RU2149146C1 - Шихта для получения пеностекла - Google Patents
Шихта для получения пеностекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149146C1 RU2149146C1 RU98123286/03A RU98123286A RU2149146C1 RU 2149146 C1 RU2149146 C1 RU 2149146C1 RU 98123286/03 A RU98123286/03 A RU 98123286/03A RU 98123286 A RU98123286 A RU 98123286A RU 2149146 C1 RU2149146 C1 RU 2149146C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- foaming
- foam glass
- carbonate
- foam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
- C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическому составу шихты для производства пеностекла и может быть использовано в производстве строительных материалов. Шихта для получения пеностекла содержит молотое стекло и карбонатный пенообразователь. Кроме того, стекло дополнительно содержит поверхностно-активную добавку - высококремнеземистую глину. Содержание компонентов в стекле, мас. %: карбонатный пенообразователь 1,5 - 2,0, высококремнеземистая глина 4,5 - 6,0; молотое стекло - остальное. Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы за счет использования глин и боя оконного и тарного стекла, уменьшение водопоглощения при одновременном снижении температуры вспенивания, а также увеличение ресурса работы форм и печи вспенивания. 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к химическому составу шихты для производства пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Известно [1, 2] , что качество пеностекла при использовании углеродсодержащих пенообразователей (кокс, сажа, антрацит, торф) значительно выше, чем при применении карбонатных.
Причины, способствующие получению качественного пеностекла по углеродной технологии, известны. Согласно [2] частицы углерода, являясь поверхностно-активными и плохо смачивающимися расплавом, прилипают к стенкам ячеек пеностекла, понижая свободную энергию системы. Это способствует устойчивости пены и растяжению тонких стеклянных перегородок, предотвращая их перфорирование. В противоположность этому карбонатные пенообразователи не являются поверхностно-активными веществами и характеризуются значительным химическим сродством к стеклу. Поэтому ни сами карбонатные пенообразователи, ни продукты их диссоциации (оксиды кальция и магния) не могут оказывать на стекольную пену стабилизирующего действия. Карбонаты на 80-100oC снижают температуру вспенивания, но получаемое пеностекло является губчатым, с перфорированными перегородками ячеек.
Считается [1, 2], что получить пеностекло, характеризующееся малым водопоглощением (менее 10%) и плотностью порядка 200 кг/м3, используя карбонаты, невозможно, что и явилось причиной отказа от этой технологии в мировой практике.
В промышленности теплоизоляционное пеностекло готовят следующим образом [1, 2]. В качестве основного стекла применяют порошки специально сваренного алюмомагнезиального стекла с удельной поверхностью 4000 -6000 см2/г и углеродистые пенообразователи с такой же или значительно большей удельной поверхностью: кокс, антрацит, сажа. Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в формы из легированной стали, которые направляют в печь вспенивания, где при 820 - 850oC шихта нагревается и вспенивается. Нагрев длится 1-1,5 часа, вспенивание - от 30 до 90 мин. Затем формы с пеностеклом резко охлаждают в течение 15-20 мин. Дальнейший процесс стабилизации при 600oC длится 20 - 40 мин. Таким образом, через 2-3 часа термическая обработка в печи вспенивания заканчивается, пеностекольные блоки извлекаются из форм и помещаются в печь отжига. Отжиг и охлаждение пеностекольных блоков до 30oC осуществляется со скоростью 0,6 - 1, 5oC/мин в течение 8-16 часов. Далее блоки пеностекла подвергают механической опиловке и шлифовке для придания им прямоугольной формы. Недостатками данной технологии являются высокие температуры и большое время вспенивания и, как следствие этого, необходимость использования дорогих жаропрочных сталей для форм.
Наиболее близкой к заявляемой шихте по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения пеностекла из дробленых отходов производства пеностекла [3] . Известная шихта содержит остаточный углерод (поверхностно-активный компонент [2]), а в качестве пенообразователей известняк - 2 мас.% или доломит - 2,5 мас.%. При температуре 790 - 800oC из шихты получают пеностекло с объемным водопоглощением 6,6 -7,0% и объемным весом 162-180 кг/м3.
Недостатками известной шихты являются: необходимость использования отходов производства пеностекла, изготавливаемого по углеродной технологии; непостоянство количества остаточного (не окисленного) углерода в пеностекле после вспенивания и, следовательно, невоспроизводимость характеристик пеностекла; недостаточные объемы отходов пеностекла (15-35% от объема выпуска [1, 2] ) для развертывания новых производств на их основе; достаточно высокие (790 - 800oC) температуры вспенивания.
Задача, решаемая изобретением - усовершенствование шихты для получения пеностекла по карбонатной технологии.
