RU2223237C2 - Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block - Google Patents

Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block Download PDF

Info

Publication number
RU2223237C2
RU2223237C2 RU2001113999/03A RU2001113999A RU2223237C2 RU 2223237 C2 RU2223237 C2 RU 2223237C2 RU 2001113999/03 A RU2001113999/03 A RU 2001113999/03A RU 2001113999 A RU2001113999 A RU 2001113999A RU 2223237 C2 RU2223237 C2 RU 2223237C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
block
heating
charge
heating zone
Prior art date
Application number
RU2001113999/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001113999A (en
Inventor
А.А. Локтюшин
А.В. Мананков
П.А. Локтюшин
В.Я. Буллер
Original Assignee
Буллер Владимир Яковлевич
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 Буллер Владимир Яковлевич filed Critical Буллер Владимир Яковлевич
Priority to RU2001113999/03A priority Critical patent/RU2223237C2/en
Publication of RU2001113999A publication Critical patent/RU2001113999A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223237C2 publication Critical patent/RU2223237C2/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: production of glass ceramic materials; manufacture of building structures. SUBSTANCE: proposed method includes loading the charge in heating zone in form of several discrete layers formed beyond heating zone and melting them together by means of thermal shock. Forming the subsequent layer is performed at stage of viscous glass phase in previous layer. Loam and/or clay is used for at least one layer. Rate of heating is selected within 415-1450 C/min. For dividing the block into members of required shape, grooves are made on its surface at depth of 0.1-1.0 of its thickness and are filled with initial charge or refractory loose material. Articles thus obtained may be covered with decorative or protective layer. EFFECT: enhanced strength characteristics at retained heat-insulating properties. 2 ck, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к получению стеклокерамических материалов с заданными свойствами и изделий из них и может быть использовано в производстве теплоизолирующих строительных конструкций.The invention relates to the production of glass-ceramic materials with desired properties and products from them and can be used in the manufacture of heat-insulating building structures.

Известен способ получения пеностекла, включающий варку стекла в контролируемой атмосфере при температуре 1350-1510°С (1-2 ч), размалывание его совместно с газообразователем, вторичную термообработку при температуре 700-800°С и отжиг [а.с. СССР № 1158511, МКИ С 03 С 11/00, 1985].A known method of producing foam glass, including the cooking of glass in a controlled atmosphere at a temperature of 1350-1510 ° C (1-2 hours), grinding it together with a blowing agent, secondary heat treatment at a temperature of 700-800 ° C and annealing [a.s. USSR No. 1158511, MKI S 03 S 11/00, 1985].

Получение блоков из пеностекла требует повышенных затрат энергии на операции размола, вторичной термообработки и формования, а получаемые конструкции имеют сравнительно низкие прочностные свойства.The production of foam glass blocks requires increased energy consumption for grinding, secondary heat treatment and molding operations, and the resulting structures have relatively low strength properties.

Известен способ получения пористого остеклованного блока, согласно которому силикатсодержащий материал без добавления стекла и вспенивающих ингредиентов непрерывно загружают в зону нагрева с температурой 1060-1300°С и вспенивают одновременно с подачей, обеспечивая нагрев со скоростью 180-400°С/мин [патент РФ № 1787965, опубл. 15.01.93 г.].A known method of obtaining a porous vitrified block, according to which a silicate-containing material without adding glass and foaming ingredients is continuously loaded into the heating zone with a temperature of 1060-1300 ° C and foamed at the same time as the feed, providing heating at a speed of 180-400 ° C / min [RF patent No. 1787965, publ. January 15, 1993].

