SK185892A3

SK185892A3 - Method of manufacture of glass expanding pellet

Info

Publication number: SK185892A3
Application number: SK185892A
Authority: SK
Inventors: Vladimir Jaloviciar; Jan Surovec; Peter Lichvar
Original assignee: Vladimir Jaloviciar; Jan Surovec; Peter Lichvar
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1995-02-08
Also published as: SK277793B6; CZ185892A3; CZ278059B6

Abstract

Inorganic glassy matrix is mixed with foam creating agent and in this way prepared mixture is pelletized by using of granulating bond in form of solution, at least one of the group of silicates carbonate and hydroxide sodium and/or potash. Follows expanding by temperature minimum about 50 degrees of Celsius lower, as viscosity point in period nonexceeding more than three times the starting period of pellet expanding. The pellet freshly created by integration is covered with antisintering layer on base of sensitive powder solid matter with following controlled cooling on temperature of surround. Pellets are spherical or irregular isomeric formed with middle diameter 0,25 to 25 mm and pouring weight of this glassy expanded pellet is 125 to 450 kg.m/exp-3/, at which measuring specific weight of pellets is 185 to 750 kg.m/exp-3/.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby sklovitého expandovaného granu-4 —2 látu o velkosti granuliek rádovo 10 až 10 ma velkosti vnútor-3 ných pórov rádovo 10 ' aZ 10 m z anorganického sklovitého matrixu, speňovacích a ďalších prisad s antispekavou vrstvou.The present invention relates to a process for the manufacture of a glass expanded granulate of 4 to 2 m 2 with a granule size of the order of 10 to 10 m and an internal pore size of the order of 10 'to 10 m from inorganic glassy matrix, foaming and other anti-caking agents.

DoteraJSi stav techniky všeobecne Je známych viac nostupov. ktorými Je moZné vyrobiť sklený pórovitý granulát. Je známy postup, kde Je sklený pórovitý granulát vyrobený podrvenim väčších kusov penového skla a roztriedením vzniknutej drviny na Jednotlivé frakcie. Takto pripravený granulát Je vSak pre mnohé aplikácie nevhodný hlavne z dôvodu Jeho pomerne nízkej mechanickej pevnosti a takisto aj povrchovej otvorenej pórovitosti a náväzne z toho vyplývajúcej vysokej nasiakavosti vodou.BACKGROUND OF THE INVENTION In general, several approaches are known. with which it is possible to produce glass porous granules. A process is known in which a glass porous granulate is produced by crushing larger pieces of foamed glass and sorting the resulting pulp into individual fractions. However, the granulate thus prepared is unsuitable for many applications mainly because of its relatively low mechanical strength as well as its surface open porosity and the consequent high water absorption.

Iný spôsob rieSi nedostatky predchádzajúceho postupu vytvorením granuli, pozostávajúcich z Jemre rtzorľerého skla a u’-’ik^téhn materiálu, najčastejšie sadzí, pričom granule sú podrobené tepelnému spracovaniu za účelom ich zosilňovania a spenenia. Pri tomto postupe Je vSak na závadu velmi ťaZko riaditelný technologický proces, pretoZe Je potrebné reprodukovateľným spôsobom zabezpečiť najskôr odstránenie uhlíka z povrchovej časti granuli, aby sa mohli sklené častice v granuliach vzájomne spájať. Z toho následne vyplýva kolísavá kvalita produktu, ktorý má pomerne vysokú objemovú hmotnosť.Another method addresses the shortcomings of the foregoing process by forming granules consisting of fine-refined glass and, most commonly, carbon black, the granules being subjected to a heat treatment in order to strengthen and foam them. In this process, however, the process is very difficult to control because the carbon removal from the surface of the granule must be ensured in a reproducible manner so that the glass particles in the granules can be joined together. This results in a fluctuating quality of the product having a relatively high bulk density.

