EA035136B1 - Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков - Google Patents
Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков Download PDFInfo
- Publication number
- EA035136B1 EA035136B1 EA201792385A EA201792385A EA035136B1 EA 035136 B1 EA035136 B1 EA 035136B1 EA 201792385 A EA201792385 A EA 201792385A EA 201792385 A EA201792385 A EA 201792385A EA 035136 B1 EA035136 B1 EA 035136B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- foaming
- temperature
- glass
- tiles
- kiln
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 77
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 67
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 42
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 40
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 27
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 25
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 claims description 12
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000006063 cullet Substances 0.000 claims description 7
- 239000010438 granite Substances 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 5
- 229910052860 datolite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010435 syenite Substances 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 4
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 4
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N tricalcium;diborate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 abstract description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 2
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 2
- 241001676573 Minium Species 0.000 description 1
- 208000000485 Ranula Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/08—Other methods of shaping glass by foaming
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/12—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for removing parts of the articles by cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/14—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for dividing shaped articles by cutting
- B28B11/145—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for dividing shaped articles by cutting for dividing block-shaped bodies of expanded materials, e.g. cellular concrete
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B5/00—Producing shaped articles from the material in moulds or on moulding surfaces, carried or formed by, in or on conveyors irrespective of the manner of shaping
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0051—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0067—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the density of the end product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0087—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by generating pores in the ceramic material while in the molten state
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству пористых силикатных пеноматериалов, а именно блочной стеклокристаллической пенокерамики, которая может быть использована в строительстве, радиотехнической, металлургической, судостроительной, химической, медицинской промышленности, сельском хозяйстве. Техническим результатом изобретения является изготовление пенокерамических материалов толщиной до 200 мм с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-химическими свойствами. Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков включает подготовку тонкомолотой стеклокристаллической фазы с размером частиц 1-50 мкм, содержащей отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния. Затем осуществляют подготовку тонкомолотой шихты для изготовления пеноблоков с размером частиц 1-50 мкм, содержащей тонкомолотую стеклокристаллическую фазу в количестве 5-95 мас.% и связующий компонент - остальное, и последующее ее прессование для получения заготовок толщиной 15-60 мм в виде крупноразмерных плиток, сушку крупноразмерных плиток до остаточной влажности 0,5%. После чего крупноразмерные плитки по роликовому транспортеру без применения форм и поддонов поступают в печь обжига, причем в печи обжига в конце зоны спекания крупноразмерных плиток скорость роликового транспортера меньше на 10-25%, чем до нее, что обеспечивает образование единого спеченного бруса с последующим его вспениванием. При этом перед подачей высушенных крупноразмерных плиток в печь обжига осуществляют обмазку двухслойным ангобом их нижних и двух боковых поверхностей, параллельных движению роликового транспортера, а после вспенивания в конце печи обжига брус подвергают резкому охлаждению до температуры, обеспечивающей нахождение бруса в формоустойчивом состоянии, и на его поверхность перпендикулярно движению роликового транспортера наносят надрез. После выхода бруса из печи обжига осуществляют его разделение на блоки по линиям надреза, после чего блоки поступают в печь отжига, а затем на механическую обработку.
Description
Область техники
Изобретение относится к производству пористых силикатных пеноматериалов, а именно блочной стеклокристаллической пенокерамики, которая может быть использована в строительстве, радиотехнической, металлургической, судостроительной, химической, медицинской промышленности, сельском хозяйстве.
Уровень техники
Из уровня техники известен способ изготовления пенокерамических блоков, раскрытый в SU 1715777 А1, опубл. 29.02.1992. Известный способ включает подготовку шихты с введением в нее 0,1-1,5 мас.% карбида кремния (сверх 100%), полусухое прессование с получением заготовки в виде плитки, сушку плитки, ее обжигом и вспениванием. После вспенивания из плитки получают непрерывный брус, после чего он разрезается на блоки, которые поступают в печь отжига.
Указанный способ имеет ряд недостатков, не позволяющих получить продукцию высокого качества: стопирование отпрессованных плиток для увеличения высоты вспененного бруса приводит к образованию больших полостей-пустот во вспененном блоке;
формирование сплошного вспененного бруса из скопированных плиток приводит к нарушению прямолинейности его движения по каналу печи;
низкая мощность гидравлических прессов не позволяла осуществлять прессование крупноразмерных плиток толщиной более 5-7 мм;
печи используемые для термообработки заготовок с транспортером из металлических роликов с температурой службы не более 1050°С в значительной степени сужали выбор масс для вспенивания.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ изготовления стеклокристаллических пеноматериалов, раскрытый в RU 2451000 C1, опубл. 20.05.2012. Способ, раскрытый в наиболее близком аналоге, включает шликерную подготовку шихты с введением в нее карбида кремния, обезвоживание шихты с последующим формованием заготовок, сушку заготовок, скоростной обжиг, спекание заготовок с образованием единого бруса, нагревание бруса до завершения процесса вспенивания, последующее охлаждение единого вспененного бруса, разделение его на блоки заданного размера, отжиг блоков.
При этом количество вводимого в шихту карбида кремния или отходов переработки изделий, содержащих в своем составе не менее 25% SiC, составляет 0,1-5,0%, заготовки прессуют толщиной от 10 до 60 мм, нижние и боковые поверхности высушенных заготовок перед обжигом обмазывают огнеупорным ангобом, а разделение вспененного бруса на блоки производят путем разлома по поверхностям обмазки заготовок.