Недостатком известного способа является невозможность получения пористых блоков с требуемыми прочностными характеристиками. Это вызвано неравномерностью поступления шихты в зону нагрева, особенно при формовании крупногабаритных изделий. Толщина формуемого блока не может быть увеличена за счет увеличения температуры термообработки, т.к. толстый слой пористой стекломассы начинает играть роль эффективного теплоизолятора. Рост температуры в более глубоких зонах шихты замедляется, что препятствует процессам спекания. Увеличение толщины формуемого изделия при упомянутых режимах приводит к образованию зон с низким содержанием стеклофазы вплоть до отсутствия связности. Возможно растрескивание изделий как на стадии охлаждения, так и в процессе эксплуатации, что ограничивает их применение в качестве несущих конструкций.The disadvantage of this method is the inability to obtain porous blocks with the required strength characteristics. This is due to the uneven flow of the charge into the heating zone, especially when molding large items. The thickness of the molded block cannot be increased by increasing the heat treatment temperature, because a thick layer of porous glass melt begins to play the role of an effective heat insulator. The temperature increase in the deeper zones of the charge slows down, which prevents the sintering process. An increase in the thickness of the molded product under the mentioned conditions leads to the formation of zones with a low content of glass phase up to the lack of connectivity. Cracking of products is possible both at the cooling stage and during operation, which limits their use as load-bearing structures.

Известен близкий по технической сущности "Способ изготовления пеностекла и устройство для его осуществления" (а.с. СССР № 753795, опубл. 07.08.1980), позволяющий получить многослойное пеностекло толщиной 80-120 мм. В способе в качестве шихты используют пенообразующую смесь, которую предварительно нагревают, послойно загружают в зону нагрева и вспенивают, причем перед формированием последующего слоя поверхность каждого предыдущего слоя оплавляют, что обеспечивает их спекание (выбран за прототип).Known close in technical essence, "A method of manufacturing foam glass and a device for its implementation" (AS USSR No. 753795, publ. 07.08.1980), which allows to obtain a laminated foam glass with a thickness of 80-120 mm In the method, a foaming mixture is used as the mixture, which is preheated, layer by layer loaded into the heating zone and foamed, and before the formation of the next layer, the surface of each previous layer is melted, which ensures their sintering (selected for the prototype).

К недостаткам способа относятся повышенные затраты энергии на предварительный нагрев шихты в загрузчике и на оплавление слоя, невозможность получить на выходе блок с заданными параметрами прочности и теплопроводности. В способе-прототипе по а.с. № 753795, как и в способе по патенту РФ № 1787965, применяется "горячая" загрузка, при которой верхние слои под действием силы тяжести уплотняют пластичные нижние, что увеличивает ее объемную массу и уменьшает пористость. Кроме того, традиционная технология получения пеностекла при температуре 700-800°С не позволяет достичь интенсивного подвода тепловой энергии. При медленном подводе тепла для вспенивания необходимо большое количество газов, поскольку часть образующихся газов прорывает стенки пор, покидает стеклофазу и безвозвратно теряется. Поэтому используемая в способе-прототипе шихта содержит вспенивающие ингредиенты.The disadvantages of the method include the increased energy costs for preheating the charge in the loader and for melting the layer, the inability to get a block with the specified strength and thermal conductivity parameters at the output. In the prototype method according to A.S. No. 753795, as in the method according to the patent of the Russian Federation No. 1787965, a "hot" load is used, in which the upper layers under the action of gravity compress the plastic lower ones, which increases its bulk mass and reduces porosity. In addition, the traditional technology for producing foam glass at a temperature of 700-800 ° C does not allow to achieve an intense supply of thermal energy. When heat is slowly supplied, a large amount of gases is necessary for foaming, since part of the gases formed breaks through the pore walls, leaves the glass phase, and is irretrievably lost. Therefore, the mixture used in the prototype method contains foaming ingredients.

Эти недостатки способа-прототипа следует устранить.These disadvantages of the prototype method should be eliminated.

Задачей изобретения является увеличение прочностных характеристик блока при сохранении его теплоизолирующих свойств и возможность получать многослойные изделия любой толщины. Для этого следует организовать процедуру вспенивания некоторых слоев таким образом, чтобы обеспечить опережающее образование стеклофазы относительно процесса кристаллизации.The objective of the invention is to increase the strength characteristics of the block while maintaining its heat-insulating properties and the ability to obtain multilayer products of any thickness. To this end, it is necessary to organize the foaming procedure of some layers in such a way as to ensure the advanced formation of the glass phase relative to the crystallization process.

