EA013986B1 - Method for fabricating glass foam - Google Patents

Method for fabricating glass foam Download PDF

Info

Publication number
EA013986B1
EA013986B1 EA200801557A EA200801557A EA013986B1 EA 013986 B1 EA013986 B1 EA 013986B1 EA 200801557 A EA200801557 A EA 200801557A EA 200801557 A EA200801557 A EA 200801557A EA 013986 B1 EA013986 B1 EA 013986B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
temperature
range
stage
foam glass
glass
Prior art date
Application number
EA200801557A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200801557A1 (en
Inventor
Андрей Адольфович Зиновьев
Михаил Петрович Дудко
Original Assignee
Андрей Адольфович Зиновьев
Михаил Петрович Дудко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Адольфович Зиновьев, Михаил Петрович Дудко filed Critical Андрей Адольфович Зиновьев
Priority to EA200801557A priority Critical patent/EA013986B1/en
Publication of EA200801557A1 publication Critical patent/EA200801557A1/en
Publication of EA013986B1 publication Critical patent/EA013986B1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to building materials with low heat conductivity and density values, in particular to a method of production of block foam glass as aqueous suspension comprising fine powder of broken glass. The invention provides to produce glass foam with low density having improved strength features and preserving heat-insulating properties due to homogenous structure of closed pores, and with density of 100-200 kg/mhaving strength correspondingly from 10.0 to 50.0 kg/cm. A composition comprising aqueous suspension of 2-4 mkm size fine glass powder and carbon-containing gasifier. The method provides to produce powder-like homogenous blend utilizing said aqueous suspension with subsequent production of glass foam after treating the homogenous blend by a multi-stage temperature schedule, successive sintering and foaming at 770-830°C. The foamed product is chilled with subsequent three-stage cooling from 500-550°C to ambient temperature.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов с низкими значениями теплопроводности и плотности, в частности касается способа производства блочного пеностекла из композиции в виде водной суспензии, содержащей тонкомолотый порошок стеклобоя. Изобретение может быть применено при получении пеностекла со структурой закрытых пор из переработанного боя стекла безотносительно к его химическому составу.The invention relates to the production of building materials with low values of thermal conductivity and density, in particular, to a method for the production of block foam glass from a composition in the form of an aqueous suspension containing finely ground cullet powder. The invention can be applied in the production of foam glass with the structure of closed pores from recycled glass breakage, regardless of its chemical composition.

Известны различные способы получения пеностекла, в которых контроль за процессом вспенивания осуществляется регулированием температуры и природой ингредиентов, из которых формируют сырьевую композицию. Практика показывает, что одним из определяющих факторов, влияющих на процесс получения качественного пеностекла, является сырьевая композиция для его получения, поскольку от состава композиции зависит его физико-химическая структура, определяющая его теплотехнические и механические свойства.Various methods for producing foam glass are known in which the foaming process is controlled by controlling the temperature and nature of the ingredients from which the raw material composition is formed. Practice shows that one of the determining factors affecting the process of obtaining high-quality foam glass is the raw material composition for its production, since its physicochemical structure, which determines its thermal and mechanical properties, depends on the composition of the composition.

Так, патент υδ 4826788 раскрывает композицию для производства блочного пеностекла, содержащую в качестве основы тонкоизмельченное специально сваренное стекло с размером зерна менее 250 мкм. Известная композиция содержит по крайней мере 95 вес.% тонкоизмельченного специально сваренного стекла, содержащего по крайней мере 25 вес.% оксида щелочного металла, тонкоизмельченный стеклобой, содержащий менее 16 вес.% оксида щелочного металла, воду, вспенивающий углеродсодержащий агент и наполнитель. Входящая в состав композиции вода имеет показатель среды рН, изменяющийся в диапазоне от 8 до 13,8. Вода имеет температуру из диапазона 50-95°С. В качестве вспенивающего агента композиция содержит органическое вещество, выделяющее углерод и монооксид углерода при температуре не менее 600°С, а также выделяющее кислород при температуре не менее 700°С. В качестве неорганического наполнителя известная композиция содержит вещество из ряда: карбонат кальция, карбонат бария, доломит и их смесь.So, patent υδ 4826788 discloses a composition for the production of block foam glass containing finely ground specially welded glass with a grain size of less than 250 microns as a basis. The known composition contains at least 95 wt.% Finely ground specially welded glass containing at least 25 wt.% Alkali metal oxide, finely divided glass cullet containing less than 16 wt.% Alkali metal oxide, water, a foaming carbon-containing agent and a filler. The water included in the composition has a pH value ranging from 8 to 13.8. Water has a temperature in the range of 50-95 ° C. As a blowing agent, the composition contains an organic substance that emits carbon and carbon monoxide at a temperature of at least 600 ° C, and also releases oxygen at a temperature of at least 700 ° C. As an inorganic filler, the known composition contains a substance from the series: calcium carbonate, barium carbonate, dolomite, and a mixture thereof.

