RU2014301C1

RU2014301C1 - Feedstock mixture for production of mineral fibers

Info

Publication number: RU2014301C1
Authority: RU
Inventors: М.И. Черняк; Г.Г. Волокитин; Н.К. Скрипникова; Г.Я. Ластушкина; П.М. Лукьянчук; В.А. Терехов
Original assignee: Научно-исследовательский институт строительных материалов при Томском инженерно-строительном институте; Томский инженерно-строительный институт
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: production of heat-insulating materials. SUBSTANCE: feedstock for producing mineral fibers with low-temperature plasma contains the following components, pts wt: ash of thermal power stations, 42.0-50.0; waste of mining industry, 28.0-32.0; correcting addition, 2.0-10.0; binder, 6.0-10.0; water, the balance. Diameter of produced fibers is 5.6-6.6 microns. Feedstock allows using readily- available kinds of ash which favours reducing environmental pollution by eliminating dumps of waste. EFFECT: improved production procedures. 3 tbl

Description

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к производству минеральной ваты, используемой для теплоизоляции тепловых агрегатов и трубопроводов различного промыш- ленного назначения, утепления перекрытий и звукоизоляции в строительной индустрии. The invention relates to the production of heat-insulating materials, namely to the production of mineral wool used for thermal insulation of thermal units and pipelines for various industrial purposes, floor insulation and sound insulation in the construction industry.

Известен состав шихты для производства минерального волокна, включающий отходы минерального производства, глину и связующее. Плавление шихты проводят в обычных плавильных агрегатах (вагранки, ванные печи), которые довольно громоздки. Низкие температуры при сгорании топлива в них сдерживают возможность использования в качестве сырьевых смесей отходов (зол и шлаков). The known composition of the mixture for the production of mineral fibers, including waste mineral production, clay and a binder. Melting of the charge is carried out in conventional melting units (cupolas, bath furnaces), which are quite bulky. Low temperatures during the combustion of fuel in them constrain the possibility of using waste (ash and slag) as raw material mixtures.

Наиболее близким к изобретению является состав сырьевой смеси для получения минеральной ваты, включающий отходы горнодобывающей промышленности (ОГДП), связующее, корректирующую добавку (гранит). Оптимальный состав смеси, мас. %: ОГДП 90,0; гранит 10,0. Из смеси исходных компонентов, связующего и воды были изготовлены брикеты, которые оплавлялись низкотемпературной плазмой с последующим раздувом расплава и образованием минерального волокна. Closest to the invention is the composition of the raw material mixture for producing mineral wool, including mining waste (OGDP), a binder, a corrective additive (granite). The optimal composition of the mixture, wt. %: OGDP 90.0; granite 10.0. Briquettes were made from a mixture of the starting components, a binder and water, which were fused with low-temperature plasma, followed by melt blowing and the formation of a mineral fiber.

Однако минеральное волокно, получаемое из этого состава, недостаточно водостойкое и температуроустойчивое. Из-за использования гранита в качестве корректирующей добавки стоимость минеральной ваты более высокая. However, the mineral fiber obtained from this composition is not sufficiently waterproof and temperature resistant. Due to the use of granite as a corrective additive, the cost of mineral wool is higher.

Цель изобретения - улучшение качества и снижение себестоимости. The purpose of the invention is the improvement of quality and cost reduction.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения минерального волокна с помощью низкотемпературной плазмы, содержащая ОГДП, связующее и корректирующую добавку, дополнительно содержит золу при следующих количествах, мас.%: Зола 42,0 ... 50,0 ОГДП 28,0 ... 32,0
Корректирующая добавка 2,0 ... 10,0 Связующее 6,0 ... 10,0 Вода остальное
Предлагаемая сырьевая смесь отличается от прототипа тем, что содержит дополнительно золу ТЭС, которая способствует увеличению химической и водостойкости, температуроустойчивости, получаемого минерального волокна, снижению его стоимости, что говорит о новизне заявляемого решения. Повышенное содержание стеклообразующих оксидов (SiO₂, Al₂O₃, TiO₂) в золе способствует получению минерального волокна повышенной температуроустойчивости, химической и водостойкости.This goal is achieved in that the raw material mixture for producing mineral fiber using low-temperature plasma, containing OGDP, a binder and a corrective additive, additionally contains ash in the following amounts, wt.%: Ash 42.0 ... 50.0 OGDP 28.0 ... 32.0
Corrective additive 2.0 ... 10.0 Binder 6.0 ... 10.0 Water else
The proposed raw mix differs from the prototype in that it additionally contains TPP ash, which contributes to an increase in chemical and water resistance, temperature resistance of the obtained mineral fiber, and a decrease in its cost, which indicates the novelty of the proposed solution. The increased content of glass-forming oxides (SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , TiO ₂ ) in the ash contributes to the production of mineral fibers with increased temperature resistance, chemical and water resistance.