Поставленная задача решается тем, что загрузку шихты в зону нагрева осуществляют дозированно, формируя вне зоны нагрева слои заданной толщины и наплавляя их друг на друга, причем формирование очередного слоя осуществляют на стадии вязкой стеклофазы в предыдущем слое, обеспечивая надежную адгезию слоев, скорость нагрева слоя выбирают в диапазоне 415-1450°С/мин, обеспечивая ее выбором температуры и заданием скорости нагрева. После достижения необходимой толщины блок стабилизируют при температуре стеклования в течение времени, достаточного для выравнивания термомеханических напряжений, и охлаждают в заданном режиме.The problem is solved in that the charge is loaded into the heating zone in a batch manner, forming layers of a given thickness outside the heating zone and fusing them onto each other, and the formation of the next layer is carried out at the stage of viscous glass phase in the previous layer, ensuring reliable adhesion of the layers, the layer heating speed is selected in the range of 415-1450 ° C / min, providing it with a choice of temperature and setting the heating rate. After reaching the required thickness, the block is stabilized at a glass transition temperature for a time sufficient to equalize the thermomechanical stresses, and is cooled in a predetermined mode.

Сравнение с прототипом показывает, что заявляемый способ содержит отличительные признаки, совокупность которых с рядом признаков прототипа достаточна для решения поставленной задачи. Во-первых, слой формируют из холодной шихты и вне зоны нагрева. Во-вторых, используют скорость нагрева слоя в диапазоне 415-1450°С/мин, изменяющую баланс энергозатрат и саму картину вспенивания. При таком способе формировании блока достигаются следующие положительные результаты:Comparison with the prototype shows that the inventive method contains distinctive features, the combination of which with a number of features of the prototype is sufficient to solve the problem. Firstly, the layer is formed from a cold charge and outside the heating zone. Secondly, they use the heating rate of the layer in the range 415-1450 ° C / min, which changes the balance of energy consumption and the foaming pattern itself. With this method of forming a block, the following positive results are achieved:

- за счет быстрого остывания поверхности предыдущего слоя происходит нарастание вязкости и стабилизация пористой структуры нижнего слоя. Этому способствует как теплоотдача в атмосферу (вне зоны нагрева), так и теплопередача в слой холодной шихты. Этого нельзя добиться при непрерывной "горячей" загрузке, когда верхний слой под действием силы тяжести уплотняет пластичный нижний слой, уменьшая его пористость, что не позволяет получить расчетную теплопроводность теплоизолирующего слоя;- due to the rapid cooling of the surface of the previous layer, an increase in viscosity and stabilization of the porous structure of the lower layer occurs. This is facilitated by both heat transfer to the atmosphere (outside the heating zone) and heat transfer to the cold charge layer. This cannot be achieved with continuous "hot" loading, when the upper layer under the action of gravity compacts the plastic lower layer, reducing its porosity, which does not allow to obtain the estimated thermal conductivity of the insulating layer;

- увеличение скорости подвода тепловой энергии к шихтовой массе изменяет картину вспенивания, а именно скорость прироста объема слоя выше, чем скорость оседания пористой стеклофазы (улетучивания газов);- an increase in the rate of supply of thermal energy to the charge mass changes the foaming pattern, namely, the growth rate of the layer volume is higher than the sedimentation rate of the porous glass phase (gas escaping);

- выбранный режим термообработки слоя позволяет обойтись без добавления в шихту вспенивающих (газообразующих) ингредиентов и получать вспененную стеклокерамику непосредственно из природных суглинков и/или глины;- the selected mode of heat treatment of the layer allows you to do without adding foaming (gas-forming) ingredients to the mixture and obtain foamed glass ceramics directly from natural loam and / or clay;

- возможность управлять процессом порообразования в заявленном диапазоне скоростей нагрева позволяет получить заданные прочностные характеристики блока при одновременном сохранении его теплоизолирующих свойств. Этот эффект достигается сочетанием в блоке высокопрочных слоев, выполняющих роль ребер жесткости, с пористыми слоями.- the ability to control the process of pore formation in the claimed range of heating rates allows you to obtain the specified strength characteristics of the block while maintaining its heat-insulating properties. This effect is achieved by combining high-strength layers in the block, which act as stiffeners, with porous layers.