Недостатками наиболее близкого аналога являются повышенная стоимость изделий за счет существенных энергозатрат при сушке шликерной массы; неравномерное образование пор во время вспенивания и большой разброс по размерам из-за значительной разницы в 300-500°С в температурах плавления легкоплавкой добавки и связующего компонента;
снижение производительности печи обжига из-за длительности выдержки при спекании и вспенивании;
способ декорирования вспененных блоков пенокерамики методом посыпки вспененного бруса после его вспенивания гранулами глазури с красителями сложен в технологическом плане и неэффективен;
разлом бруса по поверхностям обмазки заготовок ангобом не всегда приводит к ровной линии разлома, что обуславливает повышение отходов при механической обработке уже охлажденных блоков;
способ получения разноплотных блоков путем посыпки поверхности вспениваемого бруса гранулами с другой плотностью был неэффективен из-за технологических сложностей при его использовании;
способ не давал возможности получения пеноматериалов с закристаллизованной структурой, обладающих открытой пористостью, которая значительно повышает звукоизоляционные свойства пеноматериала и дает возможность осуществлять его пропитку для получения пеноматериалов с принципиально новыми физико-техническими свойствами;
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является повышение эффективности производства перспективных теплоизоляционных и конструкционных строительных стеклокристаллических пеноматериалов, повышения их качества и придания вспененным пеноблокам новых потребительских свойств.
Техническим результатом является изготовление пенокерамических материалов толщиной до 200 мм с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физикохимическими свойствами.
Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков, включающий подготовку тонкомолотой стеклокристаллической фазы с размером частиц 1-50 мкм, содержащей отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния, с последующей подготовкой тонкомолотой шихты размером частиц 1-50 мкм для изготовления пеноблоков, содержащей тонкомолотую стеклокристаллическую фазу в количестве 5-95 мас.% и связующий компонент - остальное, последующее ее сушка и прессование для получения заготовок толщиной 15-60 мм в виде крупноразмерных плиток, сушку крупноразмерных плиток до остаточной влажности 0,5%. После сушки крупноразмерные плитки по
- 1 035136 роликовому транспортеру без применения форм и поддонов поступают в печь обжига, причем в печи обжига в конце зоны спекания крупноразмерных плиток скорость роликового транспортера меньше на 525%, чем до нее, что обеспечивает образование единого спеченного бруса с последующим его вспениванием. При этом перед подачей высушенных крупноразмерных плиток в печь обжига осуществляют обмазку двухслойным ангобом их нижних и двух боковых поверхностей, параллельных движению роликового транспортера, а после вспенивания в конце печи обжига брус подвергают резкому охлаждению до температуры, обеспечивающей нахождение бруса в формоустойчивом состоянии, и на его поверхность перпендикулярно движению бруса наносят надрез. После выхода бруса из печи обжига осуществляют его разделение на блоки по линиям надреза, после чего блоки поступают в печь отжига, а затем на механическую обработку.
Подготовка тонкомолотой стеклокристаллической фазы включает помол смеси, содержащей, мас.%: связующий компонент - 5-95; плавни - 5-95; отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния - 0,5-10 (сверх 100%), с последующим формированием, сушкой и спеканием гранул и последующим их вспениванием, резкое охлаждение и мокрый помол вспененных гранул до размеров частиц 1-50 мкм.
При подготовке тонкомолотой стеклокристаллической фазы помол осуществляют шликерным или сухим способом.
Спекание и вспенивание гранул осуществляют при температуре 850-1050°С, с выдержкой при температурах вспенивания в течение 5-7 мин.
Помол компонентов шихты осуществляют шликерным или сухим способом.
Получение крупноразмерных плиток осуществляют полусухим или пластическим прессованием.
За 1,5-3 ч до окончания помола компонентов шихты для изготовления пеноблоков, в нее вводят сверх 100% карбид кремния с размером зерен 5-40 мкм в количестве 0,05-1 мас.%.
При пластическом прессовании на лицевой поверхности крупноразмерных плиток создают развитую поверхность в форме гребенки с высотой пирамидальных зубцов до 50 мм.
Перед резким охлаждением вспененного бруса, полученного в результате пластического прессования шихты, его лицевую поверхность подвергают прокатке охлаждаемыми металлическими роликами диаметром 80-100 мм при температуре на 50-70°С ниже температуры его вспенивания.
В конце зоны спекания крупноразмерных плиток в печи обжига устанавливают металлические вибрирующие направляющие или вращающиеся вертикальные ролики.
Спекание в печи обжига осуществляют при температуре 850-1050°С с выдержкой в течение 20-30 мин, а вспенивание - на 20-150°С выше температуры спекания, с выдержкой в течение 30-45 мин.
Резкое охлаждение бруса осуществляют до температуры 600-900°С.
Скорость роликового транспортера в печи обжига до конца зоны спекания составляет 1,1-1,25 м/мин, после - 1,0 м/мин.
В качестве связующего компонента используют по крайней мере один компонент из группы: трепел, местные легкоплавкие и тугоплавкие глины, бентониты, жидкое стекло, растворимые фосфаты, ортофосфорная кислота или их различные смеси, а в качестве плавней - по крайней мере один компонент из группы: стеклобой, гранитные отсевы, полевой шпат, перлит, борат кальция, датолитовый концентрат, нефелин-сиенит, сподумен, апатитовые хвосты, жидкое стекло или их различные смеси.
Часть глины заменяют на 0,5-5 мас.% жидкого стекла, растворимых фосфатов или концентрированной ортофосфорной кислоты.
На верхнюю поверхность высушенных крупноразмерных плиток наносят глазурь или высокотемпературный краситель методом пульверизации.
Первый слой ангоба содержит массу, полученную из шихты для изготовления крупноразмерных плиток, не содержащей газообразователей, а второй из смеси каолина и глинозема.
Температура плавления стеклокристаллической фазы меньше температуры вспенивания бруса на 20-150°С.
Шихта для изготовления заготовок содержит окислители сверх 100% в количестве 3-5 мас.%.
В качестве окислителей используют сернокислый натрий, оксид железа, хромовый ангидрид и оксид молибдена.
Шихта для изготовления заготовок содержит кристаллизаторы стеклофазы сверх 100% в количестве до 3 мас.%.
В качестве кристаллизаторов стеклофазы используют TiO2, Cr2O3, B2O3.