Je známy tieZ postup, pri ktorom sa sklený pórovitý granulát pripraví tepelným spracovaním častíc vyrobených z pasty zloženej z vodného roztoku alkalického kremičitanu. Jemne rozomletého skla a speAovacleho činidla.There is also known a process in which the glass porous granulate is prepared by heat treating particles made from a paste composed of an aqueous solution of an alkali silicate. Finely grind the glass and the agent.

Cesko-slovenský patent č. 222259 chráni spôsob výroby sklovitého expandovaného granulátu. ktorým sa môžu lanko pripraviť reprodukovatelným spôsobom v priemyslovom meradle expandované sklené granule mnohodutinkovej štruktúry, nízkej objemovej hmotnosti a nízkej priepustnosti pre vodu. Tento spôsob výroby granúli z expandovaného skla pozostáva z vytvorenia zmesi obsahujúcej častice sodnovápenatého skla a speňovacej prísady a jej vytvarovania do granúli, s nasledujúcim tepelným spracovaním granuli za účelom dosiahnutia roztavenia skla a vývinu plynu zo speňovacej prísady a vytvoreniu granuli z expandovaného skla a ich ochladením do tuhého stavu. Podstata rieäenla spočíva v tom, že speňovacou prísadou Je uhličitan vápenatý v množstve 1,7 až 2,7 % z hmotnosti skla a teplota pri expandácii nepresahuje teplotu zodpovedajúcu viskozite skla 10 ’’ Pa.s. pričom doba zotrvania pri expandácii Je najviac 600 sekúnd. Jednotlivé zložky východiskovej zmesi sú do tvaru granuli spojené pôsobením vody. Tepelné spracovanie zmesi obsahujúcej častice skla a speňovaciu prísadu sa vykonáva v dvocn stupnocn. V prvom stupni sa granule be- vzájomného valivého pohybu vysušia aCzech-Slovak patent no. 222259 protects the process for producing vitreous expanded granulate. with which the cable can be prepared in an reproducible manner on an industrial scale of expanded glass granules of multi-minute structure, low bulk density and low water permeability. This method of making expanded glass granules consists of forming a mixture comprising soda-lime glass particles and a foaming agent and forming it into granules, followed by heat treating the granule to achieve glass melting and gas evolution from the foaming agent and forming the expanded glass granules and cooling them into solid state. The essence of the solution is that the foaming agent is calcium carbonate in an amount of 1.7 to 2.7% by weight of the glass, and the temperature at expansion does not exceed a temperature corresponding to the viscosity of the glass of 10 " Pa.s. wherein the expansion residence time is not more than 600 seconds. The individual components of the starting mixture are combined to form granules by the action of water. The heat treatment of the mixture comprising the glass particles and the foaming agent is carried out in two steps. In the first step, the granules of the rolling motion are dried a

Q zosilňujú pri teplote najvýhodnejšie 600 až 650 C a následne sa r· ochladla na teplotu 250 až 300 C. aby sa podrvili..Po roztriedení zosilňovaného a podrveného poloproduktu nasleduje druhý stupeň tepelného spracovania pri teplote, ktorá nie Je vySšia ako teplota.The Qs are preferably thickened at a temperature of 600 to 650 ° C and subsequently cooled to a temperature of 250 to 300 ° C to crush. After sorting the amplified and crushed semi-product, a second heat treatment step is carried out at a temperature not higher than temperature.

P ktorá zodpovedá viskozite skla 10'*' Pa.s. Týmto postupom vyrobené napenené granule majú sypnú hmotnosť od 0,12 do menej ako 0.5 g/cm a zároveň nízku priepustnosť pre vodu, ktorá Je pod 15 % objemových.P which corresponds to a glass viscosity of 10 ' The foamed granules produced by this process have a bulk density of from 0.12 to less than 0.5 g / cm and at the same time a low water permeability which is below 15% by volume.