Способ производства пеностекла и композиция для его производства раскрыты также в опубликованной европейской заявке ЕР 052693, основанной на патенте И8 4430107. Известная композиция содержит 95 вес.% специально сваренного тонкоизмельченного стекла с размером зерна менее 0,1 мм, а также тонкомолотый стеклобой. Для приготовления исходной композиции используют воду, имеющую температуру из диапазона 50-95°С. Перед вспениванием гранулированную исходную композицию нагревают до 300°С.A method for the production of foam glass and a composition for its production are also disclosed in published European application EP 052693, based on patent I8 4430107. The known composition contains 95 wt.% Specially welded finely ground glass with a grain size of less than 0.1 mm, as well as finely ground glass. To prepare the initial composition using water having a temperature in the range of 50-95 ° C. Before foaming, the granular starting composition is heated to 300 ° C.

Патент И8 4198224 раскрывает способ получения пеностекла, в котором специальным образом приготовленный стеклобой используют в качестве ингредиента порошкообразного сырьевого материала, при этом пеностекло получают путем предварительного помола стеклобоя в шаровой мельнице с газообразователем, содержащим углерод, до достижения среднего размера частиц порошкообразного материала порядка 4-5 мкм. Порошкообразную шихту, содержащую тонкомолотый стеклобой и газообразователь, затем спекают, а после охлаждения подвергают вспениванию при температуре 871-899°С.Patent I8 4198224 discloses a method for producing foam glass, in which a specially prepared cullet is used as an ingredient in a powdered raw material, the foam glass being obtained by pre-grinding cullet in a ball mill with a carbon-containing blowing agent until the average particle size of the powder material is about 4-5 microns. A powder mixture containing a finely ground cullet and a blowing agent is then sintered, and after cooling it is foamed at a temperature of 871-899 ° C.

Широко распространено производство блочного пеностекла с использованием специально сваренного и гранулированного стекла, для улучшения свойств которого используют дефицитные и дорогостоящие ингредиенты (см., например, υδ 4192664, РййЬигдй Согишд Согрогайои). Измельченное специально сваренное стекло механически смешивается с измельченным газообразователем, причем оба компонента находятся в твердофазном состоянии. Производимое корпорацией РййЬигд Согишд Согр., США, теплоизоляционное пеностекло марки ЕОАМОЬА8®НЬВ характеризуется повышенной прочностью при малой плотности, то есть повышенной способностью материала выдерживать нагрузки на сжатие при малой плотности пеностекла. Однако применение известного способа характеризуется высокой себестоимостью пеностекла, поскольку он связан с проблемой энерго- и трудоемкой операции варки стекла специального состава, при этом перемешивание исходных компонентов проводят в состоянии твердой фазы.The production of block foam glass using specially welded and granular glass is widespread, and scarce and expensive ingredients are used to improve its properties (see, for example, υδ 4192664, Rybigdy Sogishd Sogrogayoi). Crushed specially welded glass is mechanically mixed with the crushed blowing agent, both components being in solid state. Produced by Rybig Sogishd Sogr. Corporation, USA, the ЕОАМОЬА8®НВВ heat-insulating foamglass is characterized by increased strength at low density, that is, increased ability of the material to withstand compressive loads at low density of foamglass. However, the application of the known method is characterized by the high cost of foam glass, since it is associated with the problem of the energy-intensive and labor-intensive operation of glass melting of a special composition, while the initial components are mixed in the solid state.

В патенте КН 2176219 раскрыт способ получения теплоизоляционного блочного пеностекла с использованием композиции, содержащей дробленый стеклобой с размером зерна не более 5 мм, карбонат натрия, щелочь, сажу и воду. Приготавливают суспензию путем мокрого измельчения ингредиентов до величины фракций 0,63 мкм, добавляют в нее флокулянт, высушивают промежуточный продукт и после формования подвергают вспениванию.Patent KN 2176219 discloses a method for producing insulating block foam glass using a composition containing crushed glass cullet with a grain size of not more than 5 mm, sodium carbonate, alkali, soot and water. A suspension is prepared by wet grinding of the ingredients to fractions of 0.63 μm, a flocculant is added to it, the intermediate product is dried, and after molding it is foamed.

Сочетание свойств коэффициент теплопроводности/водопоглощения является основным комплексным показателем, отражающим уровень эффективности любого теплоизоляционного материала, в том числе теплоизоляционного пеностекла. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности и водопоглощения, тем выше потребительские и эксплуатационные свойства пеностекла блочного типа, а именно его тепловая эффективность и долговечность. Экспериментально было установлено, что при производстве высококачественного теплоизоляционного пеностекла для достижения такого сочетания низких значений упомянутых выше параметров коэффициент теплопроводности/водопоглощения необходимо добиться в период всего технологического процесса сохранения аморфного состояния продукта, характеризующегося наличием только ближнего порядка связей, т.е. не допустить образования кристаллической фазы в структуре пеностекла. Появление при производстве пеностекла в его структуре кристаллической фазы даже в небольшом количестве (1-2 об.%) резко снижает его потребительские качества, а именно увеличивает как теплопроводность, так и водопоглощение, а следовательно, снижает эффективность и долговечность пеностекла. Появление в структуре пеностекла кристаллических включений второй фазы приводит к появлениюThe combination of properties of the coefficient of thermal conductivity / water absorption is the main comprehensive indicator that reflects the level of effectiveness of any heat-insulating material, including heat-insulating foam glass. The lower the value of the coefficient of thermal conductivity and water absorption, the higher the consumer and operational properties of foam glass block type, namely its thermal efficiency and durability. It was experimentally established that in the production of high-quality heat-insulating foam glass in order to achieve such a combination of low values of the above parameters, the thermal conductivity / water absorption coefficient must be achieved during the entire technological process of maintaining the amorphous state of the product, characterized by the presence of only short-range bonds, i.e. prevent the formation of a crystalline phase in the structure of foam glass. The appearance of a crystalline phase in the structure of the foam glass in its structure, even in a small amount (1-2 vol.%), Sharply reduces its consumer qualities, namely, it increases both thermal conductivity and water absorption, and therefore reduces the effectiveness and durability of the foam glass. The appearance in the foam glass structure of crystalline inclusions of the second phase leads to the appearance of