В зоне вспенивания осуществляют контроль и управление температурой вспенивания в печи обжига в зависимости от высоты вспенивания бруса.
Надрез вспененного бруса осуществляют при помощи корундового диска, газо-плазменной горелки или лазерного излучения при температурах 600-900°С.
В качестве отходов производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния используют отходы абразивного производства, отходы от пришедших в негодность карбидокремниевых лещадок, использованные силлитовые стержни.
- 2 035136
Осуществление изобретения
Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков включает следующие стадии:
подготовка тонкомолотой стеклокристаллической фазы с размером частиц 1-50 мкм, содержащей отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния;
формование, сушку, вспенивание гранул и их резкое охлаждение а затем мокрый помол вспененных гранул до размеров частиц 1-50 мкм;
подготовка тонкомолотой шихты для изготовления пеноблоков с размером частиц 1-50 мкм, содержащей тонкомолотую стеклокристаллическую фазу в количестве 5-95 мас.% и связующий компонент остальное;
сушка и прессование шихты для изготовления пеноблоков толщиной 15-60 мм в виде крупноразмерных плиток;
сушка крупноразмерных плиток до остаточной влажности 0,5%;
обмазка двухслойным ангобом нижних и двух боковых поверхностей высушенных крупноразмерных плиток, параллельных движению роликового транспортера;
подача крупноразмерных плиток по роликовому транспортеру без поддонов и форм в печь обжига, причем в печи обжига в конце зоны спекания крупноразмерных плиток скорость роликового транспортера меньше на 10-25%, чем до нее, что обеспечивает образование единого спеченного бруса, с последующим его вспениванием;
в конце печи обжига осуществляют резкое охлаждение бруса до температуры, обеспечивающей нахождение бруса в формоустойчивом состоянии, и нанесение надреза на его поверхность перпендикулярно движению роликового транспортера;
разделение бруса на блоки по линиям надреза;
перемещение блоков в печь отжига;
отжиг блоков;
механическая обработка блоков;
склейка блоков в изделия удобные для строительства ограждающих конструкций или для использования изделий в других целях.
Подготовка тонкомолотой стеклокристаллической фазы включает помол шихты, содержащей, мас.%: связующий компонент - 5-95; плавни - 5-95; отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния - 0,5-10% (сверх 100%).
Ведение подготовленной стеклокристаллической фазы в шихту для изготовления заготовок в виде крупноразмерной плитки толщиной 15-60 мм обеспечивает снижение температуры и выдержки при обжиге и вспенивании и получению пенокерамических материалов толщиной до 200 мм с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-техническими свойствами.
Снижение скорости роликового транспортера в конце зоны спекания крупноразмерных плиток в печи обжига способствует образованию единого спеченного бруса из крупноразмерных плиток с последующим его вспениванием, обладающего равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-техническими свойствами после его вспенивания.
Нанесение двухслойного ангоба увеличивает адгезию к поверхностям вспениваемой заготовки и обеспечивает отсутствие прилипания массы при высоких температурах к роликовому транспортеру и боковым стенкам печного пространства, что обеспечивает в процессе обжига и вспенивания получение пенокерамических материалов с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-техническими свойствами.
При подготовке тонкомолотой стеклокристаллической фазы помол гранул осуществляют шликерным или сухим способом.
Спекание и вспенивание гранул осуществляют при температуре 850-1050°С, с выдержкой при температурах вспенивания в течение 5-7 мин.
Помол компонентов шихты для изготовления пеноблоков осуществляют шликерным или сухим способом.
Получение крупноразмерных плиток осуществляют полусухим или пластическим прессованием шихты.
За 1,5-3 ч до окончания помола компонентов шихты для изготовления пеноблоков, в нее вводят сверх 100% карбид кремния с размером зерен 5-40 мкм в количестве 0,05-1 мас.%, что обеспечивает вспенивание бруса, следовательно, приводит к получению пенокерамических материалов с равномерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физико-техническими свойствами.
При пластическом прессовании на лицевой поверхности крупноразмерных плиток создают развитую поверхность в форме гребенки с высотой пирамидальных зубцов до 50 мм, что обеспечивает улучшение процесса обжига и вспенивания за счет более быстрого прогревания материала и достижения необходимых параметров вспенивания, с обеспечением получения пенокерамических материалов с равно- 3 035136 мерно замкнутой мелкопористой структурой по всему объему материала и высокими физикохимическими свойствами.
Для выравнивания поверхности и снижения отходов при механической обработке перед резким охлаждением вспененного бруса его лицевую поверхность подвергают прокатке охлаждаемыми металлическими роликами диаметром 80-100 мм при температуре на 50-70°С ниже температуры его вспенивания.
В конце зоны спекания крупноразмерных плиток в печи обжига устанавливают металлические вибрирующие направляющие или вращающиеся вертикальные ролики, что обеспечивает прямолинейное движение бруса внутри печи и исключение приплавления бруса к стенкам печи.
Спекание в печи обжига осуществляют при температуре 850-1050°С с выдержкой в течение 20-30 мин, а вспенивание - на 20-150°С выше температуры спекания, с выдержкой в течение 30-45 мин.
Резкое охлаждение бруса осуществляют до температуры 600-900°С.
Скорость роликового транспортера в печи обжига до конца зоны спекания составляет 1,1-1,25 м/мин, после - 1,0 м/мин.
В качестве связующего компонента используют по крайней мере один компонент из группы: трепел, местные легкоплавкие и тугоплавкие глины, бентониты, жидкое стекло, растворимые фосфаты, концентрированная ортофосфорная кислота или их различные смеси, а в качестве плавней - по крайней мере, один компонент из группы: стеклобой, гранитные отсевы, полевой шпат, перлит, борат кальция, датолитовый концентрат, нефелин-сиенит, сподумен, апатитовые хвосты, жидкое стекло или их различные смеси.