Кроме того, появляется возможность механического выравнивания вспененной поверхности и удаления неоднородностей (вспученных участков), характерных для термообработки при высоких скоростях нагрева. В прототипе это возможно только при уплотнении поверхности предыдущего слоя валиком, в то время как вне зоны нагрева продукты обработки (отходы) легко удаляются.In addition, it becomes possible to mechanically align the foamed surface and remove inhomogeneities (expanded sections) characteristic of heat treatment at high heating rates. In the prototype, this is possible only by compacting the surface of the previous layer with a roller, while outside the heating zone, the processed products (waste) are easily removed.

Нижняя граница диапазона скоростей нагрева (415°С/мин) обусловлена тем, что более низкие скорости нагрева сопровождаются образованием значительного количества кристаллической фазы, ухудшающей спекаемость материала, вплоть до нарушения связности, а плавление вновь образованных кристаллов требует гораздо более высоких температур, чем исходная шихта. Верхнее значение скорости подвода тепловой энергии к шихтовой массе (1450°С/мин.), ограниченной лишь тем, что скорость оседания пористой стеклофазы начинает превышать скорость прироста объема слоя (последнее обстоятельство обусловлено прорывом стенок пор образующимися газами).The lower limit of the range of heating rates (415 ° C / min) is due to the fact that lower heating rates are accompanied by the formation of a significant amount of crystalline phase, worsening the sintering of the material, up to a break in connectivity, and the melting of newly formed crystals requires much higher temperatures than the initial charge . The upper value of the rate of supply of thermal energy to the charge mass (1450 ° C / min.), Limited only by the fact that the sedimentation rate of the porous glass phase begins to exceed the growth rate of the volume of the layer (the latter circumstance is due to the breakthrough of the pore walls by the gases formed).

Получаемый материал представляет собой пористую стеклокерамику, т.е. поризованное стекло с равномерно распределенными включениями кристаллов как содержащихся в исходном сырье, так и вновь образованных.The resulting material is a porous glass-ceramic, i.e. porous glass with uniformly distributed inclusions of crystals both contained in the feedstock and newly formed.

На основе заявляемого способа решается частная техническая задача. На стадии стабилизации блок, при необходимости, разделывают на изделия заданных размеров. Разделку можно осуществить путем распиливания твердосплавными или абразивными пилами либо путем раскалывания. В последнем случае целесообразно искусственно создать в толще материале локальные неоднородности внутренних напряжений. Для этого на поверхности слоя выполняют впадины требуемого направления глубиной 0,1-1,0 его толщины и заполняют их исходной шихтой либо тугоплавким сыпучим материалом, например кварцевым песком. Эта операция, кроме того, позволяет предотвратить неконтролируемое трещинообразование на стадии охлаждения. Отходы производства дробят и используют в качестве теплоизолирующего наполнителя строительных композиций. Получаемым изделиям могут быть приданы дополнительные потребительские свойства. Так, при наплавке защитного или декоративного слоя в качестве шихты используют легкоплавкие материалы, преимущественно способные к кристаллизации, например измельченное стекло. В декоративный слой, при необходимости, добавляют неорганический краситель в эффективном количестве. Возможность реализации способа поясняется следующими примерами.Based on the proposed method, a particular technical problem is solved. At the stabilization stage, the block, if necessary, is cut into products of specified sizes. Cutting can be done by sawing with carbide or abrasive saws or by splitting. In the latter case, it is advisable to artificially create local inhomogeneities of internal stresses in the thickness of the material. For this purpose, depressions of the required direction with a depth of 0.1-1.0 of its thickness are made on the surface of the layer and filled with their initial charge or refractory bulk material, for example quartz sand. This operation, in addition, helps prevent uncontrolled cracking during the cooling stage. Production waste is crushed and used as a heat insulating filler of building compositions. The resulting products can be given additional consumer properties. So, when surfacing a protective or decorative layer, fusible materials, mainly capable of crystallization, such as ground glass, are used as a charge. An inorganic dye in an effective amount is added to the decorative layer, if necessary. The possibility of implementing the method is illustrated by the following examples.