- 1 013986 как поверхностных дефектов в виде микрограниц раздела между аморфной структурой пеностекла и кристаллическими включениями, так и объемных дефектов в виде нарушений гомогенной пористой структуры пеностекла. Появление в объеме пеностекла как поверхностных дефектов, так и объемных создает условия нестабильности структуры в процессе эксплуатации пеностекла, вызывая растрескивания.- 1 013986 both surface defects in the form of micro-interfaces between the amorphous structure of the foam glass and crystalline inclusions, and bulk defects in the form of violations of the homogeneous porous structure of the foam glass. The appearance of both surface defects and bulk defects in the volume of foam glass creates conditions for instability of the structure during operation of the foam glass, causing cracking.

В рамках данной заявки решается задача разработки и промышленной реализации способа получения блочного пеностекла, который бы позволил производить из несортированного стеклобоя высококачественное относительно недорогое пеностекло с высокими теплотехническими характеристиками за счет гомогенной структуры закрытых пор и исключения образования в структуре пеностекла кристаллических включений второй фазы, которое при малой плотности обладало бы повышенными прочностными характеристиками. Решается также задача получения пеностекла, которое при плотности 100-200 кг/м3 имело бы соответственно прочность от 10 до 50 кг/см2.Within the framework of this application, the task of developing and industrializing a method for producing block foam glass is solved, which would make it possible to produce high-quality relatively inexpensive foam glass with unsorted cullet with high thermal characteristics due to the homogeneous structure of closed pores and eliminating the formation of crystalline second phase inclusions in the foam glass structure, which at small density would have enhanced strength characteristics. The problem of producing foam glass is also being solved, which at a density of 100-200 kg / m 3 would accordingly have a strength of 10 to 50 kg / cm 2 .

Кроме того, решается задача получения блочного пеностекла со средним значением теплопроводности 0,042 Вт/м°С в сухом состоянии при плотности 120 кг/м3 путем исключения образования в объеме пеностекла кристаллических фаз.In addition, the problem of obtaining block foam glass with an average value of thermal conductivity of 0.042 W / m ° C in the dry state at a density of 120 kg / m 3 is solved by eliminating the formation of crystalline phases in the foam glass volume.

Поставленная задача достигается тем, что композиция для производства блочного пеностекла в виде водной суспензии состоит из следующих компонент, мас.%: углеродсодержащий газообразователь 0,5-3,0; вода 7,0-25,0; тонкомолотый порошок стекла с размером зерна 2-4 мкм - остальное.The problem is achieved in that the composition for the production of block foam glass in the form of an aqueous suspension consists of the following components, wt.%: Carbon-containing blowing agent 0.5-3.0; water 7.0-25.0; finely ground glass powder with a grain size of 2-4 microns - the rest.

При этом в качестве углеродсодержащего газообразователя водная суспензия содержит вещества из ряда: органические кислоты, моноспирты и полиолы, целлюлоза, углеводы.In this case, as a carbon-containing blowing agent, the aqueous suspension contains substances from the series: organic acids, monoalcohols and polyols, cellulose, carbohydrates.

Поставленная задача достигается также тем, что способ формирования порошкообразной гомогенной смеси с использованием композиции в виде вышеупомянутой водной суспензии включает высушивание указанной суспензии путем двухстадийной термообработки так, что на первом этапе температуру суспензии задают менее 100°С и выдерживают в течение 30-40 мин, а на втором этапе задают температуру из диапазона 200-550°С и выдерживают до полного удаления свободной и химически связанной воды, затем охлаждают полученный при термообработке высушенный продукт до температуры окружающей среды и измельчают его в порошок до размеров зерна из диапазона 2-4 мкм.The objective is also achieved by the fact that the method of forming a powdery homogeneous mixture using the composition in the form of the aforementioned aqueous suspension includes drying the suspension by two-stage heat treatment so that in the first stage the temperature of the suspension is set to less than 100 ° C and held for 30-40 minutes, and at the second stage, the temperature is set from the range of 200-550 ° C and maintained until the free and chemically bound water is completely removed, then the dried product obtained by heat treatment is cooled to ambient temperature and grind it into powder to a grain size from the range of 2-4 microns.

