицы углерода, являясь поверхностно-активными и плохо смачивающимися расплавом, прилипают к стенкам ячеек пеностекла, понижая свободную энергию системы. Это способствует устойчивости пены и растяжению тонких стеклянных перегородок, предотвращая их перфорирование. В противоположность этому карбонатные пенообразователи не являются поверхностно-активными веществами и характеризуются значительным химическим сродством к стеклу. Поэтому ни сами карбонатные пенообразователи, ни продукты их диссоциации (оксиды кальция и магния) не могут оказывать на стекольную пену стабилизирующего действия. Карбонаты на 80-100oC снижают температуру вспенивания, но получаемое пеностекло является губчатым, с перфорированными перегородками ячеек.

Считается [1, 2], что получить пеностекло, характеризующееся малым водопоглощением (менее 10%) и плотностью порядка 200 кг/м3, используя карбонаты, невозможно, что и явилось причиной отказа от этой технологии в мировой практике.

В промышленности теплоизоляционное пеностекло готовят следующим образом [1, 2]. В качестве основного стекла применяют порошки специально сваренного алюмомагнезиального стекла с удельной поверхностью 4000 -6000 см2/г и углеродистые пенообразователи с такой же или значительно большей удельной поверхностью: кокс, антрацит, сажа. Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в формы из легированной стали, которые направляют в печь вспенивания, где при 820 - 850oC шихта нагревается и вспенивается. Нагрев длится 1-1,5 часа, вспенивание - от 30 до 90 мин. Затем формы с пеностеклом резко охлаждают в течение 15-20 мин. Дальнейший процесс стабилизации при 600oC длится 20 - 40 мин. Таким образом, через 2-3 часа термическая обработка в печи вспенивания заканчивается, пеностекольные блоки извлекаются из форм и помещаются в печь отжига. Отжиг и охлаждение пеностекольных блоков до 30oC осуществляется со скоростью 0,6 - 1, 5oC/мин в течение 8-16 часов. Далее блоки пеностекла подвергают механической опиловке и шлифовке для придания им прямоугольной формы. Недостатками данной технологии являются высокие температуры и большое время вспенивания и, как следствие этого, необходимость использования дорогих жаропрочных сталей для форм.

Наиболее близкой к заявляемой шихте по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения пеностекла из дробленых отходов производства пеностекла [3] . Известная шихта содержит остаточный углерод (поверхностно-активный компонент [2]), а в качестве пенообразователей известняк - 2 мас.% или доломит - 2,5 мас.%. При температуре 790 - 800oC из шихты получают пеностекло с объемным водопоглощением 6,6 -7,0% и объемным весом 162-180 кг/м3.

Недостатками известной шихты являются: необходимость использования отходов производства пеностекла, изготавливаемого по углеродной технологии; непостоянство количества остаточного (не окисленного) углерода в пеностекле после вспенивания и, следовательно, невоспроизводимость характеристик пеностекла; недостаточные объемы отходов пеностекла (15-35% от объема выпуска [1, 2] ) для развертывания новых производств на их основе; достаточно высокие (790 - 800oC) температуры вспенивания.

Задача, решаемая изобретением - усовершенствование шихты для получения пеностекла по карбонатной технологии.

Технический результат от использования изобретения - расширение сырьевой базы за счет использования глин и боя оконного и тарного стекла; уменьшение водопоглощения при одновременном снижении температуры вспенивания; увеличение ресурса работы форм и печи вспенивания.