Пример 1. На жестком термостойком основании формируют слой суглинков и/или глины толщиной 20±5 мм, перемещают его горизонтально и подают в термоизолированную зону нагрева, где происходит его вспенивание. Процесс вспенивания шихты сопровождается интенсивным поглощением тепловой энергии. Оптимальную температуру зоны нагрева поддерживают, исходя из баланса тепловой энергии и обеспечивая температуру выше температуры спекаемости. Выбранная интенсивность теплового удара достигается соотношением температуры зоны нагрева (1050-1450°С), толщины слоя (15-30 мм) и скорости его подачи (0,01-0,1 м/с). На выходе получают пористый материал однородной структуры, находящийся в вязкопластичном состоянии. На его поверхность насыпают второй слой холодной шихты, высота которого не обязательно равна высоте первого. Заготовку перемещают в исходное для первого слоя положение, либо поворачивают основание на 180° в горизонтальной плоскости для реверсной подачи, после чего процесс повторяют. Очевидно для разных слоев режим термообработки может быть различен. В зоне нагрева проходного типа может формоваться блок длиной до нескольких метров, при этом термообработке подвергается не весь слой, а некоторая его часть, равная по площади зоне нагрева. Тем не менее, при выбранном режиме термообработки все участки слоя получают одинаковое количество тепловой энергии. В частном случае трехслойного блока внешние (несущие) слои получены при скорости нагрева величиной 415±5°С/мин, а внутренний (теплозащитный) - при 1450±10°С/мин. Существенно, что все описанные в примере действия осуществляют до стадии стабилизации и охлаждения нижнего слоя, пока процесс стеклования еще не закончен, чтобы обеспечить надежное спекание материала при нагревании и связывание слоев в единый блок. Полученную заготовку (корж) размером 0,6 х 1,6 м и толщиной от 65 до 108 мм стабилизируют и охлаждают в заданном режиме. Готовое изделие представляет собой пористую трехслойную стеклокерамическую плиту, выдерживающую в вертикальном положении сжимающую нагрузку до 7,5 МПа (75 кг/см2) и пригодную для выполнения несущих конструкций.Example 1. On a rigid heat-resistant base, a layer of loam and / or clay with a thickness of 20 ± 5 mm is formed, it is moved horizontally and fed to a thermally insulated heating zone, where it foams. The foaming process of the charge is accompanied by intense absorption of thermal energy. The optimum temperature of the heating zone is maintained based on the balance of thermal energy and providing a temperature above the sintering temperature. The selected intensity of thermal shock is achieved by the ratio of the temperature of the heating zone (1050-1450 ° C), the thickness of the layer (15-30 mm) and its feed rate (0.01-0.1 m / s). The output is a porous material of a homogeneous structure, which is in a viscoplastic state. A second layer of cold charge is poured onto its surface, the height of which is not necessarily equal to the height of the first. The workpiece is moved to the initial position for the first layer, or the base is turned 180 ° in the horizontal plane for reverse feed, after which the process is repeated. Obviously, for different layers, the heat treatment mode can be different. A block up to several meters long can be molded in a heating zone of a passage type, while not all of the layer is exposed to heat treatment, but some part of it, equal in area to the heating zone. However, with the selected heat treatment mode, all sections of the layer receive the same amount of thermal energy. In the particular case of a three-layer block, the outer (bearing) layers were obtained at a heating rate of 415 ± 5 ° C / min, and the inner (heat-shielding) layer at 1450 ± 10 ° C / min. It is essential that all the steps described in the example are carried out until the stage of stabilization and cooling of the lower layer, while the glass transition process has not yet been completed to ensure reliable sintering of the material when heated and the layers are bonded into a single block. The resulting workpiece (cake) size of 0.6 x 1.6 m and a thickness of 65 to 108 mm is stabilized and cooled in a given mode. The finished product is a porous three-layer glass-ceramic plate that can withstand a vertical compressive load of up to 7.5 MPa (75 kg / cm 2 ) and is suitable for supporting structures.