Поставленная задача достигается, кроме того, тем, что способ получения блочного пеностекла с использованием вышеупомянутой порошкообразной гомогенной смеси с размером зерна 2-4 мкм включает многостадийную термообработку указанной гомогенной смеси путем ее предварительного нагрева до температуры спекания из диапазона 570-650°С и выдержки при температуре спекания в течение 60-90 мин, при этом нагрев указанной гомогенной смеси в диапазоне температур от 300±10°С до температуры спекания ведут в течение 60-90 мин, дальнейшего нагрева до температуры вспенивания из диапазона 770-830°С со скоростью 2-3°/мин, выдержку при температуре вспенивания 770-830°С в течение 30-40 мин до завершения процесса вспенивания с получением вспененного продукта, имеющего после охлаждения плотность 100-200 кг/м3 при прочности от 10,0 до 50,0 кг/см2 соответственно.The task is achieved, in addition, in that the method of producing block foam glass using the aforementioned powdery homogeneous mixture with a grain size of 2-4 microns includes a multi-stage heat treatment of the specified homogeneous mixture by pre-heating it to a sintering temperature from the range of 570-650 ° C and holding at sintering temperature for 60-90 min, while heating the specified homogeneous mixture in the temperature range from 300 ± 10 ° C to the sintering temperature for 60-90 minutes, further heating to a temperature of foaming from the range of 770-830 ° C at a speed of 2-3 ° / min, holding at a foaming temperature of 770-830 ° C for 30-40 minutes until the completion of the foaming process to obtain a foamed product having a density of 100-200 kg / after cooling m 3 with a strength of 10.0 to 50.0 kg / cm 2, respectively.

Предпочтительно, что после завершения процесса вспенивания предварительно закаливают структуру пеностекла путем снижения температуры от температуры вспенивания 770-830°С до температуры из диапазона 500-550°С со скоростью в интервале 50-100°/мин, а затем полученную при закалке структуру пеностекла стабилизируют, для чего предварительно выдерживают при температуре из диапазона 500550°С в течение 40-60 мин, а затем осуществляют трехстадийное охлаждение так, что на первом этапе охлаждение от температуры из диапазона 500-550°С до температуры 300±10°С ведут со скоростью не более 0,2°/мин, на втором этапе последующее охлаждение до температуры 200±10°С ведут со скоростью не более 0,3°/мин, а на третьем этапе последующее охлаждение до температуры окружающей среды ведут скоростью не более 0,7°/мин.Preferably, after the foaming process is completed, the foam glass structure is pre-tempered by lowering the temperature from the foaming temperature of 770-830 ° C to a temperature in the range of 500-550 ° C at a speed in the range of 50-100 ° / min, and then the foam glass structure obtained by quenching is stabilized why it is preliminarily held at a temperature from the range of 500550 ° C for 40-60 minutes, and then three-stage cooling is carried out so that at the first stage, cooling from a temperature from the range of 500-550 ° C to a temperature of 300 ± 10 ° C is carried out about a speed of not more than 0.2 ° / min, in the second stage, subsequent cooling to a temperature of 200 ± 10 ° C is carried out with a speed of not more than 0.3 ° / min, and in the third stage, subsequent cooling to an ambient temperature is carried out at a speed of not more than 0 7 ° / min.

Данный способ производства теплоизоляционного пеностекла и его физико-механические свойства обеспечиваются за счет совокупности экспериментально подобранных, взаимосвязанных и взаимообусловленных между собой физических, химических и термических факторов, таких как физикохимический состав композиции, технологическая последовательность и температурный график формирования порошкообразной гомогенной смеси; технологическая последовательность и температурный график обработки гомогенной смеси.This method for the production of heat-insulating foam glass and its physical and mechanical properties are ensured by a combination of experimentally selected, interrelated and interdependent physical, chemical and thermal factors, such as the physicochemical composition of the composition, the process sequence and the temperature schedule for the formation of a powdered homogeneous mixture; technological sequence and temperature schedule for processing a homogeneous mixture.

Сущность данных способов получения гомогенной порошкообразной смеси и пеностекла поясняется неисключающим примером их реализации.The essence of these methods for producing a homogeneous powder mixture and foam glass is illustrated by a non-exclusive example of their implementation.

Пример.Example.

Подходящую для производства пеностекла композицию в виде водной суспензии готовят с использованием 120 кг тонкомолотого несортированного стеклобоя с размером зерна 2-4 мкм, который тщательно перемешивают с 21 кг воды, затем добавляют 0,9 кг пропантриола, находящегося в жидком состоянии, и тщательно перемешивают до однородного состояния. Полученная композиция для производства блочного пеностекла представляет собой водную суспензию с частицами несортированного стеклобоя микронного размера 2-4 мкм и углеродсодержащего газообразователя. Водную суспензию помещают в сушилку и подвергают двухстадийной термообработке предварительно при температуре 90°С в течение 30 мин до состояния коалисценции, затем температуру повышают до температуры 500°С и выдержиAn aqueous suspension composition suitable for the production of foam glass is prepared using 120 kg of finely ground unsorted cullet with a grain size of 2-4 μm, which is thoroughly mixed with 21 kg of water, then 0.9 kg of liquid propantriol is added and mixed thoroughly until homogeneous state. The resulting composition for the production of block foam glass is an aqueous suspension with particles of unsorted cullet micron size 2-4 microns and a carbon-containing blowing agent. The aqueous suspension is placed in a dryer and subjected to a two-stage heat treatment previously at a temperature of 90 ° C for 30 min to the state of coalescence, then the temperature is raised to a temperature of 500 ° C and holding

- 2 013986 вают до полного удаления свободной и химически связанной воды с получением высушенного продукта. Полученный в процессе термообработки высушенный продукт охлаждают естественным путем до температуры окружающей среды, после чего измельчают в порошок до размеров зерна 2-4 мкм.- 2 013986 until complete removal of free and chemically bound water to obtain a dried product. The dried product obtained during the heat treatment is naturally cooled to ambient temperature, and then ground to a powder to a grain size of 2-4 microns.

