RU2417958C1 - Method of producing foamed glass and foamed glass composition - Google Patents
Method of producing foamed glass and foamed glass composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417958C1 RU2417958C1 RU2010113830/03A RU2010113830A RU2417958C1 RU 2417958 C1 RU2417958 C1 RU 2417958C1 RU 2010113830/03 A RU2010113830/03 A RU 2010113830/03A RU 2010113830 A RU2010113830 A RU 2010113830A RU 2417958 C1 RU2417958 C1 RU 2417958C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- composition
- foam glass
- mixture
- foaming
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химическим продуктам и химическим технологиям получения вспененных силикатных материалов, а именно пеностекла, и может найти широкое применение в области получения эффективных функциональных теплоизоляционных материалов для строительства жилых и промышленных зданий и сооружений, тепловых агрегатов и трубопроводов различного назначения, энергетических, радиационноопасных объектов АЭС, работающих при высоких температурах, а также утилизации стеклообразных отходов, образующихся в результате накопления техногенных продуктов производственного, промышленного и бытового происхождения.The invention relates to chemical products and chemical technologies for the production of foamed silicate materials, namely foam glass, and can be widely used in the field of obtaining effective functional thermal insulation materials for the construction of residential and industrial buildings and structures, thermal units and pipelines for various purposes, energy, radiation hazardous nuclear power plants operating at high temperatures, as well as the disposal of glassy waste resulting from the accumulation of techno gene products of industrial, industrial and domestic origin.
Современные проблемы, связанные с созданием теплоизоляционных материалов, не теряют своей актуальности. Как и другие их виды, пеностекло, получаемое в виде блоков и гранул, отличается высокой пористостью и, следовательно, малой средней плотностью и низкой теплопроводностью. Во многом свойства различных видов пеностекла обусловлены особенностями применяемой стеклянной шихты, а также целевых добавок, вводимых в его состав. Среди технологий получения пеностекла выделяют периодический и непрерывный методы получения, при этом безусловными преимуществами обладает непрерывный метод.Modern problems associated with the creation of thermal insulation materials do not lose their relevance. Like their other types, foam glass, obtained in the form of blocks and granules, is characterized by high porosity and, therefore, low average density and low thermal conductivity. In many respects, the properties of various types of foam glass are due to the features of the glass charge used, as well as the target additives introduced into its composition. Among the technologies for producing foam glass, periodic and continuous methods of production are distinguished, while the continuous method has the undoubted advantages.
Известен способ получения пеностекла по патенту СССР №1169952 (опубл. в 1985 г.), в соответствии с которым стекло подвергают помолу до получения порошка с удельной поверхностью 3500-3700 см2/г, затворяют водным раствором азотной кислоты или нитрата щелочного металла, в частности нитрата натрия, подвергают гидротермальной обработке при давлении 4 атм при 143°С в течение 4 ч, дробят до заданной фракции, засыпают в формы и подвергают вспениванию при 800-830°С в течение 20-25 мин. Указанный способ позволяет сократить продолжительность вспенивания, а также снизить расход сырьевых материалов при получении блочного пеностекла с пониженной плотностью, однако является чрезвычайно энергоемким и не позволяет достичь высоких эксплуатационных показателей получаемого пеностекла.A known method of producing foam glass according to USSR patent No. 1169952 (publ. In 1985), in accordance with which the glass is ground to obtain a powder with a specific surface area of 3500-3700 cm 2 / g, shut with an aqueous solution of nitric acid or alkali metal nitrate, In particular, sodium nitrate is subjected to hydrothermal treatment at a pressure of 4 atm at 143 ° C for 4 hours, crushed to a predetermined fraction, poured into molds and foamed at 800-830 ° C for 20-25 minutes. The specified method allows to reduce the duration of foaming, as well as to reduce the consumption of raw materials when producing block foam glass with a reduced density, however, it is extremely energy-intensive and does not allow to achieve high performance indicators of the resulting foam glass.
Известен способ изготовления гранулированного пеностекла из стеклобоя по патенту РФ №2162825 (опубл. в 2000 г.) непрерывным методом, включающий дробление и сушку стеклобоя, совместный помол стеклобоя и карбонатного порообразователя в мельницах до достижения удельной поверхности 3000-5000 см2/г, гранулирование шихты с орошением ее водным раствором растворимого стекла, сушку полученных гранул до величины остаточной влажности 2% с последующим вспениванием во вращающейся печи с использованием разделительной среды. Указанный способ не обеспечивает равномерную мелкоячеистую структуру получаемого пеностекла, в том числе по причине недостаточно технологичного аппаратурного оформления.A known method of manufacturing granular foam glass from cullet according to the patent of the Russian Federation No. 21622825 (published in 2000) by a continuous method, including crushing and drying cullet, joint grinding of cullet and carbonate blowing agent in mills to achieve a specific surface of 3000-5000 cm 2 / g, granulation charge with irrigation with an aqueous solution of soluble glass, drying the obtained granules to a residual moisture content of 2%, followed by foaming in a rotary kiln using a separation medium. The specified method does not provide a uniform fine-meshed structure of the resulting foam glass, including due to insufficient technological design.