Пример 2. Формируют слой суглинка, выравнивают его с помощью поперечного скребка до толщины 25 мм и подают в термоизолированную зону нагрева со скоростью 0,1 м/с. Под действием мощного потока тепловой энергии шихта плавится с одновременным вспениванием. На выходе из зоны нагрева получают пористый материал однородной структуры, находящийся в вязкопластичном состоянии. Заготовку выдерживают некоторое время в атмосферных условиях, чтобы поверхность приобрела достаточную вязкость. После этого удаляют неровности лицевой и торцевой поверхностей, а на лицевой поверхности выполняют одну продольную и несколько поперечных канавок с выбранным шагом, например 0,5 м (будущие зоны раздела), которые заполняют исходной шихтой. Не изменяя режим термообработки, описанный процесс повторяют. Полученная заготовка легко делится раздавливанием на блоки заданных габаритов, которые стабилизируют и охлаждают. В итоге получают легкие многослойные блоки однородной пористости с размерами 0,065х0,5х0,5 м, пригодные для использования в качестве теплоизолирующего строительного материала.Example 2. A loam layer is formed, it is leveled using a transverse scraper to a thickness of 25 mm and fed to a thermally insulated heating zone at a speed of 0.1 m / s. Under the influence of a powerful flow of thermal energy, the mixture melts with simultaneous foaming. At the exit from the heating zone, a porous material of a homogeneous structure, which is in a viscoplastic state, is obtained. The workpiece is kept for some time in atmospheric conditions so that the surface acquires sufficient viscosity. After that, irregularities of the front and end surfaces are removed, and one longitudinal and several transverse grooves are made on the front surface with a selected step, for example, 0.5 m (future separation zones), which are filled with the initial charge. Without changing the heat treatment mode, the described process is repeated. The resulting workpiece is easily divided by crushing into blocks of specified dimensions, which stabilize and cool. As a result, light multilayer blocks of uniform porosity with dimensions of 0.065x0.5x0.5 m are obtained, suitable for use as a heat-insulating building material.

Для соединения слоев в единый блок формирование последующего слоя осуществляют на стадии вязкой стеклофазы в предыдущем слое. При этом качество спекания слоев зависит от скорости нагрева. Прочность сцепления слоев определялась по результатам сдвиговой деформации образцов, выпиленных из блока. Обнаружено, что при скоростях нагрева 415°С/мин и выше разрушение всегда происходит в объеме слоя с повышенной пористостью, обладающего меньшей прочностью, в то время как при более низких скоростях нагрева, независимо от продолжительности термообработки, разрушение происходит по границе раздела слоев, что говорит о недостаточной спекаемости. Это явилось основанием для выбора значения 415°С/мин как нижней границы заявленного диапазона скоростей нагрева. Верхняя граница, как пояснялось выше, ограничена тем, что скорость оседания пористой стеклофазы начинает превышать скорость прироста объема слоя. Увеличение скорости нагрева выше 1450°С/мин нецелесообразно, поскольку сопровождается снижением теплоизолирующих свойств блока.To connect the layers into a single block, the formation of the subsequent layer is carried out at the stage of a viscous glass phase in the previous layer. The quality of the sintering of the layers depends on the heating rate. The adhesion strength of the layers was determined by the results of shear deformation of the samples cut from the block. It was found that at heating rates of 415 ° C / min and higher, fracture always occurs in the bulk of the layer with increased porosity, which has lower strength, while at lower heating rates, regardless of the duration of the heat treatment, fracture occurs along the layer interface, which speaks of insufficient caking. This was the basis for choosing the value of 415 ° C / min as the lower limit of the claimed range of heating rates. The upper boundary, as explained above, is limited by the fact that the sedimentation rate of the porous glass phase begins to exceed the growth rate of the layer volume. An increase in the heating rate above 1450 ° C / min is impractical, since it is accompanied by a decrease in the heat-insulating properties of the block.