Порцию полученной таким образом порошкообразной гомогенной смеси размещают в контейнере и вводят в туннельную печь, имеющую на входе температуру 90±10°С, затем нагревают до температуры спекания 600°С согласно температурному графику так, что нагрев от 300°С до температуры спекания осуществляют в течение 90 мин. Затем осуществляют дальнейший нагрев до температуры вспенивания 790°С и выдержку при этой температуре до завершения процесса вспенивания в течение 30 мин.A portion of the thus obtained powdery homogeneous mixture is placed in a container and introduced into a tunnel furnace having an inlet temperature of 90 ± 10 ° C, then heated to a sintering temperature of 600 ° C according to the temperature graph so that heating from 300 ° C to the sintering temperature is carried out in within 90 minutes Then carry out further heating to a foaming temperature of 790 ° C and holding at this temperature until the completion of the foaming process for 30 minutes

Затем структуру полученного вспененного продукта предварительно фиксируют путем закалки, т. е. снижают температуру от температуры вспенивания 770°С до температуры 500°С со скоростью 50°/мин. После этого полученную при закалке структуру пеностекла стабилизируют, для чего предварительно выдерживают при температуре 500°С в течение 60 мин, а затем осуществляют контролируемое трехстадийное охлаждение пеностекла до температуры окружающей среды так, что на первом этапе охлаждение от температуры 500°С до температуры 300±10°С ведут со скоростью 0,1°/мин, на втором этапе последующее охлаждение до температуры 200±10°С ведут со скоростью 0,2°/мин, а на третьем этапе последующее охлаждение до температуры окружающей среды ведут скоростью 0,6°/мин.Then, the structure of the obtained foamed product is preliminarily fixed by quenching, i.e., the temperature is reduced from the foaming temperature of 770 ° С to the temperature of 500 ° С at a speed of 50 ° / min. After that, the foam glass structure obtained by hardening is stabilized, for which it is preliminarily held at a temperature of 500 ° C for 60 minutes, and then controlled three-stage cooling of the foam glass to ambient temperature is carried out, so that in the first stage, cooling from a temperature of 500 ° C to a temperature of 300 ± 10 ° C are carried out at a speed of 0.1 ° / min, in the second stage, subsequent cooling to a temperature of 200 ± 10 ° C is carried out at a speed of 0.2 ° / min, and in the third stage, subsequent cooling to an ambient temperature is carried out at a speed of 0.6 ° / min

После завершения процесса вспенивания получают теплоизоляционное пеностекло, имеющее плотность 120 кг/м3 и прочность 14 кг/см2.After completion of the foaming process, a heat-insulating foam glass having a density of 120 kg / m 3 and a strength of 14 kg / cm 2 is obtained.

Следует понимать, что другие типы газообразователей также могут быть использованы для обеспечения газообразования в течение процесса вспенивания пеностекла.It should be understood that other types of blowing agents can also be used to provide gas generation during the foaming process of foam glass.

Было проведено исследование фазового состава пеностекла, полученного данным способом, с использованием Сика - излучения с использованием дифрактометра марки ΧΚΌ-6000 японской фирмы '81нтайхи'. позволяющего при помощи стандартного программного обеспечения осуществлять съемку дифрактограмм (спектров), на их основе проводить идентификацию фаз по базе данных 1СРЭ8 (банк стандартных порошковых материалов), а также выполнять графическое представление результатов эксперимента в виде распечаток спектров исследуемых объектов. Исследование фазового состава и идентификацию фаз осуществляют путем сопоставления спектра исследуемого объекта со спектрами, полученными при исследовании стандартных веществ и извлеченными из базы данных 1СРИ8.A study was made of the phase composition of the foam glass obtained by this method using Si ka radiation using a ΧΚΌ-6000 diffractometer of the Japanese company '81 ntaihi '. which allows using standard software to capture diffractograms (spectra), based on them, to identify phases using the 1СРЭ8 database (a bank of standard powder materials), as well as to graphically represent the results of the experiment in the form of printouts of the spectra of the studied objects. The study of the phase composition and phase identification is carried out by comparing the spectrum of the object under study with the spectra obtained in the study of standard substances and extracted from the 1SRI8 database.

Результаты количественного рентгенофазового анализа основных кристаллических включений образцов пеностекла, полученных различными производителями, представлены в табл. 1.The results of quantitative x-ray phase analysis of the main crystalline inclusions of foam glass samples obtained by various manufacturers are presented in table. one.

