RU2513807C2 - Method of making heat-insulation blocks - Google Patents

Method of making heat-insulation blocks Download PDF

Info

Publication number
RU2513807C2
RU2513807C2 RU2012131260/03A RU2012131260A RU2513807C2 RU 2513807 C2 RU2513807 C2 RU 2513807C2 RU 2012131260/03 A RU2012131260/03 A RU 2012131260/03A RU 2012131260 A RU2012131260 A RU 2012131260A RU 2513807 C2 RU2513807 C2 RU 2513807C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silica
temperature
silicate
binder solution
containing component
Prior art date
Application number
RU2012131260/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012131260A (en
Inventor
Владимир Федорович Васкалов
Александр Дмитриевич Орлов
Иван Иванович Ведяков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" ОАО "НИЦ "Строительство"
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 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" ОАО "НИЦ "Строительство" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" ОАО "НИЦ "Строительство"
Priority to RU2012131260/03A priority Critical patent/RU2513807C2/en
Publication of RU2012131260A publication Critical patent/RU2012131260A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2513807C2 publication Critical patent/RU2513807C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of heat-insulation building materials with closed porosity. Binder solution is prepared first via combined wet grinding of silicate lumps with silica modulus of 1-3 and a silica-containing component with ratio of dry components of 1:1-1:5 and water to solids ratio of 1:1.2-1:4 at temperature of 70-110°C until complete dissolution of the silicate lumps. The silica-containing component is then added to the binder solution until a moulding compound with moisture content of 5-35% is obtained. The moulding compound is granulated and dried. The raw granules are placed in a mould and heated to foaming temperature, followed by annealing. Cooling is carried out at a rate of not more than 4°C per minute.
EFFECT: simple technique of producing heat-insulation materials and low cost of the product.

Description

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительных материалов с закрытой пористостью, аналогичных пеностеклу.The invention relates to the production of heat-insulating building materials with closed porosity, similar to foam glass.

Известна широко применяемая в промышленности технология производства пеностекла, которая включает варку стекла специального состава, его помол для получения тонкодисперсной шихты, вспенивание шихты при температуре не менее 700°C, то есть при температуре размягчения стекла, до вязкотекучего состояния, что обеспечивает получение закрытых пор со стенками, состоящими из стеклофазы с кристаллическими включениями. Молотое стекло получают из специально сваренной стекломассы (US, 4192664, кл. C03B 19/08, 1980 г.).Known is widely used in industry technology for the production of foam glass, which includes boiling glass of a special composition, grinding it to obtain a finely divided mixture, foaming the mixture at a temperature of at least 700 ° C, that is, at a softening temperature of the glass to a viscous state, which ensures closed pores with walls consisting of a glass phase with crystalline inclusions. Ground glass is obtained from specially welded glass melt (US, 4192664, CL C03B 19/08, 1980).

Известна также технология получения пеностекла из покупного боя оконного, тарного и других стекол путем его помола и последующего вспенивания (US, 4198224, кл. C03B 19/08,1980 г.).Also known is the technology for producing foam glass from a purchased battle of window, container and other glasses by grinding and subsequent foaming (US, 4198224, class C03B 19 / 08.1980).

Недостатком известных технологий получения пеностекла является дороговизна основного сырья - специально сваренного стекла, либо покупного стеклобоя, обусловленная энергоемкостью и капиталоемкостью варки стекла при температуре 1500-1600°C, а также энергоемкостью процесса помола стекла. Это обуславливает высокую себестоимость пеностекла, экономически ограничивающую его применение в строительстве, несмотря на уникальные потребительские свойства.A disadvantage of the known technologies for producing foam glass is the high cost of the main raw material - specially welded glass, or purchased cullet, due to the energy and capital intensity of glass melting at a temperature of 1500-1600 ° C, as well as the energy intensity of the glass grinding process. This leads to the high cost of foam glass, which economically limits its use in construction, despite its unique consumer properties.

Направлением расширения сырьевой базы производства вспененных стеклокристаллических материалов стало использование экономически доступных кремнистых осадочных пород - диатомитов, опок, трепелов, содержащих высокодисперсный опал, активно реагирующий с щелочными реагентами уже при низких температурах, что позволяет получить необходимую для образования закрытых пор стекловидную матрицу при температурах вспенивания материала (700-900°C), что позволяет снизить энергозатраты на стекловарение и помол.The direction of expanding the raw material base for the production of foamed glass crystalline materials was the use of economically available siliceous sedimentary rocks - diatomites, flasks, tripoli containing finely dispersed opal, actively reacting with alkaline reagents even at low temperatures, which makes it possible to obtain a glassy matrix for the formation of closed pores at foaming temperatures of the material (700-900 ° C), which reduces energy consumption for glass melting and grinding.