Эффективность способа поясняется таблицей, где приведены результаты применения способа на суглинках и глинах Родионовского месторождения. Послойная организация структуры блока позволяет сочетать в изделии несущие и теплозащитные свойства за счет использования различных скоростных и предельных режимов. Кроме сырья Родионовского месторождения похожие результаты получены на суглинках Михайловской свиты (г.Томск) и глинах Зырянского кирпичного завода (Томская область).The effectiveness of the method is illustrated in the table, which shows the results of the application of the method on loams and clays of the Rodionovskoye field. Layered organization of the block structure allows you to combine load-bearing and heat-shielding properties in the product through the use of various speed and limit modes. In addition to the raw materials of the Rodionovsky deposit, similar results were obtained on loams of the Mikhailovskaya suite (Tomsk) and clays of the Zyryansk brick factory (Tomsk region).

В столбце 4 приведены параметры режимов термообработки. Увеличение скорости нагрева выше 1450°С/мин при одновременном повышении температуры сопровождается увеличением плотности материала, снижением теплоизолирующих свойств блока и повышенным износом оборудования. Нижние границы диапазона скорости нагрева достигаются при необходимости получить слой, близкий по структуре к монолиту, или при использовании специфических суглинков. В этом случае, хотя время процесса возрастает, суммарные энергозатраты снижаются в 2-3 раза с одновременным снижением требований к термической стойкости оборудования.Column 4 shows the parameters of the heat treatment modes. An increase in the heating rate above 1450 ° C / min with a simultaneous increase in temperature is accompanied by an increase in the density of the material, a decrease in the heat-insulating properties of the unit, and increased wear of the equipment. Lower limits of the heating rate range are achieved if it is necessary to obtain a layer close in structure to the monolith, or when using specific loam. In this case, although the process time increases, the total energy consumption is reduced by 2-3 times while reducing the requirements for thermal stability of the equipment.

Результаты применения способа на суглинках Родионовского месторожденияThe results of applying the method on loams of the Rodionovskoye field

ТаблицаTable

Figure 00000001
Figure 00000001

В результате применения способа получен пористый стеклокерамический блок толщиной 108 мм, что соответствует толщине стандартного "двойного" строительного камня с теплопроводностью 0,14 Вт/(м·К). Блок выдерживает нагрузку до 2,5 МПа при поперечном сжатии и до 7,7 МПа при продольном сжатии.As a result of applying the method, a porous glass-ceramic block with a thickness of 108 mm was obtained, which corresponds to the thickness of a standard "double" building stone with a thermal conductivity of 0.14 W / (m · K). The unit can withstand a load of up to 2.5 MPa with transverse compression and up to 7.7 MPa with longitudinal compression.

ЛитератураLiterature

1. Авторское свидетельство СССР № 1158511, МКИ С 03 С 11/00, 1985.1. USSR author's certificate No. 1158511, MKI S 03 S 11/00, 1985.

2. Патент РФ № 1787965, МКИ С 03 С 11/00. Опубл. 15.01.93 г., БИ №2, 1993.2. RF patent No. 1787965, MKI C 03 C 11/00. Publ. 01/15/93, BI No. 2, 1993.

3. Авторское свидетельство СССР № 753795, опубл. 07.08.1980 (прототип).3. Copyright certificate of the USSR No. 753795, publ. 08/07/1980 (prototype).