Таблица 1Table 1

№№ п/п №№ Пеностекло, Марка, Производитель Foam glass Brand, Manufacturer Средняя плотность, кг/м3 The average density, kg / m 3 Коэффициент теплопроводности» Вт/(М*К) The coefficient of thermal conductivity "W / (M * K) Водопоглощение, Объем. % Water Absorption, Volume. % Содержание кристаллической фазы, Мас^ % The content of the crystalline phase Wt ^% Тип стекла Glass type 1 one 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 1 one данный способ this method 120 120 0,042 0,042 Менее 1 Less than 1 0 0 Несортированный бой стекла Unsorted glass break 1 one 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 2 2 Гоапц>1а$®, США Goapc> 1a $ ®, USA 120 120 0,045 0,045 Менее 2 Less than 2 0 0 Специально сваренное стекло Specially welded glass 3 3 Неотим®, Китай Neotim®, China 160 160 0,068 0,068 3 3 4 4 Несортированный бой стекла Unsorted glass break 4 4 Пеностекло» Белоруссия Foam glass »Belarus 180 180 0,070 0,070 3 3 4 4 Сортированный бой стекла одного типа Assorted glass break of one type 5 5 Пеноситал, Россия, г. Пермь Penosital, Russia, Perm 180 180 0,076 0,076 25 25 24 24 Несортированный бой стекла Unsorted glass break

Анализ спектрограмм позволяет сделать вывод о том, что пеностекло, полученное другими производителями, отличаются друг от друга степенью закристаллизованности, т. е. суммарным содержанием кристаллических фаз, таких как α-кварц, тридимит, девитрит, кристобаллит, а также соотношением кристаллической и аморфной составляющих. Наличие кристаллических включений второй вазы в структуре пеностекла приводит к таким нежелательным явлениям, как значительное увеличение теплопроводности пеностекла, резкое увеличение водопоглощения, а в итоге потеря долговечности теплоизоляционного материала.An analysis of the spectrograms allows us to conclude that the foam glass obtained by other manufacturers differs from each other in the degree of crystallization, i.e., in the total content of crystalline phases such as α-quartz, tridymite, devitrite, cristoballite, as well as the ratio of crystalline and amorphous components . The presence of crystalline inclusions of the second vase in the structure of the foam glass leads to such undesirable phenomena as a significant increase in the thermal conductivity of the foam glass, a sharp increase in water absorption, and as a result, the loss of durability of the heat-insulating material.

Состав данной композиции и способ получения пеностекла с соблюдением всех этапов данного способа позволяет исключить выделение кристаллических фаз в структуре пеностекла и, таким образом, улучшить такой показатель как теплопроводность, водопоглощение, влагостойкость и долговечность пеностекла.The composition of this composition and the method of producing foam glass in compliance with all stages of this method eliminates the allocation of crystalline phases in the structure of the foam glass and, thus, improve such an indicator as thermal conductivity, water absorption, moisture resistance and durability of the foam glass.

- 3 013986- 3 013986

Для сравнительного анализа в табл. 2 представлены отношения технологических показателей плотность/прочность теплоизоляционного блочного пеностекла, получаемого данным способом, а также блочного пеностекла, производимого различными производителями с использованием известных технологий.For a comparative analysis in table. 2 presents the relations of technological indicators of density / strength of heat-insulating block foam glass obtained by this method, as well as block foam glass produced by various manufacturers using known technologies.

Таблица 2table 2

№№ я/п №№ I / p Производитель/ страна Manufacturer / Country ПРОЧНОСТЬ, пеностекло теплоизоляционное STRENGTH, heat-insulating foamglass . Плотность, кг/м3 . Density, kg / m 3 100-120 100-120 120-140 120-140 150-175 150-175 175 - 200 175 - 200 1 one Корпорация «ΡίΚβЬигд Согпшц», США United States Corporation, USA кг/см2 kg / cm 2 5-7 5-7 7-9 7-9 ДО 12 Up to 12 До 14 Up to 14 2 2 Гомельский стекольный завод, Республика Беларусь. Gomel glass factory, Republic of Belarus. кг/см2 kg / cm 2 Не про* ИЗВОДЯТ Not about Не производят Do not produce от 5,0 до 9,0 from 5.0 to 9.0 3 3 Китайские ттроизводители Chinese manufacturers кг/см2 kg / cm 2 Не про изводят Do not harass 7,0 7.0 до 10,0 ’ up to 10.0 ’ 4 4 Данный способ This method кг/см2 kg / cm 2 10,0 -14,0 10.0 -14.0 14,0 - 15,0 14.0 - 15.0 15-35,0 15-35.0 3550,0 3550.0

Анализ табличных данных позволяет сделать вывод о том, что пеностекло, производимое по данному способу, значительно превосходит показатели прочности при соответствующей плотности как пеностекла марки ЕОАМСЬА8®НЬВ, так и показатели пеностекла других производителей.An analysis of the tabular data allows us to conclude that the foam glass produced by this method significantly exceeds the strength indicators with the corresponding density of both EOAMSA8®NB foam glass and foam glass indicators of other manufacturers.

Данный способ обеспечивает производство теплоизоляционного пеностекла, имеющего гомогенную структуру закрытых пор и обладающего такими физико-механическими свойствами, которые при малой плотности позволяют теплоизоляционному пеностеклу обладать высокими прочностными характеристиками. Изобретение может быть использовано для производства блочного теплоизоляционного пеностекла в условиях промышленного производства.This method provides the production of heat-insulating foam glass having a homogeneous structure of closed pores and having such physical and mechanical properties that at low density allow heat-insulating foam glass to have high strength characteristics. The invention can be used for the production of block insulating foam glass in industrial production.