Существенным недостатком технологий, использующих в качестве щелочного компонента сырья раствор едкого натра, является высокая стоимость едкого натра в качестве источника оксида натрия по сравнению с кальцинированной содой, используемой в производстве стекла и силикат-глыбы.A significant drawback of technologies that use sodium hydroxide solution as the alkaline component of the raw material is the high cost of sodium hydroxide as a source of sodium oxide compared to soda ash used in the manufacture of glass and silicate blocks.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является и способ получения строительного материала на основе пеностекла / Патент РФ №2348596, кл. C04B 38/00, публ. 10.03.2009/.The closest technical solution for the combination of essential features and the achieved result is the method of obtaining building material based on foam glass / RF Patent No. 2348596, cl. C04B 38/00, publ. March 10, 2009 /.

Описанный способ получения строительного материала включает смешение кремнеземсодержащего компонента с суммарным содержанием опала не менее 20%, щелочного компонента, в виде раствора гидроксида натрия, и воды, при отношении содержания щелочного компонента к содержанию кремнеземсодержащего компонента от 0,08 до 0,50 и отношении суммарного содержания кремнеземсодержащего и щелочного компонентов к содержанию воды до 2,0, получение гомогенной силикатной массы, заполнение силикатной массой формы, нагрев ее до температуры вспучивания, охлаждение вспученной силикатной массы до температуры окружающей среды и извлечение из формы готового строительного материала. Перед заполнением формы силикатную массу подвергают предварительному вспучиванию путем нагрева ее до температуры вспучивания, охлаждению и измельчению, при этом охлаждение вспученной массы перед извлечением ее из формы осуществляют с постепенным снижением температуры, обеспечивающим разницу температур на поверхности и в центре вспученного материала, исключающую образование трещин в материале, со скоростью 0,06-2,0°C/мин, температура вспучивания силикатной массы находится в интервале температур от 450°C до 900°C.The described method for producing building material involves mixing a silica-containing component with a total content of opal of at least 20%, an alkaline component, in the form of a solution of sodium hydroxide, and water, with the ratio of the content of the alkaline component to the content of the silica-containing component from 0.08 to 0.50 and the ratio of the total the content of silica-containing and alkaline components to a water content of up to 2.0, obtaining a homogeneous silicate mass, filling the silicate mass of the form, heating it to a swelling temperature, cooled the expanded silicate mass to ambient temperature and the extraction of the finished building material from the mold. Before filling the mold, the silicate mass is subjected to preliminary expansion by heating it to the expansion temperature, cooling and grinding, while cooling the expanded mass before removing it from the mold is carried out with a gradual decrease in temperature, providing temperature differences on the surface and in the center of the expanded material, eliminating the formation of cracks in material, at a rate of 0.06-2.0 ° C / min, the temperature of expansion of the silicate mass is in the temperature range from 450 ° C to 900 ° C.

Недостатком известного способа получения строительного теплоизоляционного гранулированного материала является использование в качестве щелочного компонента дорогого сырья, например гидроксида натрия, стоимость которого в пересчете на оксид натрия существенно больше, чем при использовании щелочного компонента, произведенного на основе кальцинированной соды, например силикат-глыбы. Высокая стоимость щелочного компонента ведет к тому, что сырьевая составляющая материала превышает стоимость покупного стеклобоя, используемого при классической технологии производства пеностекла с близкими потребительскими свойствами. Помимо этого, известная технология сложна, так как предусматривает промежуточные операции сушки, дробления и термообработки, что ведет к повышению капитальных затрат и энергетических издержек, поскольку не позволяет в полной мере реализовать основные преимущества используемого кремнеземсодержащего сырья - распространенность, экономическую доступность и высокую реакционную способность.A disadvantage of the known method for producing building insulating granular material is the use of expensive raw materials, such as sodium hydroxide, as an alkaline component, the cost of which in terms of sodium oxide is significantly higher than when using an alkaline component based on soda ash, such as a silicate block. The high cost of the alkaline component leads to the fact that the raw material component exceeds the cost of purchased cullet used in the classic technology for the production of foam glass with similar consumer properties. In addition, the known technology is complex, as it involves intermediate operations of drying, crushing and heat treatment, which leads to an increase in capital costs and energy costs, since it does not allow to fully realize the main advantages of the silica-containing raw materials used - prevalence, economic affordability and high reactivity.