Часть глины заменяют на 0,5-5 мас.% жидкого стекла, растворимых фосфатов или концентрированной ортофосфорной кислоты.
На верхнюю поверхность высушенных крупноразмерных плиток наносят глазурь или высокотемпературный краситель методом пульверизации.
Первый слой ангоба содержит массу, полученную из шихты для изготовления пеноблоков, не содержащей газообразователей, а второй из смеси каолина и глинозема.
Температура плавления стеклокристаллической фазы меньше температуры вспенивания бруса на 20-150°С.
Шихта для изготовления заготовок может дополнительно содержать окислители сверх 100% в количестве до 3-5 мас.%.
В качестве окислителей используют сернокислый натрий, оксид железа, хромовый ангидрид и оксид молибдена.
Шихта для изготовления заготовок содержит кристаллизаторы стеклофазы сверх 100% в количестве до 3 мас.%.
В качестве кристаллизаторов стеклофазы используют TiO2, Cr2O3, B2O3.
В зоне вспенивания осуществляют контроль и управление температурой вспенивания в печи обжига в зависимости от высоты вспенивания бруса, который осуществляют при помощи лазерного уровня в зоне вспенивания бруса, связанного с работой горелок и температурой вспенивания в печи обжига.
Надрез бруса осуществляют при помощи корундового диска, газоплазменной горелки или лазерного излучения.
В качестве отходов производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния используют отходы абразивного производства, отходы от пришедших в негодность карбидкремниевых лещадок, использованные силлитовые стержни.
Опытная реализация Способа изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков проводилась на Волгоградском керамическом заводе, на керамическом заводе Сокол, в Научноисследовательском институте технического стекла. Ранее исследовательские и опытно-конструкторские работы были проведены в институте Строймашкерамика. Химический состав используемого сырья приведен в табл. 1.
Пример 1.
Состав шихты для изготовления стеклокристаллической фазы, мас.%:
ново глина - 30;
гранитный отсев - 50;
стеклобой - 20;
отходы производства, содержащие 50 мас.% SiC - 1 (сверх 100%).
Шихта для приготовления стеклокристаллической фазы измельчалась в шаровых мельницах при влажности 40% в течение 24 ч до остатка на сите 10000 отв./см2 не более 0,3%, причем измельченные в вибромельнице отходы производства, содержащие 50 мас.% карбида кремния, также входили в состав шихты. Затем шихта в виде шликера сушилась в распылительной сушилке, снабженной дополнительным устройством по укрупнению гранул с влажностью 6-7% в кипящем слое до диаметра около 800 мкм. Гранулы, во избежание слипания при сушке и спекании подвергались опудриванию тонкомолотым каолином, затем помещались во вращающийся барабан из высокотемпературной стали, где подвергались сушке до остаточной влажности 0,5% и последующему спеканию и вспениванию при температуре 10101030°С с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин. Гранулы после обжига в горячем состоянии охлаждались холодной водой для облегчения их последующего помола. Помол гранул, со- 4 035136 стоящих из стеклокристаллической фазы, проводился в шаровых мельницах в течение 15 ч, после чего к ним добавлялась глина Новолокская с влажностью 18% и молотый в вибромельнице до частиц диаметром менее 50 мкм карбид кремния в количестве 0,4 мас.% (сверх 100%). Вся шликерная масса с влажностью 38-40% мололась еще 3 ч, после чего поступала в распылительную сушилку, где сушилась до влажности 6-7%.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
новолокская глина - 40;
стеклокристаллическая фаза - 60;
карбид кремния - 0,3 (сверх 100%).
Пресс порошок вылеживался в накопительном бункере около суток и поступал на полусухое прессование в гидравлический пресс при удельном давлении 170-200 кг/см2 с получением заготовок в виде крупноразмерных плиток размером 505x505x15 мм или 1010x1010x15 мм (зависит от мощности пресса), которые поступали в вертикальную сушилку, где сушились до остаточной влажности не более 0,5%. Затем на нижнюю и две боковые поверхности крупноразмерных плиток, параллельные движению роликового транспортера, наносили двухслойный ангоб, после чего поступали на сушку, чтобы их влажность перед входом в роликовую печь обжига не превышала 0,5%. При необходимости с помощью пульверизатора на лицевую поверхность крупноразмерных плиток наносился слой глазури или керамического высокотемпературного красителя. Затем крупноразмерные плитки без форм и поддонов помещали на роликовый транспортер с формированием потока крупноразмерных плиток шириной 1 или 2 м и поступал в печь обжига. Скорость движения потока в печи обжига до конца зоны спекания составляла 1,1-1,25 м/мин, а после скорость потока замедлялась до 1 м/мин. При этом в зоне спекания крупноразмерных плиток в печи обжига установлены вибрирующие направляющие из высокотемпературной стали, обеспечивающие прямолинейное движение по роликовому транспортеру образовавшегося за счет снижения скорости роликового транспортера единого спеченного бруса из потока крупноразмерных плиток при температуре спекания 1010-1030°С с выдержкой в течение 30 мин. Далее проходил быстрый подъем температуры до 1160°С, при которой в течение 45 мин происходило вспенивание единого бруса толщиной до 150 мм.
При температуре на 50-60°С ниже температуры вспенивания брус подвергался прокатке между двумя металлическими охлаждаемыми роликами диаметром 100 мм, а затем резкому охлаждению до температуры 800°С. При этой температуре происходил надрез бруса с помощью газо-плазменной горелки или механической резки корундовым кругом. Скорость движения резательных устройств была синхронизирована со скоростью движения вспененного бруса, что позволяло получать крупноразмерные вспененные блоки размером 1x1 м или 2x1 м.
Разделенные блоки с увеличенной скоростью до 5 м/мин перемещались в накопитель, а затем и в 6ярусную тележку, которая перемещалась при температурах 600-700°С в печь отжига для осуществления процесса медленного остывания блоков за 22-24 ч. После достижения блоками температуры не более 60°С они направлялись на механическую обработку и склейку в изделия, требуемые для строительства.