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения пеностекла, включающий смешивание тонкомолотого порошка стекла с размером зерна 2-4 мкм, углеродсодержащего газообразователя и воды, взятых в соотношении, мас.%: вода - 725; углеродсодержащий газообразователь - 0,5-3,0 и тонкомолотый порошок стекла - остальное, с образованием водной суспензии, последующее высушивание водной суспензии путем двухстадийной термообработки так, что на первом этапе температуру суспензии задают менее 100°С и выдерживают в течение 30-40 мин, а на втором этапе задают температуру из диапазона 200-550°С и выдерживают до полного удаления свободной и химически связанной воды, последующее охлаждение высушенного продукта до температуры окружающей среды и его измельчение до размеров зерна 2-4 мкм с получением порошкообразной гомогенной смеси, последующее проведение многостадийной термообработки указанной порошкообразной гомогенной смеси путем ее предварительного нагрева до температуры спекания из диапазона 570-650°С, при этом нагрев указанной смеси в диапазоне температур от 300±10°С до температуры спекания ведут в течение 60-90 мин, последующей выдержки при температуре спекания полученного продукта в течение 60-90 мин, дальнейшего нагрева до температуры вспенивания из диапазона 770-830°С со скоростью 2-3°/мин, последующей выдержки при температуре вспенивания, выбранной из диапазона 770-830°С, в течение времени, достаточного для завершения процесса вспенивания и получения после охлаждения пеностекла, имеющего при плотности 100-200 кг/м3 прочность от 10,0 до 50,0 кг/см2 соответственно.1. A method of producing foam glass, comprising mixing a finely ground glass powder with a grain size of 2-4 microns, a carbon-containing blowing agent and water, taken in the ratio, wt.%: Water - 725; carbon-containing blowing agent - 0.5-3.0 and fine-ground glass powder - the rest, with the formation of an aqueous suspension, subsequent drying of the aqueous suspension by two-stage heat treatment so that at the first stage the temperature of the suspension is set to less than 100 ° C and held for 30-40 minutes , and at the second stage, the temperature is set from the range of 200-550 ° C and maintained until the free and chemically bound water is completely removed, subsequent cooling of the dried product to ambient temperature and its grinding to a grain size of 2-4 μm s by treating the powdery homogeneous mixture, the subsequent multi-stage heat treatment of the specified powdery homogeneous mixture by preheating it to a sintering temperature from the range of 570-650 ° C, while the specified mixture is heated in the temperature range from 300 ± 10 ° C to the sintering temperature for 60- 90 min, subsequent exposure at the sintering temperature of the obtained product for 60-90 min, further heating to a foaming temperature from the range of 770-830 ° C at a speed of 2-3 ° / min, subsequent exposure at a pace foaming foaming, selected from the range of 770-830 ° C, for a time sufficient to complete the foaming process and obtain after cooling foam glass having a density of 100-200 kg / m 3 having a strength of 10.0 to 50.0 kg / cm 2 respectively. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве углеродсодержащего газообразователя используют вещества из ряда: органические кислоты, моноспирты и полиолы, целлюлоза, углеводороды.2. The method according to claim 1, characterized in that as a carbon-containing blowing agent, substances from the series are used: organic acids, monoalcohols and polyols, cellulose, hydrocarbons. 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что после завершения процесса вспенивания предварительно закаливают структуру вспененного продукта путем снижения температуры от температуры вспенивания 770-830°С до температуры из диапазона 500-550°С со скоростью в интервале 50-100°/мин, а затем полученную при закалке структуру пеностекла стабилизируют, для чего предварительно выдерживают при температуре из диапазона 500-550°С в течение 40-60 мин, а затем осуществляют трехстадийное охлаждение так, что на первом этапе охлаждение от температуры из диапазона 500-550°С до температуры 300±10°С ведут со скоростью не более 0,2°/мин, на втором этапе последующее охлаждение до температуры 200±10°С ведут со скоростью не более 0,3°/мин, а на третьем этапе последующее охлаждение до температуры окружающей среды ведут скоростью не более 0,7°/мин.3. The method according to claim 1, characterized in that after completion of the foaming process, the structure of the foamed product is pre-tempered by lowering the temperature from the foaming temperature of 770-830 ° C to a temperature from the range of 500-550 ° C at a speed in the range of 50-100 ° / min, and then the foam glass structure obtained by hardening is stabilized, for which it is preliminarily held at a temperature from the range of 500-550 ° C for 40-60 minutes, and then three-stage cooling is carried out so that, at the first stage, cooling from a temperature from the range of 500-55 0 ° C to a temperature of 300 ± 10 ° C are conducted at a speed of not more than 0.2 ° / min, in the second stage, subsequent cooling to a temperature of 200 ± 10 ° C is carried out at a speed of not more than 0.3 ° / min, and in the third stage subsequent cooling to ambient temperature is carried out at a rate of not more than 0.7 ° / min. Евразийская патентная организация, ЕАПВEurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2
EA200801557A 2008-05-30 2008-05-30 Method for fabricating glass foam EA013986B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200801557A EA013986B1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Method for fabricating glass foam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200801557A EA013986B1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Method for fabricating glass foam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200801557A1 EA200801557A1 (en) 2009-12-30
EA013986B1 true EA013986B1 (en) 2010-08-30