Технической задачей является упрощении технологии, расширение сырьевой базы, снижение стоимости продукции при сохранении заданных свойств теплоизоляционного материала на основе широко распространенных кремнистых пород.The technical task is to simplify the technology, expand the raw material base, reduce the cost of production while maintaining the specified properties of the insulating material based on widespread siliceous rocks.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе изготовления теплоизоляционных блоков, включающем приготовление гомогенной формовочной массы путем смешения кремнеземсодержащего компонента, щелочного компонента и воды, формование сырцовых гранул, сушку и высокотемпературное вспенивание сырцовых гранул, согласно изобретению, предварительно готовят связующий раствор путем совместного мокрого помола силикат-глыбы с силикатным модулем 1-3 и кремнеземсодержащего компонента при соотношении сухих компонентов 1:1-1:5 и водотвердом отношении 1:1,2-1:4 и температуре 70-110°C до полного растворения силикат-глыбы, после чего в связующий раствор добавляют кремнеземсодержащий компонент до получения формовочной массы влажностью W5-35%, после чего производят гранулирование ее, сушку, после этого сырцовые гранулы помещают в форму и нагревают до температуры вспенивания с последующим отжигом при охлаждении со скоростью не более 4°C в минуту.The problem is solved in such a way that in a method of manufacturing heat-insulating blocks, including the preparation of a homogeneous molding mass by mixing a silica-containing component, an alkaline component and water, molding raw granules, drying and high-temperature foaming of raw granules, according to the invention, a binder solution is preliminarily prepared by co-wet grinding silicate blocks with a silicate module 1-3 and a silica-containing component with a ratio of dry components 1: 1-1: 5 and water-solid 1: 1.2-1: 4 ratio and a temperature of 70-110 ° C until the silicate block is completely dissolved, after which a silica-containing component is added to the binder solution to obtain a molding material with a moisture content of W5-35%, after which it is granulated, dried, after this, the raw granules are placed in a mold and heated to a foaming temperature, followed by annealing with cooling at a rate of not more than 4 ° C per minute.

Предлагаемый способ отличается от известного составом компонентов и последовательностью технологических операций, а именно тем, что предварительно готовят связующий раствор путем совместного мокрого помола силикат-глыбы с силикатным модулем 1-3 и кремнеземсодержащего компонента при соотношении сухих компонентов 1:1-1:5 и водотвердом отношении 1:1,2-1:4 и температуре 70-110°C до полного растворения силикат-глыбы, после чего в связующий раствор добавляют кремнеземсодержащий компонент до получения формовочной массы влажностью W5 - 35%, после чего производят гранулирование ее, сушку, после этого сырцовые гранулы помещают в форму и нагревают до температуры вспенивания с последующим отжигом при охлаждении со скоростью не более 4°C в минуту.The proposed method differs from the known composition of the components and the sequence of technological operations, namely, that the binder solution is preliminarily prepared by co-wet milling the silicate block with a silicate module 1-3 and a silica-containing component with a ratio of dry components 1: 1-1: 5 and water-hard 1: 1.2-1: 4 ratio and a temperature of 70-110 ° C until the silicate block is completely dissolved, after which a silica-containing component is added to the binder solution to obtain a molding mass with a moisture content of W5 - 35%, after which oizvodyat its granulation, drying, then raw granules are placed in a mold and heated to the foaming temperature, followed by annealing at a cooling rate of not more than 4 ° C per minute.

Предлагаемый способ получения материала основан на максимальном использовании реакционной способности опаловых кремнеземистых пород, вступающих в реакцию с щелочным компонентом на основе силиката натрия в ходе совместного помола и растворения, что дополнительно активизирует химическое взаимодействие компонентов за счет эффекта механоактивации.The proposed method for producing the material is based on the maximum use of the reactivity of opal silica rocks that react with an alkaline component based on sodium silicate during joint grinding and dissolution, which further activates the chemical interaction of the components due to the effect of mechanical activation.

В качестве щелочного компонента, составляющего главную часть сырьевых издержек, используют силикат-глыбу, которую получают через кальцинированную соду.As the alkaline component, which makes up the main part of the raw material costs, a silicate block is used, which is obtained through soda ash.