Технический результат от использования изобретения - расширение сырьевой базы за счет использования глин и боя оконного и тарного стекла; уменьшение водопоглощения при одновременном снижении температуры вспенивания; увеличение ресурса работы форм и печи вспенивания.
Указанный результат достигается тем, что шихта для получения пеностекла, содержащая молотое стекло и карбонатный пенообразователь, дополнительно содержит поверхностно-активную добавку - высококремнеземистую глину с содержанием оксида кремния 72-82% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карбонатный пенообразователь - 1,5-2,0
Высококремнеземистая глина - 4,5 - 6,0
Молотое стекло - Остальное
Шихту готовят смешением размолотого боя оконного или тарного стекла с удельной поверхностью 3000 - 5000 см2/г и тонко молотым карбонатным пенообразователем с удельной поверхностью 4000 - 7000 см2/г, содержащим 1,5% мела (или 2% известняка) и высококремнеземистых глин, содержащих 72-82% оксида кремния (SiO2). Составы используемых глин приведены в таблице 1. Вспенивание шихты проводят в разборных формах из толстой (10 мм) листовой нержавеющей стали с внутренними размерами 250 х 120 х 65 мм. В форму загружают такое количество шихты, которое бы обеспечило заданную плотность пеностекла (160 - 300 кг/м3). Для вспенивания используют камерные электрические печи сопротивления. Предварительно печь нагревают до 500 - 550oC и при этой температуре вводят форму, заполненную шихтой. Скорость нагрева формы подбирают таким образом, чтобы время нагрева до максимальных температур равнялось 1,0 - 1,5 часам. Время выдержки при температурах вспенивания (720 - 750oC) равнялось 5 - 20 мин. После вспенивания форму вынимают из печи и выдерживают на воздухе в течение 5-10 мин. Далее форму раскрывают, а пеностеклянный блок подают в печь отжига. Скорость охлаждения шихты в печи отжига от 600 до 30oC составляет 0,7 - 1,0oC/мин.
Карбонатный пенообразователь - 1,5-2,0
Высококремнеземистая глина - 4,5 - 6,0
Молотое стекло - Остальное
Шихту готовят смешением размолотого боя оконного или тарного стекла с удельной поверхностью 3000 - 5000 см2/г и тонко молотым карбонатным пенообразователем с удельной поверхностью 4000 - 7000 см2/г, содержащим 1,5% мела (или 2% известняка) и высококремнеземистых глин, содержащих 72-82% оксида кремния (SiO2). Составы используемых глин приведены в таблице 1. Вспенивание шихты проводят в разборных формах из толстой (10 мм) листовой нержавеющей стали с внутренними размерами 250 х 120 х 65 мм. В форму загружают такое количество шихты, которое бы обеспечило заданную плотность пеностекла (160 - 300 кг/м3). Для вспенивания используют камерные электрические печи сопротивления. Предварительно печь нагревают до 500 - 550oC и при этой температуре вводят форму, заполненную шихтой. Скорость нагрева формы подбирают таким образом, чтобы время нагрева до максимальных температур равнялось 1,0 - 1,5 часам. Время выдержки при температурах вспенивания (720 - 750oC) равнялось 5 - 20 мин. После вспенивания форму вынимают из печи и выдерживают на воздухе в течение 5-10 мин. Далее форму раскрывают, а пеностеклянный блок подают в печь отжига. Скорость охлаждения шихты в печи отжига от 600 до 30oC составляет 0,7 - 1,0oC/мин.
Пример 1.
Смешивали 400 г размолотого боя оконного стекла с удельной поверхностью 4000 см2/г и 6 г мела размолотого до удельной поверхности 5000 см2/г и 20 г тонко размолотой глины с содержанием оксида кремния 72% и оксида алюминия 13%. Предварительно печи нагревали до 500oC и при этой температуре вводили в камеру форму, наполненную вспенивающейся смесью. Скорость нагрева печи до температуры вспенивания равнялась 1,5 часам. Время вспенивания при 730oC соответствовало 5 минутам. После вспенивания форму вынимали из печи и выдерживали на воздухе в течение 7 мин. После охлаждения форму раскрывали, а пеностекло перемещали в печь отжига, предварительно нагретую до 600oC. Отжиг проводили со скоростью 1,0oC/мин.
Объемное водопоглощение определяли методом погружения пеностекла 50 х 50 х 50 см в дистиллированную воду на 24 часа [1, 2]. Объем пеностекла определяли путем обмера кубика штангенциркулем. Взвешивание осуществляли на аналитических весах с точностью до 1 мг. По этим данным определяли объемный вес пеностекла. Аналогичные по размерам кубики пеностекла подвергали сжатию на установке Р-5А для определения допустимых напряжений сжатия [2]. Результаты измерений приведены в таблице 2.
