RU2639758C1 - Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass - Google Patents

Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass Download PDF

Info

Publication number
RU2639758C1
RU2639758C1 RU2016146059A RU2016146059A RU2639758C1 RU 2639758 C1 RU2639758 C1 RU 2639758C1 RU 2016146059 A RU2016146059 A RU 2016146059A RU 2016146059 A RU2016146059 A RU 2016146059A RU 2639758 C1 RU2639758 C1 RU 2639758C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
structural
mixture
glass
cellular glass
Prior art date
Application number
RU2016146059A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктория Александровна Смолий
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
Priority to RU2016146059A priority Critical patent/RU2639758C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639758C1 publication Critical patent/RU2639758C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/08Other methods of shaping glass by foaming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002Use of waste materials, e.g. slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: charge mix for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass contains, wt %: HPP slag 35-45, metallurgical slag 5-10, broken glass 35-45, glycerine 3, boric acid 3, sodium fluoride 4.EFFECT: decrease in the foaming temperature and the resource intensity of the process, utilisation of slag.1 tbl, 3 ex

Description

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

Известна сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2243174, опубл. 27.12.2004, МПК С03С 11/00), включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло, и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known raw mix for producing granulated foam glass (RF patent No. 2243174, publ. 12/27/2004, IPC С03С 11/00), including glass breakage, CHP slag, a binder - soluble glass, and a blowing agent - aluminum production slurry in the following ratio of components, wt .%:

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

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

Наиболее близкой по составу является композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ №2287495, опубл. 20.11.2006, МПК С03С 11/00), которая включает бой стекла (у нас стеклобой), шлак ТЭЦ (у нас ТЭС), растворимое стекло и пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов мас.%:The closest in composition is the composite mixture for the production of granular foam glass (RF patent No. 2287495, publ. 11/20/2006, IPC С03С 11/00), which includes glass breakage (we have glass cullet), CHP slag (we have a thermal power plant), soluble glass and dust electrostatic precipitators of silicon production 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.

Задачей изобретения является снижение ресурсоемкости технологии ячеистого стекла без ухудшения его качества, снижение себестоимости, утилизация шлака ТЭС.The objective of the invention is to reduce the resource intensity of the technology of cellular glass without deterioration of its quality, cost reduction, utilization of slag TPP.

Технический результат изобретения заключается в снижении температуры вспенивания до 900-950°С, увеличении количества шлака ТЭС в составе ячеистого стекла.The technical result of the invention is to reduce the foaming temperature to 900-950 ° C, increasing the amount of TPP slag in the composition of cellular glass.

Поставленная задача решается за счет того, что шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла содержит шлак ТЭС, металлургический шлак, стеклобой, борную кислоту, фторид натрия, глицерин в следующем соотношении, мас.%:The problem is solved due to the fact that the mixture for the synthesis of structural heat-insulating blocks of cellular glass contains slag TPP, metallurgical slag, cullet, boric acid, sodium fluoride, glycerin in the following ratio, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 35-4535-45 Металлургический шлакMetallurgical slag 5-105-10 СтеклобойCullet 35-4535-45 ГлицеринGlycerol 33 Борная кислотаBoric acid 33 Фторид натрияSodium fluoride 4four

Шихту для готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, борной кислоты, фторида натрия, глицерина 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 4%.The mixture for is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a TPP, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerol 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. In the process of grinding, the mixture is moistened to 4%.

Пример 1Example 1

Для получения шихты в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: шлак ТЭС, металлургический шлак, борная кислота, фторид натрия, глицерин и стеклобой. Состав ячеистого стекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain the mixture as raw materials, the following materials are used: TPP slag, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerin and cullet. The composition of the cellular glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 3535 Металлургический шлакMetallurgical slag 1010 СтеклобойCullet 4545 ГлицеринGlycerol 33 Борная кислотаBoric acid 33 Фторид натрияSodium fluoride 4four

Шихту готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, борной кислоты, фторида натрия, глицерина 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 4%.The mixture is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a TPP, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerol 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. In the process of grinding, the mixture is moistened to 4%.