Щелочной компонент используется для растворения опала кремнеземсодержащего компонента, что позволяет увеличить количество, концентрацию и силикатный модуль раствора силиката натрия в жидкой фазе связующего раствора и, таким образом, снизить потребность в щелочном компоненте при сохранении свойств теплоизоляционного материала.The alkaline component is used to dissolve the opal of the silica-containing component, which allows to increase the amount, concentration and silicate modulus of the sodium silicate solution in the liquid phase of the binder solution and, thus, reduce the need for the alkaline component while maintaining the properties of the heat-insulating material.

Предлагаемый способ упрощает технологию получения пеностекла и позволяет исключить энергозатратные операции промежуточной сушки, термообработки, предварительного вспучивания и дробления полуфабриката, за счет получения пластичной формовочной массы, приготовленной путем смешения связующего раствора с дополнительным количеством кремнеземсодержащего компонента, обеспечивающим получение оптимальной влажности и, соответственно, вязкости массы.The proposed method simplifies the technology of foam glass and eliminates the energy-consuming operations of intermediate drying, heat treatment, pre-expansion and crushing of the semi-finished product by obtaining a plastic molding mass prepared by mixing a binder solution with an additional amount of silica-containing component, which ensures optimal humidity and, accordingly, viscosity of the mass .

При отношении в связующем растворе щелочного и кремнеземсодержащего компонентов более чем 2:1 недопустимо растут сырьевые издержки и снижается химическая стойкость материала, недостаточно используется реакционная способность кремнеземсодержащего компонента, позволяющая перевести аморфный кремнезем кремнистой породы в силикат натрия с повышенным силикатным модулем.When the ratio of the alkaline and silica-containing components in the binder solution is more than 2: 1, the raw material costs are unacceptably increased and the chemical resistance of the material decreases, the reactivity of the silica-containing component is insufficiently used, which allows the conversion of amorphous silica of siliceous rock to sodium silicate with a high silicate module.

При отношении щелочного и кремнеземсодержащего компонента менее чем 1:5 содержание стекловидной фазы после термообработки становится недостаточным для обеспечения закрытого характера пористости и высокой прочности материала.When the ratio of the alkaline and silica-containing component is less than 1: 5, the content of the vitreous phase after heat treatment becomes insufficient to ensure the closed nature of the porosity and high strength of the material.

Соотношение воды и твердых компонентов в сырьевой смеси выбирается, исходя из необходимости обеспечения достаточно низкой вязкости сырьевой смеси на стадии получения связующего раствора, но при этом минимизировать количество сухого трепела, используемого для снижения влажности смеси на стадии получения формовочной массы.The ratio of water to solid components in the raw mix is selected based on the need to ensure a sufficiently low viscosity of the raw mix at the stage of obtaining the binder solution, but at the same time minimize the amount of dry tripoli used to reduce the moisture of the mixture at the stage of obtaining the molding material.

Оптимальное соотношение воды и твердых компонентов зависит от состава кремнеземсодержащего компонента, силикатного модуля силикат-глыбы и выбранного технологического режима.The optimal ratio of water to solid components depends on the composition of the silica-containing component, the silicate module of the silicate block and the selected technological mode.

При содержании воды выше указанного предела становится невозможным обеспечить достаточное содержание в формовочной массе оксида натрия, необходимое для получения минимально необходимой стеклофазы, при обеспечении заданной влажности формовочной массы.When the water content exceeds the specified limit, it becomes impossible to provide a sufficient content in the molding mass of sodium oxide, necessary to obtain the minimum required glass phase, while ensuring a given moisture content of the molding mass.

При содержании воды ниже указанного предела сырьевая смесь не пригодна для мокрого помола и гомогенизации в связи с высокой вязкостью и не обеспечивает количество жидкой фазы, необходимое для протекания реакции образования силикатов.When the water content is below the specified limit, the raw material mixture is not suitable for wet grinding and homogenization due to its high viscosity and does not provide the amount of liquid phase necessary for the formation of silicates.

Рекомендуется использовать отношение суммарного содержания кремнеземсодержащего и щелочного компонента к воде в оптимальном диапазоне от 1:1,5 до 1:2,2.It is recommended to use the ratio of the total content of silica-containing and alkaline components to water in the optimal range from 1: 1.5 to 1: 2.2.