Пример 2.
Состав шихты для изготовления стеклокристаллической фазы, мас.%: волгоградская глина - 30;
гранитный отсев - 70;
отходы производства, содержащие 10 мас.% SiC - 4 (сверх 100%).
Вышеуказанную шихту для получения стеклокристаллической фазы в виде вспененных гранул готовили по технологии, описанной в примере 1. Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 1020-1040°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%: волгоградская глина - 35;
стеклокристаллическая фаза - 65; карбид кремния - 0,4 (сверх 100).
Из вышеуказанной шихты для изготовления пеноблоков изготавливали крупноразмерные пеноблоки толщиной 120 мм по технологии, описанной в примере 1. Спекание осуществляли при 1030°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1150°С в течение 45 мин.
Пример 3.
Состав шихты для изготовления стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина Пулковская - 20;
хвосты апатитовые - 80%;
отходы производства, содержащие 20 мас.% SiC - 2 (сверх 100%).
Шихта для изготовления стеклокристаллической фазы готовилась по технологии описанной в примере 1. Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 860°С с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
- 5 035136 глина Пулковская - 40;
стеклокристаллическая фаза - 60;
карбид кремния - 0,5 (сверх 100%).
Стеклокристаллическая фаза смешивалась на бегунах и в валковых смесителях с сухой измельченной глиной и карбидом кремния с добавлением воды до влажности 17%. Масса, подвергнутая тщательному смешению всех компонентов, поступала в вакуумпресс, где пластическим прессованием изготавливали заготовки в виде крупноразмерной плитки 0,5x2x0,05 м с развитой лицевой поверхностью (высота пирамидальных зубцов 40 мм) для ускорения прохождения процессов сушки и обжига. Крупноразмерные плитки подвяливались в течение 24 ч, а затем сушились в вертикальной сушилке до влажности 0,5%. Дальнейшие технологические приемы были аналогичны приемам, описанным в примере 1.
Спекание осуществляли при 870°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1000°С в течение 40 мин с получением вспененного бруса толщиной 170 мм. Прокатка вспененного бруса между металлическими валками проводилось при 950°С, а его резкое охлаждение осуществляли до температуры 600°С.
Пример 4.
Пример 4 аналогичен примеру 3 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина Пулковская - 30;
нефелин сиенит - 40;
трепел - 30;
отходы производства, содержащие 10 мас.% SiC - 5 (сверх 100%).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 960-980°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
глина Пулковская - 40;
стеклокристаллическая фаза - 60;
карбид кремния - 0,45 (сверх 100%).
Спекание в печи обжига осуществляли при 950°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1100°С в течение 45 мин.
Пример 5.
Пример 5 аналогичен примеру 3 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина волгоградская - 30;
гранитный отсев - 70;
отходы производства, содержащие 60 мас.% SiC - 0,8 (сверх 100%).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 1020-1040°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
глина Волгоградская - 40;
стеклокристаллическая фаза - 60;
карбид кремния - 0,5 (сверх 100%).
Спекание в печи обжига осуществляли при 1020°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1130°С в течение 45 мин.
Пример 6.
Пример 6 показывает недостаточное вспенивание массы при недостатке кислорода. Пример 6 аналогичен примеру 3 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина Лукошкинская - 30;
стеклобой - 70;
отходы производства, содержащие 30 мас.% SiC - 1 (сверх 100%).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 1020-1040°С с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
глина Лукошкинская - 40;
стеклокристаллическая фаза - 60;
карбид кремния - 0,5 (сверх 100%).
Спекание крупноразмерных заготовок осуществляли при температуре 1020-1040°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при температуре 1150°С с выдержкой 45 мин.
Пример 7.
Пример 7 аналогичен примеру 6 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина Лукошкинская - 30;
- 6 035136 стеклобой - 70;
отходы производства, содержащие 30 мас.% SiC - 1 (сверх 100%).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 1020-1040°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
глина Лукошкинская - 57,1;
стеклокристаллическая фаза - 38,1%;
железный сурик (Fe3O4) - 4,8;
Карбид кремния - 0,5 (сверх 100%).
Спекание в печи обжига осуществляли при 1000°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1150°С в течение 45 мин.
Пример 8.
Пример 8 аналогичен примеру 3 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
глина Ростовская - 30;
шпат Вишневогорский - 70;
отходы производства, содержащие 15 мас.% SiC - 3 (сверх 100%).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 1020-1040°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
стеклокристаллическая фаза - 95;
жидкое стекло - 5;
карбид кремния - 0,45 (сверх 100%).
Спекание в печи обжига осуществляли при 1030°С с выдержкой в течение 30 мин, а вспенивание при 1150°С в течение 45 мин.
Пример 9.
Пример 9 аналогичен примеру 3 за исключением следующих отличий.
Состав шихты для стеклокристаллической фазы, мас.%:
датолитовый концентрат - 70;
каолин обогащенный - 30;
75% ортофосфорная кислота - 5;
Отходы производства, содержащие 50 мас.% SiC - 1 (сверх 100).
Спекание и вспенивание гранул осуществляли при температуре 970°С, с выдержкой при температуре вспенивания в течение 5-7 мин.
Состав шихты для изготовления пеноблоков, мас.%:
стеклокристаллическая фаза - 95;
карбоксиметилцеллюлоза - 2;
75% ортофосфорная кислота - 3;
Карбид кремния - 0,5 (сверх 100%).
Карбоксиметилцеллюлоза добавлялась для упрочнения заготовок, отформованных на гидравлическом прессе при давлении 230 кг/см2.
Спекание в печи обжига осуществляли при 930°С с выдержкой в течение 20 мин, а вспенивание при 980°С в течение 40 мин.