Пример 2Example 2

Для получения шихты в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: шлак ТЭС, металлургический шлак, борная кислота, фторид натрия, глицерин и стеклобой. Состав ячеистого стекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain the mixture as raw materials, the following materials are used: TPP slag, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerin and cullet. The composition of the cellular glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 4040 Металлургический шлакMetallurgical slag 1010 СтеклобойCullet 4040 ГлицеринGlycerol 33 Борная кислотаBoric acid 33 Фторид натрия Sodium fluoride 4four

Шихту готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, борной кислоты, фторида натрия, глицерина 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 4%.The mixture is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a TPP, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerol 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. In the process of grinding, the mixture is moistened to 4%.

Пример 3Example 3

Для получения шихты в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: шлак ТЭС, металлургический шлак, борная кислота, фторид натрия, глицерин и стеклобой. Состав ячеистого стекла в данном случае следующий, мас.%:To obtain the mixture as raw materials, the following materials are used: TPP slag, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerin and cullet. The composition of the cellular glass in this case is the following, wt.%:

Шлак ТЭСSlag TPP 4545 Металлургический шлакMetallurgical slag 1010 СтеклобойCullet 3535 ГлицеринGlycerol 33 Борная кислотаBoric acid 33 Фторид натрия Sodium fluoride 4four

Шихту готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, борной кислоты, фторида натрия, глицерина 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 4%.The mixture is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a TPP, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerol 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. In the process of grinding, the mixture is moistened to 4%.

Процесс получения конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла включает следующие стадии:The process of obtaining structural and heat-insulating blocks of cellular glass includes the following stages:

- приготовление шихты;- preparation of the mixture;

- формование блоков;- forming blocks;

- вспенивание;- foaming;

- отжиг;- annealing;

- механическую обработку блоков.- mechanical processing of blocks.

Шихту готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, металлургического шлака, борной кислоты, фторида натрия, глицерина 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 4%.The mixture is prepared by fine grinding and thoroughly mixing the slag of a TPP, metallurgical slag, boric acid, sodium fluoride, glycerol 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. In the process of grinding, the mixture is moistened to 4%.

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 конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла 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 600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. В камере печи формы устанавливают в зоне постоянных температур.The prepared mixture for structural heat-insulating blocks of cellular 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 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 шихты для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла. Время вспенивания - 60 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 can vary between 900-950 ° C, depending on the amount of TPP slag in the charge for the synthesis of structural and heat-insulating blocks of cellular glass. Foaming time - 60 minutes 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 мин печь отключают. Отжиг конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 5-7 ч.After exposure at 600 ° C for 30 minutes, the oven is turned off. Annealing of structural and heat-insulating blocks made of cellular glass occurs during spontaneous cooling of an electric muffle furnace for at least 5-7 hours.

После извлечения конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров. В результате должны быть получены блоки теплоизоляционно-конструкционного ячеистого стекла, отличающиеся относительно низкими показателями плотности и коэффициента теплопроводности при высоких показателях прочности на сжатие.After removing structural heat-insulating blocks from cellular glass from the molds, they are filmed to give an exact shape and size. As a result, blocks of heat-insulating structural cellular glass should be obtained, characterized by relatively low density and thermal conductivity with high compressive strength.

В таблице приведены свойства синтезированных конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла.The table shows the properties of the synthesized structural and heat-insulating blocks of cellular glass.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