Температурный диапазон получения связующего раствора связан с необходимостью ускорить реакции образования силикатов на границе жидкой и твердой фаз, что позволяет снизить длительность гидротермальной обработки сырьевой смеси, но в то же время не превысить температуру кипения реакционной смеси при атмосферном давлении, что позволяет упростить технологию, не используя аппаратуру, работающую при повышенном давлении.The temperature range for the preparation of a binder solution is associated with the need to accelerate the formation of silicates at the interface between the liquid and solid phases, which allows to reduce the duration of hydrothermal processing of the raw material mixture, but at the same time not exceed the boiling point of the reaction mixture at atmospheric pressure, which allows to simplify the technology without using equipment operating at high pressure.

При температуре ниже 70°C скорость образования силикатов недопустимо снижается, снижая производительность оборудования, верхний предел температуры 120°C определяется температурой кипения концентрированных растворов силиката натрия.At temperatures below 70 ° C, the rate of formation of silicates is unacceptably reduced, reducing the productivity of the equipment, the upper temperature limit of 120 ° C is determined by the boiling point of concentrated solutions of sodium silicate.

Строительный материал согласно изобретению имеет однородную структуру и равномерную пористость, в нем отсутствуют пустоты, уплотнения и другие дефекты. Высокая пористость, небольшие размеры пор и однородная структура обеспечивают материалу показатели плотности, прочности на сжатие, коэффициента теплопроводности на уровне более дорогих аналогов.The building material according to the invention has a uniform structure and uniform porosity, there are no voids, seals and other defects. High porosity, small pore sizes and a homogeneous structure provide the material with indicators of density, compressive strength, and thermal conductivity at the level of more expensive analogues.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Готовят связующий раствор на основе части кремнеземистой породы, силикат-глыбы и воды, взятых в следующих массовых отношениях: силикат-глыба/кремнеземистая порода - от 1:1 до 1:3, вода/ твердая фаза - от 1:5 до 1:1, а также, при необходимости, вспенивающий компонент (пенообразователь) на основе углерода.A binder solution is prepared on the basis of a part of siliceous rock, silicate block and water taken in the following mass ratios: silicate block / silica rock - from 1: 1 to 1: 3, water / solid phase - from 1: 5 to 1: 1 and also, if necessary, a foaming component (foaming agent) based on carbon.

Твердые компоненты и вода загружаются в шаровую мельницу или аттритор мокрого помола, где проводится совмещенная технологическая операция помола, смешения, растворения и гидротермальной обработки реакционной смеси, проходящая в течение 0,5-3 часа при температуре 70-110°C. В ходе совмещенной обработки происходят следующие процессы:Solid components and water are loaded into a ball mill or wet grinding attritor, where the combined technological operation of grinding, mixing, dissolving and hydrothermal processing of the reaction mixture is carried out, which takes place for 0.5-3 hours at a temperature of 70-110 ° C. During combined processing, the following processes occur:

- Механическое усреднение смеси и дополнительный помол компонентов;- Mechanical averaging of the mixture and additional grinding of the components;

- Разогрев смеси за счет химического растворения компонентов и механического перемешивания;- Heating the mixture due to the chemical dissolution of the components and mechanical mixing;

- Растворение гранул силикат-глыбы в жидкой фазе раствора с образованием коллоидного раствора силиката натрия;- Dissolution of granules of silicate blocks in the liquid phase of the solution with the formation of a colloidal solution of sodium silicate;

- Химическое растворение входящего в состав кремнеземистой породы высокодисперсного опала (аморфного кремнезема) с щелочной жидкой фазой раствора, за счет реакции силикатообразования, в ходе которой кремнезем переходит в состав жидкой фазы раствора.- Chemical dissolution of the highly dispersed opal (amorphous silica) included in the silica rock with the alkaline liquid phase of the solution, due to the reaction of silicate formation, during which silica passes into the liquid phase of the solution.