Физико-механические свойства крупноразмерных стеклокристаллических блоков, полученных по примерам 1-9, приведены в табл. 2.
- 7 035136
Таблица 1
| Сырьевой материал | Содержание в мае. % | ||||||||||||
| SiO2 | AI2O3 | Т1О2 | БегОз | СаО | MgO | К2О | Na2O | В2О3 | Р2О5 | SO3 | π.π.π | сумма | |
| Трепел Потаненский | 76,16 | 7,52 | — | 4,10 | 1,05 | 0,75 | — | — | — | 1,23 | — | 7,50 | 98,30 |
| Глинистое сырье | |||||||||||||
| Глина Волгогладская | 52,80 | 19,51 | 1,16 | 8,47 | 2,50 | 4,80 | 3,05 | 1,22 | — | — | — | 6,12 | 99,63 |
| Глина Кольчугинская | 69,17 | 15,33 | 0,69 | 4,91 | 2,30 | 1,93 | 1,38 | 0,77 | — | — | — | 2,85 | 99,33 |
| Глина Новолокская | 58,48 | 20,21 | 1,01 | 6,50 | 2,48 | 2,40 | 2,89 | 0,92 | — | — | — | 5,62 | 100,51 |
| Глина Пулковская | 59,07 | 18,15 | 0,76 | 6,67 | 1,47 | 2,77 | 5,26 | 1,83 | — | — | — | 4,36 | 100,34 |
| Глина Лукошкинская | 69,90 | 17,35 | — | 3,26 | 0,34 | 0,42 | 1,52 | 0,30 | — | — | — | 6,21 | 99,30 |
| Глина Серебряковская | 65,10 | 19,72 | — | 3,50 | 0,70 | 0,60 | 2,00 | 0,70 | — | — | — | 7,40 | 99,72 |
| Глина Ростовская | 66,57 | 14,34 | 0,63 | 4,87 | 4,48 | 1,80 | 2,56 | 1,28 | — | — | — | 2,86 | 99,41 |
| Бентонит | 52,30 | 16,55 | 0,95 | 5,20 | 5,49 | 3,03 | 0,92 | 1,92 | — | 1,59 | 0,09 | 12,04 | 100,08 |
| Плавни | |||||||||||||
| Стеклобой | 71,00 | 2,90 | — | 0,15 | 7,15 | 4,65 | 0,80 | 13,80 | — | — | — | — | 100,45 |
| Гранитные отсевы | 65,14 | 17,14 | — | 3,18 | 2,64 | 1,63 | 5,24 | 4,10 | — | — | — | 0,92 | 99,99 |
| Полевой шпат Вишневогорский | 60,50 | 22,18 | 0,30 | 0,58 | 0,22 | — | 7,34 | 8,14 | — | — | — | 0,72 | 99,98 |
| Перлит Арагацкий | 73,74 | 12,64 | — | 1,00 | 1,26 | — | 1,28 | 4,36 | — | — | 0,34 | 4,84 | 99,46 |
| Борат кальция | 0,4 | 0,04 | — | 0,05 | 37,40 | — | 0,10 | 0,10 | 44,30 | — | 0,40 | 18,10 | 100,89 |
| Датолитовый концентрат | 35,63 | — | — | 2,79 | 34,80 | — | — | — | 21,80 | — | 0,30 | 5,63 | 100,95 |
| Нефелин-сиенит | 45,20 | 32,30 | — | 0,90 | 0,20 | - | 5,00 | 15,70 | — | — | — | 0,40 | 99,70 |
| Сподумен | 64,50 | 27,40 | — | — | — | — | — | 8,10 | — | — | — | — | 100,00 |
| Апатитовые хвосты | 42,00 | 16,00 | 3,50 | 7,90 | 7,00 | 2,45 | 6,50 | 9,55 | — | 0,65 | — | — | 95,55 |
| Жидкое стекло | 32,00 | 0,20 | — | 0,10 | 0,20 | — | — | 13,00 | — | — | 0,15 | 54,50 | 100,15 |
Таблица 2
| Физикомеханические свойства | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | Пример 6 | Пример 7 | Пример 8 | Пример 9 |
| Г ранулы стеклокристаллической фазы | |||||||||
| Диаметр, мм | 4-10 | 3-8 | 4-6 | 2-6 | 2-5 | 2-5 | 2-5 | 3-8 | 4-8 |
| Насыпная плотность, кг/м3 | 250 | 300 | 250 | 270 | 350 | 380 | 370 | 240 | 220 |
| Крупноразмерные стеклокристаллические пеноблоки | |||||||||
| Средний диаметр пор, мм | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| Кажущаяся плотность, кг/м3 | 356 | 380 | 253 | 251 | 510 | 390 | 244 | 257 | 160 |
| Прочность на сжатие, Мпа | 5,6 | 6 | 3 | 3 | 10,7 | 6,7 | 2,8 | 3,2 | 1 |
| Прочность на изгиб, МПа | 3,1 | 3,3 | 2 | 2 | 5,4 | 3,5 | 1,9 | 2,1 | 0,9 |
| Т епл опровод ность, Вт/мК | 0,22 | 0,24 | 0,14 | 0,14 | 0,32 | 0,26 | 0,14 | 0,14 | 0,06 |
| Объемное водопоглощение, % | 3,5 | 5 | 2,5 | 2,6 | 2,1 | 2,8 | 4 | 3,6 | 2,8 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Claims (21)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков, включающий подготовку тонкомолотой стеклокристаллической фазы с размером частиц 1-50 мкм из шихты, состоящей из связующего компонента, представляющего собой по крайней мере один компонент, выбранный из группы: трепел, местные легкоплавкие и тугоплавкие глины, бентониты, плавней и отходов производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния, при этом подготовка тонкомолотой стеклокристаллической фазы включает помол компонентов шихты для изготовления стеклокристаллической фазы, формирование гранул, сушку и спекание гранул, их вспенивание, резкое охлаждение и мокрый помол вспененных гранул до размеров частиц 1-50 мкм, после подготовки тонкомолотой стеклокристаллической фазы осуществляют подготовку тонкомолотой шихты для изготовления пеноблоков с размером частиц 150 мкм, содержащей тонкомолотую стеклокристаллическую фазу в количестве 5-95 мас.%, связующий компонент, представляющий собой крайней мере один компонент, выбранный из группы: трепел, местные легкоплавкие и тугоплавкие глины, бентониты - остальное и дополнительно карбид кремния в количестве 0,05-1 мас.