Наиболее близким техническим решением по объекту «Способ» является способ получения пеностекла по патенту РФ №2176210 (опубл. в 2001 г.), в соответствии с которым проводят совместное мокрое измельчение исходных компонентов пеностекла, при этом в качестве пенообразующего агента может быть использован соль карбоната, готовят водную суспензию с влажностью 35-55%, для пеностабилизации в ее состав вводят флокулянт (полиакриламид), после чего полученную водную суспензию подвергают созреванию при интенсивном перемешивании, высушивают на воздухе до влажности 7-10% с получением порошка, осуществляют пенообразование состава с последующей термообработкой и резкой на блоки. Получаемое в соответствии с заявленным способом пеностекло обладает следующими характеристиками: плотность 125-180 кг/м3, водопоглощение 0,4-2,2%, теплопроводность при 20°С - 0,058-0,079 Вт/м·К, прочность при сжатии - 0,78-2,5 МПа. Существенным недостатком способа по прототипу является необходимость введения полиакриламида, который при соединении с водой в течение достаточно длительного времени образует трехмерную структуру, что отрицательно сказывается на кинетике вспенивания состава, снижая эксплуатационные показатели получаемого пеностекла, а также существенно увеличивая продолжительность процесса, в том числе за счет длительной стадии получения состава.The closest technical solution to the object "Method" is a method for producing foam glass according to the patent of the Russian Federation No. 2176210 (published in 2001), according to which joint wet grinding of the initial components of the foam glass is carried out, while a carbonate salt can be used as a foaming agent , prepare an aqueous suspension with a moisture content of 35-55%, for foam stabilization, a flocculant (polyacrylamide) is introduced into its composition, after which the resulting aqueous suspension is ripened with vigorous stirring, dried in air to azhnosti 7-10% to obtain a powder composition of suds is performed with subsequent heat treatment and cutting into blocks. The foam glass obtained in accordance with the claimed method has the following characteristics: density 125-180 kg / m 3 , water absorption 0.4-2.2%, heat conductivity at 20 ° C - 0.058-0.079 W / m · K, compressive strength - 0 , 78-2.5 MPa. A significant disadvantage of the prototype method is the need for the introduction of polyacrylamide, which when combined with water for a sufficiently long time forms a three-dimensional structure, which negatively affects the kinetics of foaming of the composition, reducing the performance of the resulting foam glass, and also significantly increasing the duration of the process, including due to a long stage of obtaining the composition.
Известен состав для получения пеностекла, описанный в монографии Демидовича Б.К. «Производство и применение пеностекла» (опубл. изд «Наука и техника», 1972. - 304 с.), включающий (мас.ч.): стеклобой - 98, углекислый кальций, применяемый в качестве пенообразующего агента - 2. Недостатком указанного состава является то, что применение карбоната кальция приводит к образованию в структуре пеностекла крупных пор, неоднородных по размеру, с перфорированными стенками ячеек, что увеличивает теплопроводность материала и снижает его прочностные показатели.A known composition for producing foam glass, described in the monograph by Demidovich B.K. "Production and use of foam glass" (publ. Ed. "Science and Technology", 1972. - 304 p.), Including (parts by weight): cullet - 98, calcium carbonate, used as a foaming agent - 2. The disadvantage of this composition It is that the use of calcium carbonate leads to the formation of large pores in the foam glass structure, non-uniform in size, with perforated cell walls, which increases the thermal conductivity of the material and reduces its strength characteristics.
Известен состав для получения пеностекла по патенту СССР №1169952 (опубл. 1985 г.), предназначенный для получения пеностекла с низкой плотностью, включающий стекляный порошок (50-100 мас.ч.) в водном растворе (70-140 мас.ч.), содержащем, в частности, нитрат натрия в количестве 0,6-1,2 мас.ч.A known composition for producing foam glass according to USSR patent No. 1169952 (publ. 1985), designed to produce foam glass with low density, including glass powder (50-100 parts by weight) in an aqueous solution (70-140 parts by weight) containing, in particular, sodium nitrate in an amount of 0.6-1.2 wt.h.
Общим недостатком известных составов для получения пеностекла являются недостаточно высокие эксплуатационные характеристики получаемого материала, а именно: плотность, прочность и теплопроводность.A common disadvantage of the known compositions for producing foam glass are not high enough performance characteristics of the obtained material, namely: density, strength and thermal conductivity.
Более поздние информационные источники указывают на тенденции применения комплексных составов пенообразующей смеси, используемой для получения пеностекла.Later information sources indicate trends in the use of complex compositions of the foaming mixture used to produce foam glass.
Известен состав для получения пеностекла, описанный в заявке на патент США 2009133440 (опубл. 2009 г.), включающий тонкоизмельченное стекло до размера 1-500 микрон, пенообразующий агент на основе смеси соли карбоната (в частности, карбоната кальция) в количестве 0,1-20,0% мас. и добавку для снижения кристаллизации стекла, представляющий собой соль фосфорной кислоты в количестве 10-20% мас.A known composition for the production of foam glass, described in application for US patent 2009133440 (publ. 2009), including fine glass to a size of 1-500 microns, a foaming agent based on a mixture of a salt of carbonate (in particular calcium carbonate) in an amount of 0.1 -20.0% wt. and an additive to reduce the crystallization of glass, which is a salt of phosphoric acid in an amount of 10-20% wt.
Известен состав для получения пеностекла по китайскому патенту №101306920 (опубл. в 2008 г.), включающий (мас.ч.): стеклянную шихту - 380-580, доломит - 115-200, кальцит 5-25, кальцинированную соду - 150-25, глауберову соль - 0,5-30, карбонат магния - 0,1-12, карбонат калия - 1,0-8,5.A known composition for producing foam glass according to Chinese patent No. 101306920 (published in 2008), including (parts by weight): a glass charge - 380-580, dolomite - 115-200, calcite 5-25, soda ash - 150- 25, Glauber's salt - 0.5-30, magnesium carbonate - 0.1-12, potassium carbonate - 1.0-8.5.
Общим недостатком вышеуказанных составов является большое количество минеральных солей, используемых в качестве пенообразователя и целевых добавок, что приводит к технологическим сложностям при переработке пеностекла и ухудшает его эксплуатационные свойства.A common disadvantage of the above compositions is the large number of mineral salts used as a foaming agent and target additives, which leads to technological difficulties in the processing of foam glass and impairs its performance.
Наиболее близким техническим решением по объекту «Продукт» является состав для получения гранулированного пеностекла по патенту РФ №2162825 (опубл. в 2001 г.), включающий тонкомолотую стеклянную шихту, карбонатный порообразователь (смесь доломита с мелом), растворимое стекло и воду. Полученное гранулированное стекло имеет недостаточно высокие эксплуатационные показатели, а именно: размер гранул 5-40 мм, насыпную плотность 180-210 кг/м3, предел прочности при сжатии 3-10 кг/см2, теплопроводность в насыпном состоянии 0,06-0,068 Вт/м°С.The closest technical solution for the "Product" object is a composition for producing granulated foam glass according to RF patent No. 2162825 (published in 2001), including a finely ground glass charge, a carbonate pore former (a mixture of dolomite with chalk), soluble glass and water. The obtained granular glass has insufficiently high performance indicators, namely: granule size of 5-40 mm, bulk density of 180-210 kg / m 3 , compressive strength of 3-10 kg / cm 2 , thermal conductivity in bulk state of 0.06-0.068 W / m ° C.
Кроме того, указанный состав предназначен только для получения гранулированного пеностекла и не может быть использован для получения блочного пеностекла с высокими эксплуатационными показателями.In addition, the composition is intended only for the production of granulated foam glass and cannot be used to obtain block foam glass with high performance.
Суть изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Единой технической задачей заявляемого изобретения являлась разработка условий осуществления способа получения пеностекла, как блочного, так и гранулированного, а также разработка рецептуры состава пеностекла, предназначенного для переработки указанным способом. В состав единой технической задачи была включена отработка технологии получения пеностекла непрерывным методом.A single technical task of the claimed invention was the development of the conditions for the implementation of the method for producing foam glass, both block and granular, as well as the development of the formulation of the composition of the foam glass intended for processing by this method. The development of the technology for producing foam glass by the continuous method was included in the unified technical task.
Единым техническим результатом заявляемого изобретения является снижение плотности получаемого пеностекла, снижение коэффициента теплопроводности, при частном случае осуществления изобретения - отсутствие анизотропии свойств получаемого блочного пеностекла, сокращение продолжительности процесса за счет сокращения продолжительности стадии получения состава для пеностекла, сокращение материальных потерь пеностекла, а при реализации непрерывного метода - общее сокращение продолжительности способа.A single technical result of the claimed invention is a decrease in the density of the foam glass obtained, a decrease in the thermal conductivity coefficient, in the particular case of the invention, the absence of anisotropy of the properties of the resulting block foam glass, a reduction in the duration of the process due to a reduction in the length of the preparation stage for the foam glass, reduction in material losses of the foam glass, and when continuous method - a general reduction in the duration of the method.
Поставленная техническая задача в отношении заявляемого способа получения пеностекла реализуется совместным измельчением карбоната кальция и каолина с тонкомолотой стеклянной шихтой в вибромельнице, получением состава в виде водной суспензии с последующей сушкой, пенообразованием состава, его термообработкой, при этом водную суспензию концентрацией 10-30% получают путем растворения в воде нитрата натрия и растворимого стекла с последующим распылением на поверхность совместно измельченных стеклянной шихты, каолина и карбоната кальция при постоянном перемешивании в грануляторе-смесителе турболопастном, сушку полученной водной суспензии осуществляют в барабанной сушилке до остаточной влажности 5,0-6,6%. При частном случае реализации изобретения, а именно при получении блочного пеностекла, пенообразование состава производят на движущейся со скоростью 5-20 м/час непрерывной транспортерной ленте, после чего производят резку на блоки при температуре 600-700°С. При другом частном случае реализации изобретения, а именно при получении гранулированного пеностекла, пенообразование осуществляют в трубчатых печах при температуре 850-950°С. Наилучшие результаты изобретения по объекту «Способ» достигаются при условии достижения размера гранул состава для получения пеностекла после сушки в барабанной сушилке 300-500 микрон.The stated technical problem in relation to the proposed method for producing foam glass is realized by co-grinding calcium carbonate and kaolin with a finely ground glass charge in a vibratory mill, obtaining a composition in the form of an aqueous suspension, followed by drying, foaming of the composition, its heat treatment, while an aqueous suspension with a concentration of 10-30% is obtained by dissolution in water of sodium nitrate and soluble glass, followed by spraying on the surface of co-ground glass mixture, kaolin and calcium carbonate I, with constant stirring in a turbulent granulator-mixer, drying the resulting aqueous suspension is carried out in a drum dryer to a residual moisture content of 5.0-6.6%. In the particular case of the invention, namely, upon receipt of block foam glass, foaming of the composition is carried out on a continuous conveyor belt moving at a speed of 5-20 m / h, after which they are cut into blocks at a temperature of 600-700 ° C. In another particular case of the invention, namely when obtaining granulated foam glass, foaming is carried out in tube furnaces at a temperature of 850-950 ° C. The best results of the invention for the “Method” object are achieved provided that the granule size of the composition for producing foam glass after drying in a drum dryer of 300-500 microns is achieved.
Поставленная техническая задача в отношении заявляемого продукта реализуется путем применения в составе для получения пеностекла (мас.ч.): тонкомолотой стеклянной шихты в количестве - 100, карбоната кальция - 0,5-2,0, каолина - 0,1-1,0, нитрата натрия - 0,5-3,0, воды - 5,0-6,6 и растворимого стекла - 5,0-15,0. Наилучшие результаты при реализации изобретения могут быть получены в том случае, когда удельная поверхность тонкомолотой стеклянной шихты составляет 5000-7000 см2/г, а также в том случае, когда карбонат кальция представляет собой продукт природного происхождения.The technical problem posed in relation to the claimed product is implemented by applying in the composition for producing foam glass (parts by weight): finely ground glass charge in an amount of 100, calcium carbonate - 0.5-2.0, kaolin - 0.1-1.0 sodium nitrate 0.5-3.0; water 5.0-6.6; and soluble glass 5.0-15.0. The best results in the implementation of the invention can be obtained in the case when the specific surface area of the finely ground glass mixture is 5000-7000 cm 2 / g, and also when calcium carbonate is a product of natural origin.
Исследования, проведенные заявителем, показали, что непременным условием получения стабильной и равномерной ячеистой структуры пеностекла является характер распределения ингредиентов пенообразующего агента в массе стеклянной шихты. Использование заявленных технологических режимов для осуществления способа и состава для получения пеностекла дало возможность обеспечить получение смеси с исключительно равномерно распределенными ингредиентами в виде микрогранул, что оптимизирует процесс пенообразования стекла как при получении блочного пеностекла, так и гранулированного. Кроме того, использование в составе воды в заявляемом количестве, характер ее введения в состав привели к возможности ускорения реакции разложения смеси солей, используемой в качестве пенообразующего агента, способствовали созданию стабильной ячеистой структуры получаемого пеностекла с улучшенными эксплуатационными свойствами. При частном случае реализации изобретения по объекту «Способ» - при осуществлении непрерывного метода получения блочного пеностекла - меняется характер температурной кривой вспенивания и формования пеностекла, что позволяет избежать анизотропии свойств получаемого материала.Studies conducted by the applicant showed that an indispensable condition for obtaining a stable and uniform cellular structure of the foam glass is the nature of the distribution of the ingredients of the foaming agent in the mass of the glass charge. The use of the claimed technological regimes for the implementation of the method and composition for producing foam glass made it possible to obtain a mixture with extremely evenly distributed ingredients in the form of microgranules, which optimizes the foaming process of the glass both upon receipt of the block foam glass and granular. In addition, the use of water in the claimed amount, the nature of its introduction into the composition led to the possibility of accelerating the decomposition of the salt mixture used as a foaming agent, contributed to the creation of a stable cellular structure of the resulting foam glass with improved performance properties. In the particular case of the invention of the “Method” object — when implementing the continuous method for producing block foam glass — the nature of the temperature curve of foaming and foam glass molding changes, which avoids the anisotropy of the properties of the resulting material.
В ходе дополнительных исследований было уточнено оптимальное соотношение составляющих пенообразующей смеси и целевых добавок, приводящее к получению стабильной равномерной структуры получаемого пеностекла, блочного и гранулированного.In the course of additional studies, the optimal ratio of the components of the foaming mixture and the target additives was clarified, leading to a stable uniform structure of the resulting foam glass, block and granular.
Таким образом, заявляемую совокупность приемов можно использовать для осуществления способа с получением пеностекла с высокими эффективностью и технологическими показателями процесса.Thus, the claimed combination of techniques can be used to implement the method of obtaining foam glass with high efficiency and technological parameters of the process.
Способ получения пеностекла осуществляют следующим образом.The method of producing foam glass is as follows.
В вибромельницу подается стеклянная шихта, где происходит ее измельчение до состояния тонкого помола, после чего туда же подают карбонат кальция (из расчета 0,5-2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. тонкомолотой стеклянной шихты; при частном случае реализации изобретения карбонат кальция представляет продукт природного происхождения), а также каолин (0,1-1,0 мас.ч.): в вибромельнице происходит совместное измельчение и перемешивание указанных ингредиентов. Наилучшие результаты при реализации изобретения могут быть получены при применении тонкомолотой стеклянной шихты с показателем удельной поверхности 5000-7000 см2/г. По окончании указанной стадии дозатором приготовленная смесь в порошкообразном виде подается в гранулятор-смеситель турболопастной, куда распыляют через форсунку предварительно приготовленный водный раствор нитрата натрия (из расчета 0,5-3,0 мас.ч. на 10,0-15,0 мас.ч. воды) и растворимого стекла (5,0-15,0 мас.ч.) и продолжают перемешивание. Полученная смесь представляет собой водную суспензию концентрацией 10-30%. Приготовленный таким образом состав для получения пеностекла направляют в барабанную сушилку: в процессе сушки происходит укрупнение частиц состава, при этом наилучшие показатели достигаются при размере гранул в интервале 300-500 мкм; показатель остаточной влажности, т.е. содержание воды в составе для получения пеностекла по окончании сушки составляет 5,0-6,6%. Полученный таким образом состав можно переработать в блочное стекло путем традиционного пенообразования в формах или непрерывным методом на движущейся с заданной скоростью непрерывной транспортерной ленте с последующей резкой на блоки при температуре 600-700°С, а также в гранулированное пеностекло путем пропускания гранул через пламя или горячие газы при температуре 850-950°С в течение 1-2 с в трубчатых печах.A glass mixture is fed into the vibratory mill, where it is ground to a fine grinding state, after which calcium carbonate is fed there (based on 0.5-2.0 parts by weight per 100 parts by weight of a finely ground glass mixture; in the particular case of of the invention, calcium carbonate is a product of natural origin), as well as kaolin (0.1-1.0 parts by weight): in a vibratory mill, joint grinding and mixing of these ingredients takes place. The best results when implementing the invention can be obtained by using a finely ground glass mixture with a specific surface index of 5000-7000 cm 2 / g At the end of this stage, the prepared mixture is dispensed in powder form into a turbulent mixer granulator-mixer, where a previously prepared aqueous solution of sodium nitrate is sprayed through the nozzle (from the calculation of 0.5-3.0 wt. Per 10.0-15.0 wt. including water) and soluble glass (5.0-15.0 parts by weight) and stirring is continued. The resulting mixture is an aqueous suspension with a concentration of 10-30%. The composition thus prepared for producing foam glass is sent to a drum dryer: during drying, coarsening of the particles of the composition occurs, while the best performance is achieved when the size of the granules is in the range of 300-500 microns; indicator of residual moisture, i.e. the water content in the composition for producing foam glass at the end of drying is 5.0-6.6%. Thus obtained composition can be processed into block glass by traditional foaming in molds or by a continuous method on a continuous conveyor belt moving at a given speed, followed by cutting into blocks at a temperature of 600-700 ° C, as well as into granular foam glass by passing granules through a flame or hot gases at a temperature of 850-950 ° C for 1-2 s in tube furnaces.
Полученное в соответствии с заявляемым изобретением пеностекло по внешнему виду представляет собой: при получении блочного пеностекла вспененный твердый материал с количеством открытых пор 3-8% бело-кремового цвета с размером ячеек 0,5-1,5 мм, плотностью от 80 до 115 кг/м3, коэффициентом теплопроводности до 0,043,-0,051 Вт/м°С, прочностным показателем на сжатие - 0,6-3,0 МПа; при получении гранулированного пеностекла - сыпучие гранулы размером 0,5-2,0 мм, насыпной плотностью 120-150 кг/м3, прочностью на сжатие в цилиндре 2-2,5 МПа, водопоглощением 0,5-1,5% об., теплопроводностью 0,041-0,047 Вт/м°С.Obtained in accordance with the claimed invention foam glass in appearance is: upon receipt of block foam glass foamed solid material with the number of open pores 3-8% white-cream color with a mesh size of 0.5-1.5 mm, a density of 80 to 115 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient up to 0.043, -0.051 W / m ° С, compressive strength - 0.6-3.0 MPa; upon receipt of granulated foam glass - loose granules with a size of 0.5-2.0 mm, bulk density of 120-150 kg / m 3 , compressive strength in the cylinder of 2-2.5 MPa, water absorption of 0.5-1.5% vol. , thermal conductivity of 0.041-0.047 W / m ° C.
Заявляемый способ позволяет переработать составы для получения пеностекла с другим массовым соотношением ингредиентов, получив более широкий интервал эксплуатационных свойств, в частности, по показателям плотности и прочности на сжатие.The inventive method allows you to process the compositions to obtain foam glass with a different mass ratio of ingredients, obtaining a wider range of operational properties, in particular, in terms of density and compressive strength.
Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:For the implementation of the invention can be used the following substances:
Стеклянная шихта по ГОСТ 52233-2004 «Тара стеклянная. Стеклобой»Glass charge according to GOST 52233-2004 "Glass containers. Cullet "
Карбонат кальция, в том числе карбонат кальция природного происхождения: мел, доломит, мрамор, известняк и т.д.Calcium carbonate, including natural calcium carbonate: chalk, dolomite, marble, limestone, etc.
Нитрат натрияSodium nitrate
КаолинKaolin
ВодаWater
Растворимое стеклоSoluble glass
Преимущества заявляемого изобретения оценивали путем сравнения продолжительности способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла, при получении блочного пеностекла - плотности, коэффициента теплопроводности, материальных потерь на стадии резки на блоки; при получении гранулированного стекла - насыпной плотности и коэффициента теплопроводности.The advantages of the claimed invention were evaluated by comparing the duration of the method at the stage of preparing the composition for producing foam glass, upon receipt of block foam glass - density, thermal conductivity, material losses at the stage of cutting into blocks; upon receipt of granular glass - bulk density and coefficient of thermal conductivity.
Реализация изобретения иллюстрируется следующими примерами.The implementation of the invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. В соответствии с вышеописанным способом осуществляли получение пеностекла в соответствии со следующей рецептурой (мас.ч.): тонкомолотая стеклянная шихта - 100, карбонат кальция - 2,0, каолин - 1,0, нитрат натрия - 0,5, вода - 6,6, растворимое стекло - 5,0. Технологические режимы осуществления способа: концентрация водной суспензии - 10%, остаточная влажность водной суспензии 6,5%. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 2 ч 40 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 120 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,051 Вт/м°С, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 150 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,047 Вт/м°С.Example 1. In accordance with the above method, the production of foam glass was carried out in accordance with the following recipe (parts by weight): finely ground glass charge - 100, calcium carbonate - 2.0, kaolin - 1.0, sodium nitrate - 0.5, water - 6.6, soluble glass - 5.0. Technological modes of the method: the concentration of the aqueous suspension is 10%, the residual moisture content of the aqueous suspension is 6.5%. The duration of the method at the stage of preparation of the composition for the production of foam glass - 2 hours 40 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 120 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.051 W / m ° C, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 150 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.047 W / m ° C.
Пример 2. В соответствии с вышеописанным способом осуществляли получение пеностекла в соответствии со следующей рецептурой (мас.ч.): тонкомолотая стеклянная шихта - 100, карбонат кальция - 1,0, каолин - 0,1, нитрат натрия - 1,5, вода - 5,5, растворимое стекло - 9,0. Технологические режимы осуществления способа: концентрация водной суспензии - 20%, остаточная влажность водной суспензии - 5,0%. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 2 ч 45 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 115 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,050 Вт/м°С, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 145 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,046 Вт/м°С.Example 2. In accordance with the above method, the production of foam glass was carried out in accordance with the following recipe (parts by weight): finely ground glass mixture — 100, calcium carbonate — 1.0, kaolin — 0.1, sodium nitrate — 1.5, water - 5.5; soluble glass - 9.0. Technological modes of the method: the concentration of the aqueous suspension is 20%, the residual moisture content of the aqueous suspension is 5.0%. The duration of the method at the stage of preparing the composition for the production of foam glass - 2 hours 45 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 115 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.050 W / m ° C, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 145 kg / m 3 , thermal conductivity - 0.046 W / m ° C.
Пример 3. В соответствии с вышеописанным способом осуществляли получение пеностекла в соответствии со следующей рецептурой (мас.ч.): тонкомолотая стеклянная шихта - 100, карбонат кальция - 0,5, каолин - 0,5, нитрат натрия - 3,0, вода - 5,0, растворимое стекло - 15,0. Технологические режимы осуществления способа: концентрация водной суспензии - 30%, остаточная влажность водной суспензии - 6,5%. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 2 ч 50 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 110 кг/м3, коэффициент теплопроводности Вт/м°С - 0,049, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 140 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,045 Вт/м°С.Example 3. In accordance with the above method, the production of foam glass was carried out in accordance with the following recipe (parts by weight): finely ground glass mixture — 100, calcium carbonate — 0.5, kaolin — 0.5, sodium nitrate — 3.0, water - 5.0, soluble glass - 15.0. Technological modes of the method: the concentration of the aqueous suspension is 30%, the residual moisture content of the aqueous suspension is 6.5%. The duration of the method at the stage of preparing the composition for the production of foam glass - 2 hours 50 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 110 kg / m 3 , heat conductivity coefficient W / m ° С - 0.049, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 140 kg / m 3 , thermal conductivity - 0.045 W / m ° C.
Пример 4. Рецептура для получения пеностекла соответствует рецептуре, приведенной в примере 3, при этом удельная поверхность стеклянной шихты составляет 5000 см2/г. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 3 ч 00 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 105 кг/м3, коэффициент теплопроводности Вт/м°С - 0,048, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 135 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,047 Вт/м°С.Example 4. The recipe for foam glass corresponds to the recipe shown in example 3, while the specific surface of the glass charge is 5000 cm 2 / g The duration of the method at the stage of preparation of the composition for the production of foam glass is 3 hours 00 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 105 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient W / m ° С - 0.048, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 135 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.047 W / m ° C.
Пример 5. Рецептура и технология получения пеностекла соответствует рецептуре и технологии, приведенной в примере 3, при этом в качестве карбоната кальция используют мел природного происхождения в порошкообразной форме. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 3 ч 10 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 100 кг/м3, коэффициент теплопроводности Вт/м°С - 0,047, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 130 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,043 Вт/м°С.Example 5. The recipe and technology for the production of foam glass corresponds to the recipe and technology described in example 3, while chalk of natural origin in powder form is used as calcium carbonate. The duration of the method at the stage of preparation of the composition for the production of foam glass - 3 hours 10 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 100 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient W / m ° С - 0.047, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 130 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.043 W / m ° C.
Пример 6. Рецептура и технология получения пеностекла соответствует рецептуре и технологии, приведенной в примере 3, при этом состав для получения пеностекла после сушки в барабанной сушилке представляет собой смесь гранул размером 300-500 микрон. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 3 ч 15 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 95 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,045 Вт/м°С, материальные потери на стадии резки на блоки - 10%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 125 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,042 Вт/м°С.Example 6. The recipe and technology for the production of foam glass corresponds to the recipe and technology described in example 3, the composition for producing foam glass after drying in a drum dryer is a mixture of granules with a size of 300-500 microns. The duration of the method at the stage of preparation of the composition for the production of foam glass - 3 hours 15 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 95 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.045 W / m ° C, material losses at the stage of cutting into blocks - 10%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 125 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.042 W / m ° C.
Пример 7. Рецептура и технология получения пеностекла соответствует рецептуре и технологии, приведенным в примере 3, при этом способ осуществляют непрерывным методом, т.е. пенообразование состава производят на движущейся со скоростью 8 м/час непрерывной транспортерной ленте, после чего производят резку на блоки при температуре 600-700°С. В данном случае отсутствует анизотропия свойств получаемого блочного пеностекла, т.е. прочностные показатели при продольной и поперечной резке не превышают 5%. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 3 ч 25 мин. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 80 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,043 Вт/м°С, материальные потери на стадии резки на блоки - 8%.Example 7. The recipe and technology for producing foam glass corresponds to the recipe and technology described in example 3, while the method is carried out by a continuous method, i.e. foaming of the composition is carried out on a continuous conveyor belt moving at a speed of 8 m / h, after which they are cut into blocks at a temperature of 600-700 ° C. In this case, there is no anisotropy in the properties of the resulting block foam glass, i.e. strength indicators for longitudinal and transverse cutting do not exceed 5%. The duration of the method at the stage of preparation of the composition for the production of foam glass - 3 hours 25 minutes The resulting block foam glass has the following indicators: density - 80 kg / m 3 , thermal conductivity coefficient - 0.043 W / m ° C, material losses at the stage of cutting into blocks - 8%.
Пример 8 (в соответствии с прототипом).Example 8 (in accordance with the prototype).
В шаровую мельницу последовательно загружали дробленный стеклобой размерами порядка 5 мм (3000 мас.ч.), бикарбонат натрия (150 мас.ч.), гидроксид натрия (115 мас.ч.), сажи (24 мас.ч.) и воду (1050 мас.ч.); совместное измельчение продолжалось в течение 18 ч до величины фракции 0,63 мм, после чего добавляли 6 мас.ч. полиакриламида и продолжали обработку состава в течение 2 ч. Полученную суспензию выдерживали в течение 2 ч, после чего подавали в сушильный барабан и подвергали сушке при температуре 200-230°С до порошка с остаточной влажностью 7-10%. Полученный состав дозировали в формы заданного объема (для получения гранулированного стекла - в соответствии с общепринятой технологией с использованием песка в качестве разделительной среды) и загружали в печи для вспенивания, которое осуществляли при 680-720°С с выдержкой в течение 15-25 мин, после чего осуществляли отжиг при 740-850°С с выдержкой в течение 15-25 мин. Продолжительность способа на стадии приготовления состава для получения пеностекла - 30 ч. Полученное блочное пеностекло имеет следующие показатели: плотность - 160 кг/м3, коэффициент теплопроводности Вт/м°С - 0,079, материальные потери на стадии резки на блоки - 25%. Полученное гранулированное пеностекло имеет следующие показатели: насыпная плотность - 135 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,054 Вт/м°С.The ball mill was sequentially loaded with crushed glass, measuring about 5 mm (3000 parts by weight), sodium bicarbonate (150 parts by weight), sodium hydroxide (115 parts by weight), carbon black (24 parts by weight) and water ( 1050 parts by weight); co-grinding continued for 18 hours to a fraction size of 0.63 mm, after which 6 parts by weight were added. polyacrylamide and continued processing of the composition for 2 hours. The resulting suspension was kept for 2 hours, then it was fed into a tumble dryer and dried at a temperature of 200-230 ° C to a powder with a residual moisture content of 7-10%. The resulting composition was dosed in the form of a given volume (to obtain granular glass - in accordance with conventional technology using sand as a separation medium) and loaded into a foaming oven, which was carried out at 680-720 ° C with holding for 15-25 minutes, after which annealing was carried out at 740–850 ° С with holding for 15–25 min. The duration of the method at the stage of preparing the composition for producing foam glass is 30 hours. The resulting block glass has the following indicators: density - 160 kg / m 3 , thermal conductivity W / m ° C - 0.079, material losses at the stage of cutting into blocks - 25%. The obtained granulated foam glass has the following indicators: bulk density - 135 kg / m 3 , thermal conductivity - 0.054 W / m ° C.
Таким образом, полученные в результате осуществления изобретения экспериментальные данные наглядно подтверждают достижение улучшенных эксплуатационных показателей пеностекла и технологические преимущества заявленного способа, позволяющего получить пеностекло в виде блоков, в том числе непрерывным методом, а также гранулированное пеностекло.Thus, the experimental data obtained as a result of the implementation of the invention clearly confirm the achievement of improved operational performance of the foam glass and the technological advantages of the claimed method, which allows to obtain foam glass in the form of blocks, including a continuous method, as well as granular foam glass.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113830/03A RU2417958C1 (en) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | Method of producing foamed glass and foamed glass composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010113830/03A RU2417958C1 (en) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | Method of producing foamed glass and foamed glass composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2417958C1 true RU2417958C1 (en) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010113830/03A RU2417958C1 (en) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | Method of producing foamed glass and foamed glass composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2417958C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629506C1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-08-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Баскей Керамик" | Method of manufacturing granulated foam glass and granulated foam glass crystalline materials and device for its implementation |
-
2010
- 2010-04-09 RU RU2010113830/03A patent/RU2417958C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629506C1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-08-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Баскей Керамик" | Method of manufacturing granulated foam glass and granulated foam glass crystalline materials and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108373315A (en) | A kind of device and method of magnesium processes desulfurization production magnesium sulfate foamed bricks | |
| CN110183099A (en) | A kind of manufacturing method of expanded porous glass particle | |
| CN103626516A (en) | Preparation method of lightweight foam heat-preservation material and product prepared from lightweight foam heat-preservation material | |
| RU2403230C1 (en) | Method of obtaining granular heat insulating material | |
| RU2300506C1 (en) | Building material and the method of its production | |
| CN106396731A (en) | Refractory material with heat insulation and heat preservation as well as preparation method thereof | |
| RU2476478C1 (en) | Manufacturing method of magnesium-silicate proppant, and proppant itself | |
| RU2406708C2 (en) | Method of preparing water-resistant porous aggregate | |
| RU2417958C1 (en) | Method of producing foamed glass and foamed glass composition | |
| RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
| RU2363685C1 (en) | Method for production of construction material | |
| RU2329986C2 (en) | Method of producing of granulated thermal insulation material | |
| RU2563864C1 (en) | Method to produce granulate for production of glass foam and glass foam ceramics | |
| RU2442762C1 (en) | Way of production of lightweight ceramic heat insulating and heat insulating and constructional material | |
| RU2308431C1 (en) | Mix for production of silica brick (versions) | |
| WO2008048025A1 (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
| RU2604527C1 (en) | Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings | |
| JPS5792546A (en) | Preparation of inorganic glassy foam | |
| RU2604731C1 (en) | Artificial porous glass gravel | |
| JPH11116299A (en) | Artificial lightweight aggregate and its production | |
| RU2528814C2 (en) | Method to produce glass haydite and porous ceramics from fossil meal and silica clay | |
| RU2528798C1 (en) | Granular foamed slag glass | |
| RU2433976C1 (en) | Method of producing granular aggregate for autoclave hardening silicate articles | |
| RU2657577C1 (en) | Method of producing foamed heat insulating material | |
| RU2540719C1 (en) | Mixture for producing foamed glass |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180410 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200525 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210410 |