Неизвестны такие сырьевые смеси, в которых использовались составы, содержащие смесь отходов (золы ТЭС и ОГДП) и оплавляемые низкотемпературной плазмой с целью получения минерального волокна повышенной температуроустойчивости, водо- и химстойкости. Such raw material mixtures are unknown in which compositions containing a mixture of waste (ash from TPPs and OGDP) and fused with low-temperature plasma were used to obtain a mineral fiber with increased temperature resistance, water and chemical resistance.

Исходным сырьем для получения минерального волокна являются зола ТЭС и отходы горнодобывающей промышленности (ОГДП), поставляемые "Восток НИГРИ". Зола ТЭС содержит большое количество кремнезема. В качестве корректирующей добавки вводится известняк. Из такой смеси формуются брикеты размерами 200 х 300 мм, в качестве связующего используется жидкое стекло. The raw material for the production of mineral fiber is ash TPP and mining waste (OGDP), supplied by Vostok NIGRI. Ash TPP contains a large amount of silica. As a corrective additive, limestone is introduced. 200 x 300 mm briquettes are formed from such a mixture, and liquid glass is used as a binder.

Химический состав исходного сырья приводится в табл. 1. The chemical composition of the feedstock is given in table. 1.

П р и м е р. Зола ТЭС и ОГДП тщательно перемешивались в соотношениях по плану эксперимента. К ним добавлялись корректирующая добавка, связующее (жидкое стекло с плотностью 1,38 г/см³) и вода. Из полученных смесей формовались брикеты размерами 200 х 300 мм, которые оплавлялись низкотемпературной плазмой. Оплавление брикетов проводилось на лабораторной установке. Полученный таким образом расплав раздувался в тонкие нити, которые перерабатывались в минеральное волокно.PRI me R. Ash TPP and OGDP carefully mixed in proportions according to the design of the experiment. A corrective additive, a binder (water glass with a density of 1.38 g / cm ³ ) and water were added to them. From the mixtures obtained, briquettes 200 x 300 mm in size were molded, which were fused with a low-temperature plasma. The briquettes were melted in a laboratory setup. The melt thus obtained was inflated into thin filaments, which were processed into mineral fiber.

Состав исходных компонентов и свойства получаемого расплава представлены в табл. 2 и 3. Для сравнения представлены данные прототипа (состав 8), его свойства испытывались по той же методике, что и составы 1-7. The composition of the starting components and the properties of the obtained melt are presented in table. 2 and 3. For comparison, the data of the prototype (composition 8) are presented, its properties were tested by the same methodology as compositions 1-7.

Как видно из представленных данных, предлагаемая сырьевая смесь для получения минерального волокна обеспечивает улучшение качества минерального волокна за счет повышения водостойкости путем снижения рН и увеличения температуроустойчивости. As can be seen from the data presented, the proposed raw material mixture for producing mineral fiber provides an improvement in the quality of the mineral fiber by increasing the water resistance by lowering the pH and increasing the temperature resistance.

Оптимальным количеством золы в составе сырьевых смесей является содержание ее в пределах 42 ... 50 %, поскольку минеральное волокно, получаемое из расплава шихты с содержанием золы менее 42%, характеризуется заметным снижением водостойкости за счет резкого увеличения рН. При использовании шихт с содержанием золы более 50% наблюдается нежелательное увеличение диаметра волокна, которое неблагоприятно влияет на его теплопроводность (табл. 3). The optimum amount of ash in the composition of raw mixtures is its content in the range of 42 ... 50%, since the mineral fiber obtained from the melt of the charge with an ash content of less than 42% is characterized by a noticeable decrease in water resistance due to a sharp increase in pH. When using batches with an ash content of more than 50%, an undesirable increase in fiber diameter is observed, which adversely affects its thermal conductivity (Table 3).

Выбранные соотношения компонентов позволяют получить расплав с помощью низкотемпературной плазмы с последующим вытягиванием тонкого волокна. The selected ratios of the components make it possible to obtain a melt using a low-temperature plasma, followed by drawing out a thin fiber.

Предложенная сырьевая смесь позволяет утилизировать дешевые ОГДП и золы ТЭС, встречающиеся повсеместно, что способствует снижению загрязнения окружающей среды за счет ликвидации отвалов с отходами. The proposed raw material mixture allows the disposal of cheap OGDP and TPP ash, which are found everywhere, which helps to reduce environmental pollution by eliminating waste dumps.

Claims

RAW MIXTURE FOR PRODUCING MINERAL FIBER using low-temperature plasma, including mining waste, a binder, a corrective additive and water, characterized in that it additionally contains TPP ash in the following ratio of components, wt.%:
Mining waste 28 - 32
Binder 6 - 10
Corrective Additive 2 - 10
Ash TPP 42 - 50
Water Else