Family

ID=41563109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200801557A EA013986B1 (en) 2008-05-30 2008-05-30 Method for fabricating glass foam

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA013986B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA036774B1 (en) * 2018-12-20 2020-12-21 Андрей Адольфович Зиновьев Method for foamed glass production
EA036777B1 (en) * 2018-12-20 2020-12-21 Андрей Адольфович Зиновьев Method for foamed glass production

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1002786A (en) * 1961-05-02 1965-08-25 Werner Hermann Kreidl Process of producing foamed glass and foamed glass and insulating material produced by this process
SU1071587A1 (en) * 1981-12-15 1984-02-07 Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов Composition for making foamed glass
JPS59116151A (en) * 1982-12-20 1984-07-04 Shinko Kagaku Kogyo Kk Manufacture of foam glass
SU1206243A1 (en) * 1984-08-01 1986-01-23 Минский научно-исследовательский институт строительных материалов Method of producing foamglass
WO1994014714A1 (en) * 1992-12-22 1994-07-07 New Life Foundation Method of making foamed glass articles
RU2255058C1 (en) * 2003-11-20 2005-06-27 Леонидов Валентин Зиновьевич Method of preparing blend for fabricating glass foam
UA78015C2 (en) * 2004-08-25 2007-02-15 Valerii Mykolaiovy Hrebennikov Raw mix for producing light heat-insulation materials

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1002786A (en) * 1961-05-02 1965-08-25 Werner Hermann Kreidl Process of producing foamed glass and foamed glass and insulating material produced by this process
SU1071587A1 (en) * 1981-12-15 1984-02-07 Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов Composition for making foamed glass
JPS59116151A (en) * 1982-12-20 1984-07-04 Shinko Kagaku Kogyo Kk Manufacture of foam glass
SU1206243A1 (en) * 1984-08-01 1986-01-23 Минский научно-исследовательский институт строительных материалов Method of producing foamglass
WO1994014714A1 (en) * 1992-12-22 1994-07-07 New Life Foundation Method of making foamed glass articles
RU2255058C1 (en) * 2003-11-20 2005-06-27 Леонидов Валентин Зиновьевич Method of preparing blend for fabricating glass foam
UA78015C2 (en) * 2004-08-25 2007-02-15 Valerii Mykolaiovy Hrebennikov Raw mix for producing light heat-insulation materials

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA036774B1 (en) * 2018-12-20 2020-12-21 Андрей Адольфович Зиновьев Method for foamed glass production
EA036777B1 (en) * 2018-12-20 2020-12-21 Андрей Адольфович Зиновьев Method for foamed glass production

Also Published As

Publication number Publication date
EA200801557A1 (en) 2009-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mugoni et al. Design of glass foams with low environmental impact
US10336641B2 (en) Method for producing a foam glass with high open pore content
Llaudis et al. Foaming of flat glass cullet using Si3N4 and MnO2 powders
RU2653739C2 (en) Raw material for direct reduction applications, method for producing raw material for direct reduction applications and method for producing reduced iron
CN110104975A (en) A kind of technique that belt type roasting machine pelletizing method prepares gangue lightweight aggregate
DE102011016606B4 (en) Process for the production of glass foam products with recycling of waste glass mixture
CA1117988A (en) Process of making cellulated glass beads and glass beads so obtained
KR100357895B1 (en) Method for manufacturing lightweight heat insulating forming glass by direct forming
Moujoud et al. Study of fired clay bricks with coconut shell waste as a renewable pore-forming agent: Technological, mechanical, and thermal properties
Siddika et al. Stabilisation of pores in glass foam by using a modified curing-sintering process: sustainable recycling of automotive vehicles’ waste glass
Ma et al. Preparation of high strength and low-cost glass ceramic foams with extremely high coal fly ash content
EA013986B1 (en) Method for fabricating glass foam
RU2606539C1 (en) Charge composition and method of producing foamed heat-insulating material
RU2514070C2 (en) Production of granulate from foam glass, granulate of foam glass and its application
US10035135B2 (en) Composite having metal hydroxide supported zeolite, and warm-mix asphalt additive containing the same
KR101438661B1 (en) Molded body for manufacturing foamed glass, method for manufacturing the same and method for manufacturing foamed glass
EP3268320A1 (en) Foam glass granules, their preparation and use
KR102131064B1 (en) Manufacturing Method of Interior Materials and Interior Materials Thereby
RU2448902C1 (en) Method of making solid hydrosilicate gel
RU2528798C1 (en) Granular foamed slag glass
CN100515541C (en) Method for preparation of concave-convex bar methane desulfurizing dessicant
RU2326841C2 (en) Method of obtaining granulate for making foam glass and foam glass crystal materials
RU2797419C1 (en) Mixture for the preparation of raw granules of concrete aggregate and method for producing concrete aggregate
RU2537431C1 (en) Granular foamed slag glass
RU2255058C1 (en) Method of preparing blend for fabricating glass foam

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

QB4A Registration of a licence in a contracting state
QZ4A Registered corrections and amendments in a licence
PD4A Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment