RU2287495C1 - Composite blend for manufacturing granulated foamed glass - Google Patents

Composite blend for manufacturing granulated foamed glass Download PDF

Info

Publication number
RU2287495C1
RU2287495C1 RU2005109984/03A RU2005109984A RU2287495C1 RU 2287495 C1 RU2287495 C1 RU 2287495C1 RU 2005109984/03 A RU2005109984/03 A RU 2005109984/03A RU 2005109984 A RU2005109984 A RU 2005109984A RU 2287495 C1 RU2287495 C1 RU 2287495C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
slag
dust
foamed glass
chp
Prior art date
Application number
RU2005109984/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005109984A (en
Inventor
Олег Владимирович Помилуйков (RU)
Олег Владимирович Помилуйков
Анатолий Анатольевич Бурый (RU)
Анатолий Анатольевич Бурый
Сергей Петрович Калейчик (RU)
Сергей Петрович Калейчик
Геннадий Ефимович Нагибин (RU)
Геннадий Ефимович Нагибин
Мари Михайловна Колосова (RU)
Мария Михайловна Колосова
Original Assignee
Олег Владимирович Помилуйков
Анатолий Анатольевич Бурый
Сергей Петрович Калейчик
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 Олег Владимирович Помилуйков, Анатолий Анатольевич Бурый, Сергей Петрович Калейчик filed Critical Олег Владимирович Помилуйков
Priority to RU2005109984/03A priority Critical patent/RU2287495C1/en
Publication of RU2005109984A publication Critical patent/RU2005109984A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2287495C1 publication Critical patent/RU2287495C1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: composite materials.
SUBSTANCE: invention relates to compositions for manufacturing granulated foamed glass appropriate as effective heat-insulation material and also as light concrete aggregate. Composite blend contains 31.5-23% of heat and power station slag, 3.0-5.0% of electrofilter dust from silicon production plants, 7.0-8.0% of soluble glass, and broken glass as major component.
EFFECT: increased strength of finished granules when compressed in cylinder, increased resource of raw materials, reduced cost, and improved environmental condition.
2 tbl

Description

Изобретение относится к составам для получения гранулированного пеностекла, используемого в качестве эффективного теплоизоляционного материала, а также в качестве заполнителя для легких бетонов.The invention relates to compositions for producing granulated foam glass, used as an effective heat-insulating material, and also as a filler for lightweight concrete.

Известно пеностекло, включающее: SiO2, Al2O3, Fe2O2, CaO, K2O, Na2O, SiC, TiO2 [a.c. 14130676, МПК С 03 С 11/00, опубл. 30.07.88 г., Бюл. №28].Foam glass is known, including: SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 2 , CaO, K 2 O, Na 2 O, SiC, TiO 2 [ac 14130676, IPC С 03 С 11/00, publ. 07/30/88, Bul. No. 28].

Недостатком этого пеностекла является высокая температура вспенивания 1443К.The disadvantage of this foam glass is the high foaming temperature of 1443K.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла [п. 2243174, МПК С 03 С 11/00, опубл. 27.12.2004 г., Бюл. №36, (прототип)], включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a raw material mixture for producing granulated foam glass [p. 2243174, IPC С 03 С 11/00, publ. December 27, 2004, Bull. No. 36, (prototype)], including glass breakage, CHP slag, binder — soluble glass and pore former — aluminum sludge in the following ratio of components, wt.%:

Шлак ТЭЦSlag CHP 20,0-21,020.0-21.0 Шлам алюминиевого производстваAluminum sludge 1,0-2,01.0-2.0 Растворимое стеклоSoluble glass 8,0-10,08.0-10.0 Бой стеклаGlass break остальноеrest

Недостатком этой сырьевой смеси является наличие гидрофобных частиц углерода в шламе, что не позволяет вводить большое количество порообразователя и соответственно снижает количество используемых отходов.The disadvantage of this raw material mixture is the presence of hydrophobic carbon particles in the sludge, which does not allow the introduction of a large amount of blowing agent and, accordingly, reduces the amount of waste used.

Технический результат изобретения заключается в повышении прочности готовых гранул при сдавливании в цилиндре, расширении сырьевой базы, снижении себестоимости и охране окружающей среды.The technical result of the invention is to increase the strength of the finished granules by squeezing in the cylinder, expanding the raw material base, reducing costs and protecting the environment.

Технический результат достигается тем, что в композиционной смеси для получения гранулированного пеностекла, включающей бой стекла, шлак ТЭЦ, растворимое стекло и порообразователь, новым является то, что в качестве порообразователя используется пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that in the composite mixture for producing granulated foam glass, including glass breakage, CHP slag, soluble glass and a blowing agent, it is new that dust from silicon electrostatic precipitators is used as a blowing agent in the following ratio of components, wt.%:

Шлак ТЭЦSlag CHP 21,5-2321.5-23 Пыль электрофильтровDust of electrostatic precipitators кремниевого производстваsilicon production 3,0-5,03.0-5.0 Растворимое стеклоSoluble glass 7,0-8,07.0-8.0 Бой стеклаGlass break остальноеrest

В композиционной смеси для получения пеностекла используют отходы оконного и тарного стекла, шлак тепловых электростанций, в качестве связующего - растворимое стекло, а в качестве порообразователя - пыль электрофильтров завода по производству кремния, что позволяет отказаться от дорогостоящих добавок карбида кремния и технического углерода и получать пористые гранулы из отходов других производств.In the composite mixture for the production of foam glass, window and container glass wastes, slag from thermal power plants are used, soluble glass is used as a binder, and dust from electrostatic precipitators of a silicon plant is used as a pore former, which eliminates the costly addition of silicon carbide and carbon black and obtain porous granules from waste from other industries.

Изготовление гранулированного пеностекла основано на порошковом способе, который предусматривает приготовление тонкодисперсной шихты, состоящей из порошка стекла, шлака ТЭЦ и порообразователя, формование гранул, спекание шихты с одновременной ее поризацией, закрепление пористой структуры и снятие температурных напряжений.The manufacture of granular foam glass is based on a powder method, which involves the preparation of a finely divided charge consisting of glass powder, CHP slag and a blowing agent, granule formation, sintering of the charge with its simultaneous porization, fixing the porous structure and relieving temperature stresses.

Технология изготовления композиционной смеси для получения гранулированного пеностекла состоит в следующем: стеклобой, шлак ТЭЦ и пыль электрофильтров кремниевого производства подвергают совместному помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности шихты 400-500 м2/кг. Полученную смесь загружают в тарельчатый гранулятор, увлажняют растворимым стеклом плотностью 1,14-1,20 г/см3 до влажности 16-18% и гранулируют. Полученные гранулы сушат при температуре 373-393К, а затем проводят вспенивание при температуре 943-1073К в течение 6-20 минут. Вспененные гранулы пеностекла для снятия температурных напряжений выкладывают в емкости с нагретым песком.The manufacturing technology of the composite mixture for the production of granular foam glass is as follows: cullet, CHP slag and dust from silicon-based electrostatic precipitators are subjected to joint grinding in a ball mill to a specific charge surface of 400-500 m 2 / kg. The resulting mixture is loaded into a plate granulator, moistened with soluble glass with a density of 1.14-1.20 g / cm 3 to a moisture content of 16-18% and granulated. The obtained granules are dried at a temperature of 373-393K, and then foaming is carried out at a temperature of 943-1073K for 6-20 minutes. Foamed granules of foam glass to relieve temperature stresses are laid out in containers with heated sand.

Пыль электрофильтров кремниевого производства содержит, мас.%, мелкодисперсные: SiO2 - 55,6; С - 20; SiC - 24; TiO2 - 0,2; Р2O5 - 0,2. При данном соотношении порообразователя обеспечивается вспенивание стекол при сравнительно низких температурах 1003-1063К без кристаллизации. Кристаллизация протекает при температуре выше 1063°С, в результате чего образуется кристаллическая корочка, которая обеспечивает повышение прочности при сдавливании в цилиндре от 2,0 до 2,75 МПа, при невысокой насыпной плотности.Dust of silicon production electrostatic precipitators contains, wt.%, Fine: SiO 2 - 55.6; C - 20; SiC - 24; TiO 2 0.2; P 2 O 5 - 0.2. With this ratio of pore former, foaming of the glasses is ensured at relatively low temperatures of 1003-1063K without crystallization. Crystallization occurs at temperatures above 1063 ° C, resulting in the formation of a crystalline crust, which provides an increase in compressive strength from 2.0 to 2.75 MPa in the cylinder, at a low bulk density.

В шлаке ТЭЦ содержится до 33,4% СаО, до 11,0% Fe2O3, 9,59% п.п.п (потери при производстве, состоящие из углерода, воды и серы), до 0,60% TiO2, до 45,41% SiO2.TPP slag contains up to 33.4% CaO, up to 11.0% Fe 2 O 3 , 9.59% pp (production losses, consisting of carbon, water and sulfur), up to 0.60% TiO 2 , up to 45.41% SiO 2 .

Добавка к порошку стекла остеклованного шлака ТЭЦ, растворимого стекла и пыли электрофильтров - отходов при производстве кремния способствует упрочнению готовых гранул пеностекла и улучшает процесс вспенивания при обжиге.The addition to the powder of glass of vitrified slag of the TPP, soluble glass and dust of electrostatic precipitators - waste in the production of silicon helps to strengthen the finished granules of foam glass and improves the foaming process during firing.

Совместное введение с пылью электрофильтров мелкодисперсных SiO2; С; SiC; TiO2; P2O5; SO3 и Fe2O3, введенных со шлаком ТЭЦ, положительно влияет на процесс вспенивания и упрочнения пеностекла.Joint introduction with dust of electrostatic precipitators of finely dispersed SiO 2 ; FROM; SiC; TiO 2 ; P 2 O 5 ; SO 3 and Fe 2 O 3 introduced with the slag of the thermal power station positively affects the process of foaming and hardening of foam glass.

При термообработке от температуры 793К начинается плавное выгорание углерода, который вступает в реакцию с триоксидом серы, содержащимся в стекле и шлаке с образованием газообразных оксидовWhen heat treated from a temperature of 793 K, carbon burns out smoothly, which reacts with sulfur trioxide contained in glass and slag to form gaseous oxides

SO3+C→S2-+CO+CO2 SO 3 + C → S 2- + CO + CO 2

Двухвалентная сера S2- вступает в реакцию с оксидом железа Fe2O3 по схемеDivalent sulfur S 2 - reacts with iron oxide Fe 2 O 3 according to the scheme

S2-+Fe2O3→FeS2+O2 S 2- + Fe 2 O 3 → FeS 2 + O 2

Углерод с кислородом образуют углекислый газ по схеме:Carbon with oxygen form carbon dioxide according to the scheme:

С+О2→СО2 C + O 2 → CO 2

С парами воды выделяется активный водородActive hydrogen is released with water vapor

С+Н2O→2Н+СОC + H 2 O → 2H + CO

Выделяющийся атомарный водород участвует в разложении сульфида железа (сульфидов металлов)The released atomic hydrogen is involved in the decomposition of iron sulfide (metal sulfides)

FeS3+2H→H2S+FeFeS 3 + 2H → H 2 S + Fe

MeS2+2Н→H2S+MeMeS 2 + 2H → H 2 S + Me

Пирит в восстановительных условиях восстанавливается по схеме:Pyrite in reducing conditions is restored according to the scheme:

3FeS2+С→6S+Fe3C↓3FeS 2 + C → 6S + Fe 3 C ↓

и распределяется по всему объему в мелкодисперсном состоянии.and distributed throughout the entire volume in a finely divided state.

При контакте с парами воды, выделяющимися из гранул влажностью до 2%, идет интенсивное выделение газов по схеме:In contact with water vapor released from the granules with a moisture content of up to 2%, there is an intensive gas evolution according to the scheme:

3S+2Н2O→SO2↑+2H2S↑3S + 2H 2 O → SO 2 ↑ + 2H 2 S ↑

о чем свидетельствует запах сероводорода при раздавливании гранул.as evidenced by the smell of hydrogen sulfide when crushing granules.

Процесс вспенивания в присутствии газов СО, CO2 и H2S протекает очень интенсивно.The foaming process in the presence of CO, CO 2 and H 2 S gases is very intense.

Таким образом, введение пыли электрофильтров кремниевого производства в композиционную смесь, содержащую бой стекла и шлак ТЭЦ, позволяет получить гранулированное пеностекло с равномерной пористой структурой и повышает показатели по прочности при пониженных температурах 943-1063К, а содержащийся в пыли электрофильтров диоксид титана в комбинации с сульфидной серой, углеродом и пятиокисью фосфора способствуют кристаллизации без применения дорогостоящих фторсолей.Thus, the introduction of dust from silicon production electrostatic precipitators into a composite mixture containing glass breakage and CHP slag makes it possible to obtain granular foam glass with a uniform porous structure and increases the strength indices at low temperatures of 943–1063 K, and titanium dioxide in dust from electrostatic precipitators in combination with sulfide sulfur, carbon and phosphorus pentoxide promote crystallization without the use of costly fluorine salts.

Для полученного по такой технологии гранулированного пеностекла характерна сферическая форма пор преимущественно замкнутой структуры.The granular foam glass obtained by this technology is characterized by a spherical pore shape of a predominantly closed structure.

В таблице 1 приведены составы смесей для приготовления гранулированного пеностекла.Table 1 shows the compositions of the mixtures for the preparation of granulated foam glass.

Таблица 1Table 1 Наименование компонентовName of components Примеры предложенного состава, масс.%Examples of the proposed composition, wt.% 1one 22 33 Шлак ТЭЦSlag CHP 21,521.5 22,522.5 2323 Пыль электрофильтров кремниевого производстваSilicon-made electrostatic dust 55 4four 33 Растворимое стеклоSoluble glass 77 7,57.5 88 Бой стеклаGlass break 66,566.5 6666 6666

В таблице 2 приведены показатели свойств полученных материалов.Table 2 shows the properties of the obtained materials.

Таблица 2table 2 Сырьевая смесьRaw mix Температура вспенивания, КFoaming Temperature, K Показатели свойствProperty metrics Коэффициент вспениванияFoaming ratio Насыпная плотность, кг/м3 Bulk density, kg / m 3 Прочность при сдавливании в цилиндре, МПаThe compressive strength in the cylinder, MPa Водопоглощение, %Water absorption,% 1one 10631063 5,25.2 150150 2,002.00 2,482.48 22 10331033 4,104.10 170170 2,502,50 3,03.0 33 10031003 3,763.76 200200 2,752.75 0,710.71

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод, что из предлагаемой композиционной смеси получают гранулированное пеностекло, обладающее насыпной плотностью от 165 до 200 кг/см3 при более низких температурах вспенивания (1003-1063К) и прочностью при сдавливании в цилиндре от 2,00 до 2,75 МПа.Analysis of the obtained data allows us to conclude that from the proposed composite mixture receive granular foam glass having a bulk density of from 165 to 200 kg / cm 3 at lower foaming temperatures (1003-1063K) and compressive strength in the cylinder from 2.00 to 2, 75 MPa.

Использование шлаков тепловых электростанций и пыли электрофильтров кремниевого производства позволяет расширить сырьевую базу, снизить себестоимость производства гранулированного пеностекла и одновременно решает проблему утилизации отходов и охраны окружающей среды и сокращает расходы на содержание отвалов.The use of slag from thermal power plants and dust from silicon-based electrostatic precipitators can expand the raw material base, reduce the cost of producing granulated foam glass and at the same time solve the problem of waste disposal and environmental protection and reduce the cost of maintaining dumps.

Claims (1)

Композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла, включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, растворимое стекло и порообразователь, отличающаяся тем, что в качестве порообразователя содержит пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:A composite mixture for the production of granular foam glass, including glass breakage, CHP slag, soluble glass and a blowing agent, characterized in that it contains silicon electrostatic dust in the following ratio of components, wt.%: Шлак ТЭЦSlag CHP 21,5-2321.5-23 Пыль электрофильтровDust of electrostatic precipitators кремниевого производстваsilicon production 3,0-5,03.0-5.0 Растворимое стеклоSoluble glass 7,0-8,07.0-8.0 Бой стеклаGlass break ОстальноеRest
RU2005109984/03A 2005-04-06 2005-04-06 Composite blend for manufacturing granulated foamed glass RU2287495C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109984/03A RU2287495C1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 Composite blend for manufacturing granulated foamed glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109984/03A RU2287495C1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 Composite blend for manufacturing granulated foamed glass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005109984A RU2005109984A (en) 2006-10-20
RU2287495C1 true RU2287495C1 (en) 2006-11-20

Family

ID=37437399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005109984/03A RU2287495C1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 Composite blend for manufacturing granulated foamed glass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2287495C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470879C1 (en) * 2011-05-03 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Foamed glass based on thermal power plant slag
RU2502686C2 (en) * 2011-12-14 2013-12-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Method of foamed glass production
RU2515520C1 (en) * 2012-09-10 2014-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Granular foamed slag glass
RU2522606C1 (en) * 2013-07-08 2014-07-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Method of production of foam glass
RU2604731C1 (en) * 2015-11-09 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Artificial porous glass gravel
RU2604527C1 (en) * 2015-11-16 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
RU2614993C1 (en) * 2015-11-09 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Foam glass for thermal insulation
RU2627516C1 (en) * 2016-06-01 2017-08-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Burden for synthesis of heat-insulating cellular glass
RU2639758C1 (en) * 2016-11-23 2017-12-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470879C1 (en) * 2011-05-03 2012-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Foamed glass based on thermal power plant slag
RU2502686C2 (en) * 2011-12-14 2013-12-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Method of foamed glass production
RU2515520C1 (en) * 2012-09-10 2014-05-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Granular foamed slag glass
RU2522606C1 (en) * 2013-07-08 2014-07-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Method of production of foam glass
RU2604731C1 (en) * 2015-11-09 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Artificial porous glass gravel
RU2614993C1 (en) * 2015-11-09 2017-04-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Foam glass for thermal insulation
RU2604527C1 (en) * 2015-11-16 2016-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
RU2627516C1 (en) * 2016-06-01 2017-08-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Burden for synthesis of heat-insulating cellular glass
RU2639758C1 (en) * 2016-11-23 2017-12-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005109984A (en) 2006-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2287495C1 (en) Composite blend for manufacturing granulated foamed glass
CN111116210B (en) Method for preparing light ceramsite by utilizing biological coal ecological sintering waste soil
RU2403230C1 (en) Method of obtaining granular heat insulating material
CN113233912B (en) High-strength high-porosity heat-insulation ceramsite prepared from electrolytic manganese slag compounded coal-based waste and preparation method thereof
US6913643B2 (en) Lightweight foamed glass aggregate
RU2243174C1 (en) Raw mixture for pelletized glass foam
KR100420246B1 (en) Light-weight porous aggregate for acoustic wave damping modules and method for manufacturing the same
JPH04119952A (en) Production of artificial light aggregate
KR102279744B1 (en) Manufacturing method of coal ash-based geopolymer foams by addition of silica fume as pore generating agent
KR20000072111A (en) Composition for lightweight aggregate and method for manufacturing the same
EP3656747A1 (en) Process for producing foam glass
Miryuk Porous formation process of granules from man-triggered raw materials
Bandura et al. Microstructural characterization and the influence of the chemical composition of the raw material mix on the physicochemical characteristics of waste-derived ceramic aggregates
RU2415817C1 (en) Mixture for preparing quenched cullet for producing foamed glass-ceramic materials
RU2604527C1 (en) Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
Miryuk Granular magnesia compositions
KR102351167B1 (en) Continuous porous architectural ceramic panel for recycling purified water sludge and its manufacturing method
CN114394845A (en) High-chromium slag-content sintering formula and production process of synergistic foamed ceramic
KR20140072577A (en) Molded body for manufacturing foamed glass, method for manufacturing the same and method for manufacturing foamed glass
RU2723886C1 (en) Method of producing granular foamed glass-ceramic filler
KR100392933B1 (en) Composition for lightweight aggregate
KR20020044899A (en) Composition for lightweight aggregate and method for manufacturing the same
JP4509269B2 (en) Artificial aggregate and method for producing the same
RU2515520C1 (en) Granular foamed slag glass
JPH04349180A (en) Production of inorganic foamed granule

Legal Events

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

Effective date: 20090407