Отличительной особенностью способа является использование силикат-глыбы в качестве щелочного реагента для растворения опала кремнеземистой породы. Растворение аморфного кремнезема увеличивает общее количество и концентрацию кремнезема в жидкой фазе связующего раствора, а также ее силикатный модуль (молярное отношение кремнезема к двуокиси натрия). Это увеличивает объем жидкой фазы и связующую способность связующего раствора, повышает гидролитическую стойкость конечного материала (пеностеклокерамики), позволяет использовать силикат-глыбу с минимальным силикатным модулем (начиная с ортосиликата) и существенно снизить расход силикат-глыбы, как наиболее дорогого сырьевого материала, на единицу конечного продукта.A distinctive feature of the method is the use of a silicate block as an alkaline reagent for dissolving silica opal. Dissolution of amorphous silica increases the total amount and concentration of silica in the liquid phase of the binder solution, as well as its silicate module (molar ratio of silica to sodium dioxide). This increases the volume of the liquid phase and the binding ability of the binder solution, increases the hydrolytic resistance of the final material (foam glass ceramic), allows the use of a silicate block with a minimum silicate module (starting with orthosilicate) and significantly reduces the consumption of a silicate block, as the most expensive raw material, per unit final product.

Полученный связующий раствор используется для приготовления вязкой формовочной массы, для чего вместе с дополнительным количеством кремнеземистой породы (помещается в смеситель, приспособленный для смешения вязких и пастообразных смесей, и) перемешивается до получения однородной пасты с вязкостью, необходимой для пластического формования сырцовых гранул (на грануляторе выбранной конструкции). Соотношение связующего раствора и кремнеземистой породы выбирается, исходя из необходимой технологической вязкости формовочной массы.The resulting binder solution is used to prepare a viscous molding mass, for which, together with an additional amount of siliceous rock (placed in a mixer adapted to mix viscous and pasty mixtures, and) is mixed until a homogeneous paste with the viscosity necessary for plastic molding of raw granules (on a granulator selected design). The ratio of the binder solution and the siliceous rock is selected based on the necessary technological viscosity of the molding material.

Для получения сырцовых гранул формовочная масса подвергается операции гранулирования путем пластического формования, в том числе (например) методом экструзии (шнековый гранулятор), таблетирования (гранулятор формования), протирки и продавливания через перфорированную пластину или любым аналогичным способом, позволяющим получить сырцовые гранулы определенного размера.To obtain raw granules, the molding material is subjected to granulation operations by plastic molding, including (for example) by extrusion (screw granulator), tabletting (molding granulator), wiping and punching through a perforated plate, or by any similar method that allows obtaining raw granules of a certain size.

Размер сырцовых гранул выбирается, исходя из требуемой величины гранул конечного материала после вспенивания, а при изготовлении блочного материала - исходя из удобства дозирования и заполнения формы, и составляет от 1 до 10 мм. Высушенные сырцовые гранулы помещают в формы из жаростойкой стали и проходят вспенивание в туннельных печах, перегружаются в печь отжига, после которого подвергаются механической обработке, упаковке и поступают на склад готовой продукции.The size of the raw granules is selected based on the required granules of the final material after foaming, and in the manufacture of block material, based on the convenience of dosing and filling the form, it is from 1 to 10 mm. Dried raw granules are placed in molds made of heat-resistant steel and foamed in tunnel kilns, loaded into an annealing furnace, after which they are machined, packaged and delivered to the finished goods warehouse.

ПримерExample

В качестве кремнеземсодержащего компонента используют диатомит природного происхождения следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 77,5; Al2O3 - 10,3; CaO - 1,3; Fe2O3 - 3,8; прочие - 7,1.As a silica-containing component, diatomite of natural origin of the following chemical composition is used, wt.%: SiO 2 - 77.5; Al 2 O 3 - 10.3; CaO - 1.3; Fe 2 O 3 - 3.8; others - 7.1.

Минералогический состав диатомита, мас.%:The mineralogical composition of diatomite, wt.%:

опалopal 55,055.0 кварцquartz 12,512.5 цеолитzeolite 4,94.9 монтмориллонитmontmorillonite 19,019.0 слюдаmica 3,53,5 плагиоклаз+ортоклазplagioclase + orthoclase 5,15.1

В качестве щелочного компонента используют силикат-глыбу следующего химсостава, мас.%: SiO2 - 77,5; Na2O - 10,3; прочие - 7,1.As the alkaline component, a silicate block of the following chemical composition is used, wt.%: SiO 2 - 77.5; Na 2 O - 10.3; others - 7.1.

Кремнеземистый компонент прошел предварительную подготовку, которая заключалась в сушке в сушильной камере при температуре 100°C до влажности 3-5%, дроблении до фракции 2-3 мм и измельчении с помощью мельницы до размера 100 мкм.The siliceous component underwent preliminary preparation, which consisted of drying in a drying chamber at a temperature of 100 ° C to a moisture content of 3-5%, crushing to a fraction of 2-3 mm and grinding using a mill to a size of 100 microns.