Указанный результат достигается тем, что шихта для получения пеностекла, содержащая молотое стекло и карбонатный пенообразователь, дополнительно содержит поверхностно-активную добавку - высококремнеземистую глину с содержанием оксида кремния 72-82% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбонатный пенообразователь - 1,5-2,0

Высококремнеземистая глина - 4,5 - 6,0

Молотое стекло - Остальное

Шихту готовят смешением размолотого боя оконного или тарного стекла с удельной поверхностью 3000 - 5000 см2/г и тонко молотым карбонатным пенообразователем с удельной поверхностью 4000 - 7000 см2/г, содержащим 1,5% мела (или 2% известняка) и высококремнеземистых глин, содержащих 72-82% оксида кремния (SiO2). Составы используемых глин приведены в таблице 1. Вспенивание шихты проводят в разборных формах из толстой (10 мм) листовой нержавеющей стали с внутренними размерами 250 х 120 х 65 мм. В форму загружают такое количество шихты, которое бы обеспечило заданную плотность пеностекла (160 - 300 кг/м3). Для вспенивания используют камерные электрические печи сопротивления. Предварительно печь нагревают до 500 - 550oC и при этой температуре вводят форму, заполненную шихтой. Скорость нагрева формы подбирают таким образом, чтобы время нагрева до максимальных температур равнялось 1,0 - 1,5 часам. Время выдержки при температурах вспенивания (720 - 750oC) равнялось 5 - 20 мин. После вспенивания форму вынимают из печи и выдерживают на воздухе в течение 5-10 мин. Далее форму раскрывают, а пеностеклянный блок подают в печь отжига. Скорость охлаждения шихты в печи отжига от 600 до 30oC составляет 0,7 - 1,0oC/мин.

Пример 1.

Смешивали 400 г размолотого боя оконного стекла с удельной поверхностью 4000 см2/г и 6 г мела размолотого до удельной поверхности 5000 см2/г и 20 г тонко размолотой глины с содержанием оксида кремния 72% и оксида алюминия 13%. Предварительно печи нагревали до 500oC и при этой температуре вводили в камеру форму, наполненную вспенивающейся смесью. Скорость нагрева печи до температуры вспенивания равнялась 1,5 часам. Время вспенивания при 730oC соответствовало 5 минутам. После вспенивания форму вынимали из печи и выдерживали на воздухе в течение 7 мин. После охлаждения форму раскрывали, а пеностекло перемещали в печь отжига, предварительно нагретую до 600oC. Отжиг проводили со скоростью 1,0oC/мин.

Объемное водопоглощение определяли методом погружения пеностекла 50 х 50 х 50 см в дистиллированную воду на 24 часа [1, 2]. Объем пеностекла определяли путем обмера кубика штангенциркулем. Взвешивание осуществляли на аналитических весах с точностью до 1 мг. По этим данным определяли объемный вес пеностекла. Аналогичные по размерам кубики пеностекла подвергали сжатию на установке Р-5А для определения допустимых напряжений сжатия [2]. Результаты измерений приведены в таблице 2.

Примеры 2-3 проведены аналогично примеру 1. Данные сведены в таблице 2.

Увеличение количества глины в шихте свыше 6% приводит к возрастанию температур вспенивания на 10-15oC на каждый добавляемый процент, а уменьшение количества глины от 4,5 до 0,0% приводит к резкому возрастанию объемного водопоглощения до 30 - 40%.

Применение глин с меньшим чем 70% оксида кремния приводит к возрастанию водопоглощения и количества перфорированных пор, а также температуры вспенивания (таблица 1, пример с глиной N 4). Увеличение оксида алюминия свыше 13% приводит к возрастанию температур и времени вспенивания. Отметим, что из глин, содержащих менее 7% Al2O3 и более 85% SiO2, не удается получить изделия строительной керамики и подобные месторождения по этой причине, как правило, не разрабатываются.

Таким образом, предлагаемая шихта расширяет сырьевую базу, так как позволяет использовать глину и стеклобой оконного и тарного стекла, снижает водопоглощение, а также температуру вспенивания на 60-70oC по сравнению с прототипом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла, Минск, Наука и техника, 1972. - 304 с.

2. Шилл Ф. Пеностекло, М., Издательство литературы по строительству, 1965. - 308 с.

3. Авторское свидетельство СССР 1278319, кл. C 03 C 11/00, 1986. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Шихта для получения пеностекла, содержащая молотое стекло и карбонатный пенообразователь, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит высококремнеземистую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбонатный пенообразователь - 1,5 - 2,0

Глина высококремнеземистая - 4,5 - 6,0

Молотое стекло - Остальное








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru