RU2470879C1 - Foamed glass based on thermal power plant slag - Google Patents

Foamed glass based on thermal power plant slag Download PDF

Info

Publication number
RU2470879C1
RU2470879C1 RU2011117712/03A RU2011117712A RU2470879C1 RU 2470879 C1 RU2470879 C1 RU 2470879C1 RU 2011117712/03 A RU2011117712/03 A RU 2011117712/03A RU 2011117712 A RU2011117712 A RU 2011117712A RU 2470879 C1 RU2470879 C1 RU 2470879C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
glass
foam
power plant
tpp
Prior art date
Application number
RU2011117712/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011117712A (en
Inventor
Виктория Александровна Смолий
Елена Альфредовна Яценко
Андрей Сергеевич Косарев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
Priority to RU2011117712/03A priority Critical patent/RU2470879C1/en
Publication of RU2011117712A publication Critical patent/RU2011117712A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470879C1 publication Critical patent/RU2470879C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to structural materials and specifically to the technology of producing efficient heat insulation materials. The slag-based foamed glass contains the following in wt %: thermal power plant slag 60-70, borax 10-20, graphite 1-5, scrap glass 15-25.
EFFECT: low foaming temperature, low cost of production, simple technology of production, wider raw material base, recycling thermal power plant wastes.
3 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных материалов.The invention relates to construction materials, and in particular to a technology for the manufacture of effective heat-insulating materials.

Известна сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2243174), включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known raw material mixture for the production of granulated foam glass (RF patent No. 2243174), including glass breakage, CHP slag, a binder - soluble glass and a pore former - aluminum sludge in the following ratio of components, wt.%:

Шлак ТЭЦSlag CHP 20,0-21,020.0-21.0 Шлам алюминиевогоSludge aluminum 1,0-2,01.0-2.0 производстваproduction 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.

Наиболее близкой по составу является композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2287495), которая включает бой стекла, шлак ТЭЦ, растворимое стекло и пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest in composition is the composite mixture for the production of granulated foam glass (RF patent No. 2287495), which includes glass breakage, CHP slag, soluble glass and dust from silicon-based electrostatic precipitators 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

Недостатком прототипа является высокая температура вспенивания 1003-1063°С.The disadvantage of the prototype is the high foaming temperature of 1003-1063 ° C.

Задача изобретения - снижение температуры вспенивания, снижение ресурсоемкости технологии пеностекла на основе шлака ТЭС (пеношлакостекла) без ухудшения его качества.The objective of the invention is to reduce the foaming temperature, reduce the resource consumption of foam glass technology based on TPP slag (foam slag glass) without compromising its quality.

Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, утилизации золошлаковых отходов ТЭС, снижении температуры вспенивания до 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла, и упрощении технологии получения пеношлакостекла.The technical result of the invention is to expand the raw material base, reduce production costs, utilize ash and slag waste from TPPs, reduce the foaming temperature to 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the composition of foam slag glass, and simplify the technology for producing foam and slag glass.

Технический результат достигается за счет введения в состав пеношлакостекла в качестве основного сырьевого компонента шлаковые отходы ТЭС (шлак ТЭС), при следующем, мас.%:The technical result is achieved by introducing foam slag glass into the composition of the slag waste TPP (slag TPP) as the main raw material component, with the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 60-7060-70 БураBorax 10-2010-20 ГрафитGraphite 1-51-5 СтеклобойCullet 15-2515-25

Процесс получения пеношлакостекла включает следующие стадии:The process of producing foam slag glass includes the following stages:

- приготовление шихты;- preparation of the mixture;

- вспенивание;- foaming;

- отжиг;- annealing;

- механическую обработку блоков.- mechanical processing of blocks.

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Тщательное перемешивание достигается совместным помолом всех компонентов шихты в шаровых мельницах. Помол следует производить до достижения удельной поверхности 400…600 м2/кг. В процессе помола производят увлажнение смеси до 1%.The foam slag glass mixture is prepared by fine grinding and thorough mixing of TPP slag, borax, pore former (graphite) and cullet. Thorough mixing is achieved by joint grinding of all components of the charge in ball mills. Grinding should be carried out until a specific surface area of 400 ... 600 m 2 / kg is reached. During the grinding process, the mixture is moistened to 1%.

Подготовка форм для вспенивания включает очистку и обмазку их внутренней поверхности меловой или каолиновой суспензией для предотвращения прилипания стекла к металлу.The preparation of foaming molds involves cleaning and coating their inner surface with a chalk or kaolin slurry to prevent glass from sticking to the metal.

Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30…50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном, стараясь использовать при этом постоянное давление. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500…600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. В камере печи формы устанавливают в зоне постоянных температур.The prepared charge for foam slag glass is uniformly loaded into molds, occupying 30 ... 50% of their volume, and the mixture is manually compacted with a punch, trying to use constant pressure. The molds are closed and transferred to a foaming muffle furnace heated to 500 ... 600 ° C. In the furnace chamber, the molds are mounted in a zone of constant temperatures.

Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10…30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. Поскольку на этой стадии поверхностные слои могут переохладиться, предусмотрена стадия стабилизации при температуре порядка 600°С.The foaming temperature may vary between 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the foam slag glass. Foaming time - 10 ... 30 min. The foaming period is followed by a quench step to fix the structure of the material. Since the surface layers may be supercooled at this stage, a stabilization step is provided at a temperature of about 600 ° C.

После выдержки при 600°С в течение 30…40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4…5 ч.After exposure at 600 ° C for 30 ... 40 minutes, the oven is turned off. Annealing of foam slag glass blocks occurs during spontaneous cooling of an electric muffle furnace for at least 4 ... 5 hours

После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.After removing the foam slag glass blocks from the molds, they are filmed to give the exact shape and size.

В таблице приведены свойства синтезированных пеношлакостекол.The table shows the properties of the synthesized foam slag glass.

Пример №1Example No. 1

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain a foam slag glass mixture, the following materials are used as raw materials: graphite, cullet, borax, and TPP slag. The composition of foam slag glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 66,666.6 БураBorax 14,314.3 ГрафитGraphite 4,84.8 СтеклобойCullet 14,314.3

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30…50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500…600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10…30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30…40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4…5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.The foam slag glass mixture is prepared by fine grinding and thorough mixing of TPP slag, borax, pore former (graphite) and cullet. The prepared charge for foam slag glass is uniformly loaded into molds, occupying 30 ... 50% of their volume, and the mixture is manually compacted with a punch. The molds are closed and transferred to a foaming muffle furnace heated to 500 ... 600 ° C. The foaming temperature can vary between 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the foam slag glass. Foaming time - 10 ... 30 min. The foaming period is followed by a quench step to fix the structure of the material. After exposure at 600 ° C for 30 ... 40 minutes, the oven is turned off. Annealing of foam slag glass blocks occurs when the electric muffle furnace is spontaneously cooled for at least 4 ... 5 hours. After removing the foam slag glass blocks from the molds, they are filmed to give an exact shape and size.

Пример №2Example No. 2

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain a foam slag glass mixture, the following materials are used as raw materials: graphite, cullet, borax, and TPP slag. The composition of foam slag glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 6060 БураBorax 11,411,4 ГрафитGraphite 4,84.8 СтеклобойCullet 23,823.8

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30…50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500…600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10…30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30…40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4...5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.A mixture for foam slag glass is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a thermal power plant, borax, pore former (graphite) and cullet. The prepared charge for foam slag glass is uniformly loaded into molds, occupying 30 ... 50% of their volume, and the mixture is manually compacted with a punch. The molds are closed and transferred to a foaming muffle furnace heated to 500 ... 600 ° C. The foaming temperature can vary between 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the foam slag glass. Foaming time - 10 ... 30 min. The foaming period is followed by a quench step to fix the structure of the material. After exposure at 600 ° C for 30 ... 40 minutes, the oven is turned off. Annealing of foam slag glass blocks occurs when the electric muffle furnace is spontaneously cooled for at least 4 ... 5 hours. After removing the foam slag glass blocks from the molds, they are filmed to give an exact shape and size.

Пример №3Example No. 3

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain a foam slag glass mixture, the following materials are used as raw materials: graphite, cullet, borax, and TPP slag. The composition of foam slag glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 61,961.9 БураBorax 14,314.3 ГрафитGraphite 4,84.8 СтеклобойCullet 19,019.0

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30…50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500…600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10…30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30…40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4…5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.The foam slag glass mixture is prepared by fine grinding and thorough mixing of TPP slag, borax, pore former (graphite) and cullet. The prepared charge for foam slag glass is uniformly loaded into molds, occupying 30 ... 50% of their volume, and the mixture is manually compacted with a punch. The molds are closed and transferred to a foaming muffle furnace heated to 500 ... 600 ° C. The foaming temperature may vary between 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the foam slag glass. Foaming time - 10 ... 30 min. The foaming period is followed by a quench step to fix the structure of the material. After exposure at 600 ° C for 30 ... 40 minutes, the oven is turned off. Annealing of foam slag glass blocks occurs when the electric muffle furnace is spontaneously cooled for at least 4 ... 5 hours. After removing the foam slag glass blocks from the molds, they are filmed to give an exact shape and size.

Свойства синтезированных пеностекол, на основе шлака ТЭСProperties of synthesized foam glass based on TPP slag № составаComposition number Водопоглощение В*10-3 кгWater absorption B * 10 -3 kg Объемная масса ρ*10-3 кгBulk weight ρ * 10 -3 kg Предел прочности Rсж, мПаTensile strength R compress MPa 1one 0,1040.104 0,2850.285 2,3382,338 22 0,0750,075 0,2960.296 1,1681,168 33 0,0890,089 0,2900.290 1,7531,753

Claims (1)

Пеношлакостекло, содержащее шлак ТЭС, стеклобой, порообразователь, отличающееся тем, что дополнительно содержит буру, а в качестве порообразователя используется графит в следующем соотношении, мас.%:
шлак ТЭС 60-70 бура 10-20 графит 1-5 стеклобой 15-25
Foam slag glass containing TPP slag, cullet, blowing agent, characterized in that it additionally contains borax, and graphite in the following ratio, wt.%: Is used as a blowing agent.
TPP slag 60-70 borax 10-20 graphite 1-5 cullet 15-25
RU2011117712/03A 2011-05-03 2011-05-03 Foamed glass based on thermal power plant slag RU2470879C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117712/03A RU2470879C1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 Foamed glass based on thermal power plant slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117712/03A RU2470879C1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 Foamed glass based on thermal power plant slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011117712A RU2011117712A (en) 2012-11-10
RU2470879C1 true RU2470879C1 (en) 2012-12-27

Family

ID=47321975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011117712/03A RU2470879C1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 Foamed glass based on thermal power plant slag

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470879C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537431C1 (en) * 2013-08-12 2015-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Granular foamed slag glass
RU2563847C1 (en) * 2014-10-21 2015-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Mixture for making foamed glass
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
RU2704085C1 (en) * 2018-11-14 2019-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Artificial porous filler for light concrete
RU2725365C1 (en) * 2019-07-11 2020-07-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Crude mixture for production of artificial porous aggregate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763280A1 (en) * 1978-08-11 1980-09-15 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химико- Технологический Институт Им. Д.И. Менделеева Raw mixture for producing facing material
CA2120573A1 (en) * 1994-04-05 1995-10-06 Alexandr G. Anshits Method of producing glass materials from ash-slag waste
RU2243174C1 (en) * 2003-07-31 2004-12-27 Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета Министерства образования Российской Федерации Raw mixture for pelletized glass foam
RU2246457C1 (en) * 2003-06-17 2005-02-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН Batch for manufacturing of foamglass facing material
RU2287495C1 (en) * 2005-04-06 2006-11-20 Олег Владимирович Помилуйков Composite blend for manufacturing granulated foamed glass

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU763280A1 (en) * 1978-08-11 1980-09-15 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химико- Технологический Институт Им. Д.И. Менделеева Raw mixture for producing facing material
CA2120573A1 (en) * 1994-04-05 1995-10-06 Alexandr G. Anshits Method of producing glass materials from ash-slag waste
RU2246457C1 (en) * 2003-06-17 2005-02-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН Batch for manufacturing of foamglass facing material
RU2243174C1 (en) * 2003-07-31 2004-12-27 Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета Министерства образования Российской Федерации Raw mixture for pelletized glass foam
RU2287495C1 (en) * 2005-04-06 2006-11-20 Олег Владимирович Помилуйков Composite blend for manufacturing granulated foamed glass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЛИНКА Н.Л. Общая химия. - М.: Химия, 1965, с.601. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537431C1 (en) * 2013-08-12 2015-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Granular foamed slag glass
RU2563847C1 (en) * 2014-10-21 2015-09-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Mixture for making foamed glass
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
RU2704085C1 (en) * 2018-11-14 2019-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Artificial porous filler for light concrete
RU2725365C1 (en) * 2019-07-11 2020-07-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Crude mixture for production of artificial porous aggregate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011117712A (en) 2012-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bai et al. Waste-to-resource preparation of glass-containing foams from geopolymers
RU2470879C1 (en) Foamed glass based on thermal power plant slag
Liao et al. Glass foam from the mixture of reservoir sediment and Na2CO3
US9403720B2 (en) Porous ceramic and method for producing same
CN104478337B (en) A kind of foamed aluminium material
Yatsenko et al. Foamed slag glass-Eco-friendly insulating material based on slag waste
RU2300506C1 (en) Building material and the method of its production
CN110668700B (en) Manufacturing method of high-temperature-resistant sintered filter plate by using waste glass
RU2627516C1 (en) Burden for synthesis of heat-insulating cellular glass
KR101157956B1 (en) Method for manufacturing foamed glass from waste glass
RU2500632C1 (en) Foamy slag glass
RU2500631C1 (en) Foamy slag glass
RU2515520C1 (en) Granular foamed slag glass
RU2604527C1 (en) Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
KR101437826B1 (en) Method for manufacturing foam glass using waste glass and foam glass formed by the same
RU2604731C1 (en) Artificial porous glass gravel
RU2639758C1 (en) Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass
RU2528798C1 (en) Granular foamed slag glass
RU2614993C1 (en) Foam glass for thermal insulation
RU2448919C1 (en) Foamed slag glass
RU2357933C2 (en) Charge for production of glass foam
PL219035B1 (en) Foam glass with significantly reduced sintering and foaming temperature
Goltsman et al. Study of the water-glass role in the foam glass synthesis using glycerol foaming agent
CN108178519A (en) A kind of novel foam glass and preparation method thereof
RU2537431C1 (en) Granular foamed slag glass

Legal Events

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

Effective date: 20170504