Claims (2)

1. Способ получения многослойного пористого стеклокерамического блока, включающий формирование слоя шихты заданной толщины и вспенивание его путем нагрева, формирование последующего слоя на стадии вязкой стеклофазы в предыдущем слое, стабилизацию и охлаждение вспененной массы в заданном режиме, отличающийся тем, что по крайней мере для одного слоя в качестве шихты используют суглинок и/или глину, слои формируют вне зоны нагрева, а скорость нагрева слоя выбирают в диапазоне 415 - 1450°С/мин, обеспечивая ее выбором температуры и заданием времени нагрева.1. A method of obtaining a multilayer porous glass-ceramic block, comprising forming a charge layer of a given thickness and foaming it by heating, forming a subsequent layer at the stage of a viscous glass phase in the previous layer, stabilizing and cooling the foamed mass in a given mode, characterized in that for at least one loam and / or clay are used as a charge for the layer, the layers are formed outside the heating zone, and the layer heating rate is selected in the range 415 - 1450 ° C / min, providing it with a temperature choice and time setting no heating. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед формированием последующего слоя на поверхности предыдущего слоя выполняют канавки глубиной 0,1-1,0 его толщины, соответствующие направлениям будущего деления блока на части, и заполняют их исходной шихтой, либо тугоплавким сыпучим материалом.2. The method according to claim 1, characterized in that before the formation of the next layer on the surface of the previous layer, grooves with a depth of 0.1-1.0 thickness are made corresponding to the directions of the future division of the block into parts, and fill them with the original charge, or refractory bulk material.
RU2001113999/03A 2001-05-22 2001-05-22 Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block RU2223237C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113999/03A RU2223237C2 (en) 2001-05-22 2001-05-22 Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113999/03A RU2223237C2 (en) 2001-05-22 2001-05-22 Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001113999A RU2001113999A (en) 2003-05-20
RU2223237C2 true RU2223237C2 (en) 2004-02-10

Family

ID=32171980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001113999/03A RU2223237C2 (en) 2001-05-22 2001-05-22 Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223237C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008048142A1 (en) * 2006-07-21 2008-04-24 Vladimir Yakovlevich Buller Method for producing a multi-layer porous glass-ceramic block
RU2726015C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-08 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method of producing coating on block foam glass

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008048142A1 (en) * 2006-07-21 2008-04-24 Vladimir Yakovlevich Buller Method for producing a multi-layer porous glass-ceramic block
RU2726015C1 (en) * 2019-12-27 2020-07-08 Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» Method of producing coating on block foam glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3056184A (en) Manufacture of uniform cellular ceramic articles
CN105293933B (en) Wired devitrified glass and preparation method thereof
US20150336846A1 (en) Foamed glass composite material and a method for using the same
US20220315244A1 (en) Foamed glass composite material and a method using the same
EA000616B1 (en) Thermally insulating building material
RU2223237C2 (en) Method of production of multi-layer porous glass ceramic block and articles made from such block
CA2748900A1 (en) Method and auxiliary devices for producing foamed glass
US11970288B2 (en) Method for slowing an aircraft using a foamed glass composite runway
GB2052475A (en) Continuous cellular glass manufacturing method
CA1057486A (en) Method of producing glazed ceramic building materials
WO2016193501A1 (en) Reducing internal stresses in ceramic materials
US1859539A (en) Cellular building material
US1877138A (en) Process of bloating and annealing cellular blocks
RU2443640C1 (en) Method and device for production of porous ceramic block
RU2525076C1 (en) Method and device for manufacture of porous vitrified block
RU2326841C2 (en) Method of obtaining granulate for making foam glass and foam glass crystal materials
SU1253965A1 (en) Method of manufacturing decorating facing panels
US1877136A (en) Process and product of reenforcing bloated building material
RU2072970C1 (en) Method of manufacturing decorative and facing articles
JPS6224268B2 (en)
SU1131847A1 (en) Method for making products from slag castings
SU36266A1 (en) Method of making large porous blocks
AU705988B2 (en) Cellulated materials and process
RU2132834C1 (en) Method of fabricating porous building parts
RU2004507C1 (en) Method and installation for continuous production of decorative facing plates from granulated glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100523

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110710

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150523