Затем был приготовлен связующий раствор. Для этого кремнеземсодержащий и щелочной компоненты в массовом отношении 1:1, и вспенивающая добавка - технический углерод в количестве 1% от веса твердых компонентов, были смешаны с водой температурой 80°C при массовом отношении воды к твердым компонентам 1: 2,5, и помещены в барабан шаровой мельницы, где подвергались помолу в течение 3 часов при температуре 70-90°C.Then a binder solution was prepared. For this, the silica-containing and alkaline components in a mass ratio of 1: 1, and the foaming additive - carbon black in an amount of 1% by weight of solid components, were mixed with water at a temperature of 80 ° C with a mass ratio of water to solid components of 1: 2.5, and placed in a ball mill drum, where they were milled for 3 hours at a temperature of 70-90 ° C.

Полученный связующий раствор был смешан с дополнительной порцией кремнеземсодержащего компонента при отношении 0,5:1 к безводной массе связующего раствора до получения пластичной формовочной массы.The resulting binder solution was mixed with an additional portion of the silica-containing component at a ratio of 0.5: 1 to the anhydrous mass of the binder solution to obtain a plastic molding mass.

Высушенные гранулы были помещены в металлическую форму с крышкой, помещены в муфельную печь и нагреты со скоростью 10°C/мин до температуры вспенивания 760°C, выдержаны при температуре вспенивания в течение 30 минут, охлаждены до температуры 600°C со скоростью 2°C/мин, после чего нагреватели печи были отключены.The dried granules were placed in a metal mold with a lid, placed in a muffle furnace and heated at a speed of 10 ° C / min to a foaming temperature of 760 ° C, kept at a foaming temperature for 30 minutes, cooled to a temperature of 600 ° C at a speed of 2 ° C / min, after which the furnace heaters were turned off.

Полученный теплоизоляционный материал представляет собой блок с равномерной пористостью размером 1-3мм, объемная плотность материала - 210 кг/м3, прочность на сжатие - 1,2-1,5 МПа (12-15 кг/см2), теплопроводность 0,45-0,47 Вт/(м°C), водопоглощение - не более 2%.The obtained insulation material is a block with uniform porosity of 1-3 mm in size, bulk density of the material is 210 kg / m 3 , compressive strength is 1.2-1.5 MPa (12-15 kg / cm 2 ), thermal conductivity is 0.45 -0.47 W / (m ° C), water absorption - not more than 2%.

Полученный блочный материал может быть использован для теплоизоляции зданий, сооружений и технологического оборудования, устройства теплых кровель с повышенными показателями долговечности и огнестойкости.The resulting block material can be used for thermal insulation of buildings, structures and technological equipment, the device of warm roofs with increased indicators of durability and fire resistance.

Claims (1)

Способ получения теплоизоляционных блоков, включающий приготовление гомогенной формовочной массы путем смешения кремнеземсодержащего компонента, щелочного компонента и воды, формование сырцовых гранул, сушку, и высокотемпературное вспенивание сырцовых гранул при температуре 700-1000°C с последующим охлаждением, отличающийся тем, что предварительно готовят связующий раствор путем совместного мокрого помола силикат-глыбы с силикатным модулем 1-3 и кремнеземсодержащего компонента при соотношении сухих компонентов 1:1-1:5 и водотвердом отношении 1:1,2-1:4 и температуре 70-110°C до полного растворения силикат-глыбы, после чего в связующий раствор добавляют кремнеземсодержащий компонент до получения формовочной массы влажностью 5-35%, после чего производят гранулирование ее, сушку, после этого сырцовые гранулы помещают в форму и нагревают до температуры вспенивания с последующим отжигом при охлаждении со скоростью не более 4°C в минуту. A method of producing heat-insulating blocks, including the preparation of a homogeneous molding mass by mixing a silica-containing component, an alkaline component and water, molding raw granules, drying, and high-temperature foaming of raw granules at a temperature of 700-1000 ° C followed by cooling, characterized in that a binder solution is preliminarily prepared by joint wet grinding of a silicate block with a silicate module 1-3 and a silica-containing component with a ratio of dry components of 1: 1-1: 5 and water-solid 1: 1.2-1: 4 and a temperature of 70-110 ° C until the silicate block is completely dissolved, after which a silica-containing component is added to the binder solution to obtain a molding mass with a moisture content of 5-35%, after which it is granulated, dried, after this, the raw granules are placed in a mold and heated to a foaming temperature, followed by annealing with cooling at a rate of not more than 4 ° C per minute.
RU2012131260/03A 2012-07-23 2012-07-23 Method of making heat-insulation blocks RU2513807C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012131260/03A RU2513807C2 (en) 2012-07-23 2012-07-23 Method of making heat-insulation blocks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012131260/03A RU2513807C2 (en) 2012-07-23 2012-07-23 Method of making heat-insulation blocks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012131260A RU2012131260A (en) 2014-01-27
RU2513807C2 true RU2513807C2 (en) 2014-04-20