Примеры 2-3 проведены аналогично примеру 1. Данные сведены в таблице 2.
Увеличение количества глины в шихте свыше 6% приводит к возрастанию температур вспенивания на 10-15oC на каждый добавляемый процент, а уменьшение количества глины от 4,5 до 0,0% приводит к резкому возрастанию объемного водопоглощения до 30 - 40%.
Применение глин с меньшим чем 70% оксида кремния приводит к возрастанию водопоглощения и количества перфорированных пор, а также температуры вспенивания (таблица 1, пример с глиной N 4). Увеличение оксида алюминия свыше 13% приводит к возрастанию температур и времени вспенивания. Отметим, что из глин, содержащих менее 7% Al2O3 и более 85% SiO2, не удается получить изделия строительной керамики и подобные месторождения по этой причине, как правило, не разрабатываются.
Таким образом, предлагаемая шихта расширяет сырьевую базу, так как позволяет использовать глину и стеклобой оконного и тарного стекла, снижает водопоглощение, а также температуру вспенивания на 60-70oC по сравнению с прототипом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла, Минск, Наука и техника, 1972. - 304 с.
1. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла, Минск, Наука и техника, 1972. - 304 с.
2. Шилл Ф. Пеностекло, М., Издательство литературы по строительству, 1965. - 308 с.
3. Авторское свидетельство СССР 1278319, кл. C 03 C 11/00, 1986.
Claims (1)
- Шихта для получения пеностекла, содержащая молотое стекло и карбонатный пенообразователь, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит высококремнеземистую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карбонатный пенообразователь - 1,5 - 2,0
Глина высококремнеземистая - 4,5 - 6,0
Молотое стекло - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123286/03A RU2149146C1 (ru) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Шихта для получения пеностекла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98123286/03A RU2149146C1 (ru) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Шихта для получения пеностекла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2149146C1 true RU2149146C1 (ru) | 2000-05-20 |
Family
ID=20213780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98123286/03A RU2149146C1 (ru) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Шихта для получения пеностекла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2149146C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011048446A1 (en) | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Uab "Stikloporas" | Granulated batch for foam glass and method of production of said granulated batch |
RU2592002C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Состав пеностекольного композита |
WO2020242407A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Eskisehir Teknik Universitesi | Multipurpose glass foam obtained from recycled glass |
-
1998
- 1998-12-21 RU RU98123286/03A patent/RU2149146C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011048446A1 (en) | 2009-10-22 | 2011-04-28 | Uab "Stikloporas" | Granulated batch for foam glass and method of production of said granulated batch |
RU2592002C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Состав пеностекольного композита |
WO2020242407A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Eskisehir Teknik Universitesi | Multipurpose glass foam obtained from recycled glass |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5827457A (en) | Method for manufacturing a lightweight ceramic foamed substance | |
CN100378027C (zh) | 一种多孔莫来石陶瓷材料的制备方法 | |
US4356271A (en) | Noncollapsible ceramic foam | |
CN108059448B (zh) | 一种耐火自流浇注料 | |
CN111943642B (zh) | 一种高强度发泡陶瓷及其制备方法 | |
RU2149146C1 (ru) | Шихта для получения пеностекла | |
CN106431435A (zh) | 一种多孔方镁石‑镁橄榄石复相材料及其制备方法 | |
RU2592002C1 (ru) | Состав пеностекольного композита | |
US4123284A (en) | Porous ceramic bodies | |
JP3634717B2 (ja) | 軽量発泡ガラスタイルの製造方法 | |
JPH06144951A (ja) | セラミックス発泡体とその製造方法 | |
US4451415A (en) | Method for manufacture of foamed ceramic article | |
Ducman | Foaming process of waste glass using CaCO3, MnO2 and water-glass as foaming agents | |
JP2660383B2 (ja) | 微細空隙を有するファインセラミックス焼結体およびその製造方法 | |
RU2751525C1 (ru) | Композиция для производства пористого теплоизоляционного силикатного материала | |
Cosmulescu et al. | USING A SODIUM SILICATE SOLUTION TO PRODUCE IN MICROWAVE FIELD A HIGH-STRENGTH POROUS GLASS FOAM. | |
JP3833304B2 (ja) | 多孔質吸音材の製造方法 | |
JP2899954B2 (ja) | 多孔質結晶化ガラス組成物 | |
RU2255059C1 (ru) | Способ получения пеностекла | |
RU2228312C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления пенобетона | |
JPH0324414B2 (ru) | ||
US2956891A (en) | Method of making porous products from volcanic glass and alumina | |
RU2172724C1 (ru) | Состав и способ изготовления теплоизоляционного огнеупорного материала | |
SU893943A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени газобетона | |
RU2060239C1 (ru) | Состав для изготовления теплоизоляционного материала |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051222 |