%, при этом подготовка тонкомолотой шихты включает помол компонентов шихты для изготовления пеноблоков, сушку и прессование тонкомолотой шихты для получения заготовок толщиной 15-60 мм в виде крупноразмерных плиток, сушку крупноразмерных плиток до остаточной влажности 0,5%, после чего крупноразмерные плитки по роликовому транспортеру без применения форм и поддонов направляют в печь обжига, где осуществляют спекание при температуре 850-1050°С с выдержкой в течение 20-30 мин, причем в печи обжига скорость роликового транспортера до конца зоны спекания составляет 1,1-1,25 м/мин, а после - меньше на 10-25%, чем до нее, что обеспечивает образование единого спеченного бруса с последующим его вспениванием при температуре на 20-150°С выше температуры спекания в течение 30-45 мин, при этом перед подачей высушенных крупноразмерных плиток в печь обжига осуществляют обмазку двухслойным ангобом их нижних и двух боковых поверхностей, параллельных движению роликового транспортера, после вспенивания в конце печи обжига брус подвергают- 8 035136 резкому охлаждению до температуры, обеспечивающей нахождение бруса в формоустойчивом состоянии, и на его поверхность перпендикулярно движению роликового транспортера наносят надрез, после выхода бруса из печи обжига осуществляют его разделение на блоки по линиям надреза, после чего блоки поступают в печь отжига, а затем на механическую обработку.
- 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что шихта для изготовления стеклокристаллической фазы состоит из следующих компонентов, мас. %: связующий компонент по п.1 - 5-95; плавни - 5-95 и дополнительно отходы производства с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния - 0,5-10.
- 3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что при подготовке тонкомолотой стеклокристаллической фазы помол осуществляют шликерным или сухим способом, спекание и вспенивание гранул осуществляют при температуре 850-1050°С с выдержкой при температурах вспенивания в течение 5-7 мин.
- 4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что помол компонентов шихты для изготовления пеноблоков осуществляют шликерным или сухим способом.
- 5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что получение крупноразмерных плиток осуществляют полусухим или пластическим прессованием.
- 6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в шихту для изготовления пеноблоков вводят карбид кремния с размером зерен 5-40 мкм.
- 7. Способ по п.5, характеризующийся тем, что при пластическом прессовании на лицевой поверхности крупноразмерных плиток создают развитую поверхность в форме гребенки с высотой пирамидальных зубцов до 50 мм.
- 8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что перед резким охлаждением вспененного бруса его лицевую поверхность подвергают прокатке охлаждаемыми металлическими роликами диаметром 80-100 мм при температуре на 50-70°С ниже температуры его вспенивания.
- 9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в конце зоны спекания крупноразмерных плиток в печи обжига устанавливают металлические вибрирующие направляющие или вращающиеся вертикальные ролики.
- 10. Способ по п.1, характеризующийся тем, что резкое охлаждение бруса осуществляют до температуры 600-900°С.
- 11. Способ по любому из пп.1 или 2, характеризующийся тем, что в качестве плавней используют по крайней мере один компонент, выбранный из группы: стеклобой, гранитные отсевы, полевой шпат, перлит, борат кальция, датолитовый концентрат, нефелин-сиенит, сподумен, апатитовые хвосты, жидкое стекло или их различные смеси.
- 12. Способ по п.1, характеризующийся тем, что часть глины заменяют на 0,5-5 мас.% жидкого стекла, растворимых фосфатов или концентрированной ортофосфорной кислоты.
- 13. Способ по п.1, характеризующийся тем, что на верхнюю поверхность высушенных крупноразмерных плиток наносят глазурь или высокотемпературный краситель методом пульверизации.
- 14. Способ по п.1, характеризующийся тем, что первый слой ангоба содержит массу, полученную из шихты для изготовления пеноблоков, не содержащей газообразователей, а второй - из смеси каолина и глинозема.
- 15. Способ по п.1, характеризующийся тем, что температура плавления стеклокристаллической фазы меньше температуры вспенивания бруса на 20-150°С.
- 16. Способ по п.1, характеризующийся тем, что шихта для изготовления заготовок дополнительно содержит компоненты, выбранные из группы: сернокислый натрий, оксид железа, хромовый ангидрид, оксид молибдена в количестве 3-5 мас.%.
- 17. Способ по п.1, характеризующийся тем, что шихта для изготовления заготовок дополнительно содержит кристаллизаторы стеклофазы в количестве до 3 мас.%.
- 18. Способ по п.17, характеризующийся тем, что в качестве кристаллизаторов стеклофазы используют TiO2, Cr2O3, B2O3.
- 19. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в зоне вспенивания осуществляют контроль и управление температурой вспенивания в печи обжига в зависимости от высоты вспенивания бруса.
- 20. Способ по п.1, характеризующийся тем, что надрез бруса осуществляют при помощи корундового диска, газо-плазменной горелки или лазерного излучения.