Family

ID=49956977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012131260/03A RU2513807C2 (en) 2012-07-23 2012-07-23 Method of making heat-insulation blocks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2513807C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799217C1 (en) * 2022-12-07 2023-07-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Charge composition for producing heat-insulating blocks from apatito-nepheline ores processing waste

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1622848A1 (en) * 2003-03-25 2006-02-08 Bet-Ker Oy Manufacturing method of a heat-resistant material, heat-resistant structure, structural material and dry matter composition
RU2283818C1 (en) * 2005-01-24 2006-09-20 Александр Николаевич Кондратенко Method of manufacturing products based on silica-containing binder
RU2348596C1 (en) * 2007-05-16 2009-03-10 Николай Александрович Меркин Construction material and method of its production
UA40628U (en) * 2008-07-17 2009-04-27 Государственное Высшее Учебное Заведение "Государственный Агроэкологический Университет" Heap loosener of potato-harvesting machine
RU2443660C2 (en) * 2009-06-05 2012-02-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" (Ооо "Акросилтекс") Method to produce construction items based on silica-containing binder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1622848A1 (en) * 2003-03-25 2006-02-08 Bet-Ker Oy Manufacturing method of a heat-resistant material, heat-resistant structure, structural material and dry matter composition
RU2283818C1 (en) * 2005-01-24 2006-09-20 Александр Николаевич Кондратенко Method of manufacturing products based on silica-containing binder
RU2348596C1 (en) * 2007-05-16 2009-03-10 Николай Александрович Меркин Construction material and method of its production
UA40628U (en) * 2008-07-17 2009-04-27 Государственное Высшее Учебное Заведение "Государственный Агроэкологический Университет" Heap loosener of potato-harvesting machine
RU2443660C2 (en) * 2009-06-05 2012-02-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" (Ооо "Акросилтекс") Method to produce construction items based on silica-containing binder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799217C1 (en) * 2022-12-07 2023-07-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Charge composition for producing heat-insulating blocks from apatito-nepheline ores processing waste
RU2817428C1 (en) * 2023-07-07 2024-04-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Charge composition for producing heat-insulating blocks from natural quartz sand

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012131260A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3744984A (en) Process for the manufacture of foamed porcelain-like shaped articles
US9376344B2 (en) Foamed glass ceramic composite materials and a method for producing the same
JPH0543666B2 (en)
CN104445958B (en) Fluorcanasite microcrystalline reinforced foam glass and preparation method thereof
KR100306866B1 (en) Thermally insulating building 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
EP2647605A1 (en) Method for production of foam glass pellets and pellets produced by this method
RU2363685C1 (en) Method for production of construction material
RU2513807C2 (en) Method of making heat-insulation blocks
RU2348596C1 (en) Construction material and method of its production
RU2405743C1 (en) Crude mixture for producing foamed silicate material and method of producing foamed silicate material (versions)
RU2563864C1 (en) Method to produce granulate for production of glass foam and glass foam ceramics
PL219035B1 (en) Foam glass with significantly reduced sintering and foaming temperature
CN101717198A (en) Method for preparing fiber reinforced foam glass
KR100580230B1 (en) Lightweight aggregate having a dual foam cell, and process for preparing thereof
RU2451644C1 (en) Method of producing structural heat-insulating foamed glass
Yu Influence of silica fume on the production process and properties of porous glass composite
RU2167112C1 (en) Method of preparing foam glass
RU2530035C1 (en) Method for producing lightweight ceramic heat-insulating building material
RU2504525C2 (en) Method of producing heat insulating material
RU2272005C1 (en) Method of production of calibrated granulated foamed glass
JP3634717B2 (en) Manufacturing method of lightweight foam glass tile
RU2326841C2 (en) Method of obtaining granulate for making foam glass and foam glass crystal materials
RU2605982C2 (en) Method of producing granular construction material