Шихта для синтеза конструкционно-теплоизоляционных блоков из ячеистого стекла, содержащая шлак ТЭС, металлургический шлак, стеклобой, отличающаяся тем, что дополнительно содержит борную кислоту, фторид натрия, глицерин в следующем соотношении, мас.%:The mixture for the synthesis of structural heat-insulating blocks of cellular glass containing slag TPP, metallurgical slag, cullet, characterized in that it further contains boric acid, sodium fluoride, glycerin in the following ratio, wt.%: шлак ТЭСTPP slag 35-4535-45 металлургический шлакmetallurgical slag 5-105-10 стеклобойcullet 35-4535-45 глицеринglycerol 33 борная кислотаboric acid 33 фторид натрияsodium fluoride 4four
RU2016146059A 2016-11-23 2016-11-23 Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass RU2639758C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146059A RU2639758C1 (en) 2016-11-23 2016-11-23 Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146059A RU2639758C1 (en) 2016-11-23 2016-11-23 Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639758C1 true RU2639758C1 (en) 2017-12-22

Family

ID=63857502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146059A RU2639758C1 (en) 2016-11-23 2016-11-23 Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639758C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819873C1 (en) * 2023-10-06 2024-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Оскольский композит" Mixture for producing foamed glass

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2287495C1 (en) * 2005-04-06 2006-11-20 Олег Владимирович Помилуйков Composite blend for manufacturing granulated foamed glass
CN101723595A (en) * 2008-10-16 2010-06-09 赵坚强 Ceramic foam glass product and manufacturing technology thereof
CN101913771A (en) * 2010-07-05 2010-12-15 清华大学 Method for preparing microcrystalline porous foam glass tube
RU2500631C1 (en) * 2012-04-27 2013-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Foamy slag glass
RU2500632C1 (en) * 2012-04-24 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" Foamy slag glass
PL399582A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-23 Krzysztof Wasylak Foam glass with significantly reduced sintering and foaming temperature

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2287495C1 (en) * 2005-04-06 2006-11-20 Олег Владимирович Помилуйков Composite blend for manufacturing granulated foamed glass
CN101723595A (en) * 2008-10-16 2010-06-09 赵坚强 Ceramic foam glass product and manufacturing technology thereof
CN101913771A (en) * 2010-07-05 2010-12-15 清华大学 Method for preparing microcrystalline porous foam glass tube
RU2500632C1 (en) * 2012-04-24 2013-12-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Донские технологии" Foamy slag glass
RU2500631C1 (en) * 2012-04-27 2013-12-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Foamy slag glass
PL399582A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-23 Krzysztof Wasylak Foam glass with significantly reduced sintering and foaming temperature

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2819873C1 (en) * 2023-10-06 2024-05-28 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Оскольский композит" Mixture for producing foamed glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2470879C1 (en) Foamed glass based on thermal power plant slag
Karandashova et al. Analysis of influence of foaming mixture components on structure and properties of foam glass
RU2627516C1 (en) Burden for synthesis of heat-insulating cellular glass
RU2639758C1 (en) Charge mixture for synthesis of structural and heat insulating units from cellular glass
RU2500632C1 (en) Foamy slag glass
CN106966595B (en) A method of reducing glaze pin hole and bubble
RU2604527C1 (en) Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
RU2614993C1 (en) Foam glass for thermal insulation
RU2604731C1 (en) Artificial porous glass gravel
RU2555171C1 (en) Composition for production of porous aggregate
RU2500631C1 (en) Foamy slag glass
CN108610029A (en) A kind of production method of glass horizontal annealing furnace Quartz Ceramic Roller
RU2448919C1 (en) Foamed slag glass
CN104703931A (en) Method for manufacturing foamed glass by using waste glass and foamed glass manufactured thereby
US2237032A (en) Process of increasing the sound absorptive properties of cellular glass
RU2537431C1 (en) Granular foamed slag glass
CN108178519A (en) A kind of novel foam glass and preparation method thereof
RU2697981C1 (en) Method of producing foamed glass
RU2567246C1 (en) Method of producing articles from sintered glass ceramic material of lithium-aluminosilicate composition
RU2704085C1 (en) Artificial porous filler for light concrete
RU2592002C1 (en) Composition of foamed glass composite
RU2351554C1 (en) Method for production of foam glass
RU2513745C2 (en) Method of producing quartz ceramics with lower annealing temperature
RU2424999C1 (en) Glass for producing foamed glass (versions)
RU2536543C1 (en) Method of obtaining block temperature-resistant foam glass