- 21. Способ по любому из пп.1 или 2, характеризующийся тем, что в качестве отходов производств с содержанием не менее 10 мас.% карбида кремния используют отходы абразивного производства, отходы от пришедших в негодность карбидокремниевых лещадок, использованные силлитовые стержни.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116118/03A RU2600252C1 (ru) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков |
| PCT/RU2015/000399 WO2016200286A1 (ru) | 2015-06-10 | 2015-06-26 | Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201792385A1 EA201792385A1 (ru) | 2018-09-28 |
| EA035136B1 true EA035136B1 (ru) | 2020-04-30 |
Family
ID=57138548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201792385A EA035136B1 (ru) | 2015-06-10 | 2015-06-26 | Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3309135B1 (ru) |
| EA (1) | EA035136B1 (ru) |
| RU (1) | RU2600252C1 (ru) |
| WO (1) | WO2016200286A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110922163A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-03-27 | 广西净雨环保科技有限公司 | 一种环保陶瓷产品的工艺配方 |
| CN113402290B (zh) * | 2020-03-17 | 2022-05-20 | 西南科技大学 | 利用锂辉石浮选尾矿低温烧结制备多孔陶瓷材料的方法 |
| CN114620938B (zh) * | 2022-03-17 | 2024-03-01 | 河南省高新技术实业有限公司 | 一种多级孔玻璃陶瓷及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU936953A1 (ru) * | 1980-06-19 | 1982-06-23 | За витель А. И. Конопелько и А. А. Шагин | Лыжна палка |
| US5788608A (en) * | 1992-03-05 | 1998-08-04 | William T. Wilkinson | Multi purpose exercise/sport poles with many optional attachments and a method of exercising |
| RU2451000C1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керапен" | Способ производства стеклокристаллических пеноматериалов |
| EA017891B1 (ru) * | 2008-05-23 | 2013-03-29 | Питтсбург Корнинг Юроп Нв | Способ изготовления ячеистой керамической пластины |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU592279B2 (en) * | 1987-05-22 | 1990-01-04 | Intelhearts Co. Ltd. | Method of producing a porous ceramic panel |
| EA007884B1 (ru) * | 2005-08-04 | 2007-02-27 | Андрей Адольфович Зиновьев | Способ производства блочного пеностекла |
| CN102584326A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-18 | 中材高新材料股份有限公司 | 建筑外墙保温泡沫陶瓷材料及其生产方法 |
| US20140179509A1 (en) * | 2012-12-22 | 2014-06-26 | Università di Padova | Porous glass ceramic composition and method for manufacturing the same |
| RU2540741C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ изготовления изделия из гранулированной пеностеклокерамики |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015116118/03A patent/RU2600252C1/ru active IP Right Revival
- 2015-06-26 WO PCT/RU2015/000399 patent/WO2016200286A1/ru active Application Filing
- 2015-06-26 EP EP15895072.5A patent/EP3309135B1/en active Active
- 2015-06-26 EA EA201792385A patent/EA035136B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU936953A1 (ru) * | 1980-06-19 | 1982-06-23 | За витель А. И. Конопелько и А. А. Шагин | Лыжна палка |
| US5788608A (en) * | 1992-03-05 | 1998-08-04 | William T. Wilkinson | Multi purpose exercise/sport poles with many optional attachments and a method of exercising |
| EA017891B1 (ru) * | 2008-05-23 | 2013-03-29 | Питтсбург Корнинг Юроп Нв | Способ изготовления ячеистой керамической пластины |
| RU2451000C1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Керапен" | Способ производства стеклокристаллических пеноматериалов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201792385A1 (ru) | 2018-09-28 |
| EP3309135A1 (en) | 2018-04-18 |
| EP3309135A4 (en) | 2019-03-06 |
| WO2016200286A1 (ru) | 2016-12-15 |
| EP3309135B1 (en) | 2024-08-14 |
| RU2600252C1 (ru) | 2016-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103993718B (zh) | 一种微晶玻璃饰面轻质陶瓷复合砖及其制备方法 | |
| CN105669173A (zh) | 一种综合利用珍珠岩废弃物生产的保温装饰陶瓷板及其生产方法 | |
| CN107739193B (zh) | 采用三种粒度原料三层布料生产发泡陶瓷的工艺方法 | |
| CN101638918B (zh) | 一种铁尾矿烧结多孔保温板材的制备工艺 | |
| RU2600252C1 (ru) | Способ изготовления крупноразмерных стеклокристаллических пеноблоков | |
| WO2011005150A2 (ru) | Способ получения полуфабриката для изготовления строительных материалов | |
| CN105985020A (zh) | 泡沫微晶玻璃及泡沫玻璃制备方法 | |
| CN112010642B (zh) | 一种发泡陶瓷二次布料生产工艺 | |
| CN106518138B (zh) | 一种泡沫陶瓷保温砌块的制备方法 | |
| RU2451000C1 (ru) | Способ производства стеклокристаллических пеноматериалов | |
| KR100853971B1 (ko) | 폐기 글라스로부터 제품을 제조하는 방법 | |
| WO2021048749A1 (en) | Method and plant for manufacturing granulate materials designed to be used for manufacturing articles in form of slab or block from a mixture | |
| CN102010221B (zh) | 一种外墙轻质陶瓷砖及其生产方法 | |
| CN106431486A (zh) | 一种无机保温装饰材料 | |
| RU2452704C2 (ru) | Способ получения полуфабриката для изготовления строительного материала | |
| RU2663980C1 (ru) | Способ изготовления аэрированных керамических изделий | |
| US11299426B2 (en) | Process for manufacturing agglomerated stone slab | |
| CN103819216A (zh) | 一种干挂陶瓷板的生产方法 | |
| CN109053151A (zh) | 一种快速降温生产发泡陶瓷的方法 | |
| JP2009280488A (ja) | 軽量ガラスタイル及びその製造方法 | |
| RU2718588C1 (ru) | Способ изготовления легковесного керамического теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного материала | |
| CN117735968B (zh) | 一种强度可控的高强陶瓷砖及其制备方法 | |
| EP3898538B1 (en) | Method for manufacturing slab articles from a base mix, glass frit for manufacturing the base mix and slab articles so obtained | |
| RU55769U1 (ru) | Гибкая система производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики | |
| JPH0372033B2 (ru) |
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 KG TJ TM RU |