{jTento postup má pri viacerých výhodách a praktickej uskutočniteľnosti výroby 1 niektoré nevýhody. Je to hlavne nutnosť ochladzovania a následného opätovného ohrevu produktu medzi stupňom slinovanla a samotnej expandácle. Tým dochádza Jednak ku zvýšenej energetickej spotrebe procesu a ku vzniku ďalšieho manipulačného uzla s náročným sltovanim pri teplotách cca 300 °C.This process has several drawbacks with several advantages and practical feasibility of manufacturing. This is mainly the need for cooling and subsequent reheating of the product between the sintering stage and the expandable itself. This leads, on the one hand, to an increased energy consumption of the process and to the emergence of another handling node with demanding splicing at temperatures of about 300 ° C.

DalSou nevýhodou predmetného vynálezu Je vytváranie málo pevných, vlhkých granuli na báze peletizácie s vodou bez použitia dodatočných pojiv. čo v každom pripade vyžaduje fázu slinovania a teda dvojstupňovej výroby.A further disadvantage of the present invention is the formation of low-strength, wet granules based on pelletizing with water without the use of additional binders. which in any case requires a sintering phase and thus a two-stage production.

Nakoniec možno spomenúť fakt, že pri tomto spôsobe nie Je vytváraná separačná vrstva na granuliach už pri ich prvotnom vytvarovaní. čim by sa následne odsrranila nutnosť procesu dezintegrácie granulátu medzi stupňom slinovania a expandácle.Finally, it can be mentioned that in this process, a separating layer is not formed on the granules when they are first formed. thereby eliminating the need for a granulate disintegration process between the sintering step and the expanded state.

<ís*amaB!Bi£SK:.<* Amabel go! Bi £ E :.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky doteraz známych rleSeni v podstatnej miere odstraňuje a technický problém rieSi spôsob výroby sklovitého expandovaného granulátu, obsahujúceho dezintegrovaný sklovitý matrix, speňovacie prostriedky. granulaCné a plastifikaCné pojivá, ktorý sa získa granuláciou a tepelným spracovaním podlá tohoto vynálezu, ktorého podstata spoCíva v tom, že anorganický sklovitý matrix sa zmieäa so speňovacim prostriedkom v množstve 1,5 až 5.9 percent hmotnostných. vzhladom na hmotnosť anorganického sklovitého matrixu a zmes sa prostredníctvom granulaCného pojiva vo forme vodného roztoku aspoň Jedného zo skupiny kremičitanu sodného a/alebo draselného, uhličitanu sodného a/alebo draselnéno a hydroxidu sodného a/alebo draselného granuluje. V jednej fáze sa granulát tepelne spevňuje pri teplotách v intervale medzi vzťažnými viskozitnými bodmi a to bodom deformačnej teploty a Littietonovým bodom mäknutia pre použitý anorganický sklovitý matrix po dobu neprekračujúcu o viac ako trojnásobok dobu počiatku sllnovania charakterizovanú počiatkom nárastu mechanickej pevnosti granuli. Následná expandácla granuli sa uskutočňuje pri teplote minimálne o 50°C nlžäej ako vzťažný vlskozitný bod, definovaný ako bod teCenia pre použitý anorganický sklovitý ifiatrix po aoou neprepracujúcu o viac ako trojnásobok dobu počiatku expandácie granulátu. Na integráciou Čerstvo vytvorený granulát s obsahom vlhkosti 5 až 18 percent hmotnostných vodného roztoku granulCného pojiva. vzhladom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrixu, sa pred etapou tepelného sllnovania a expandácie nabaluje antlspekavá vrstva na báze jemnej práákovej tuhej látky, netvoriacej pri teplotách do 1000°C eutektlkum s granulátom ani so stenami pece poCas procesu sllnovania a expandácie, s následným riadeným chladením na teplotu okolia, po ktorom sa sklovitý expandovaný granulát oddelí od nadbytočnej recyklovatelnej antispekavej vrstvy a súčasne alebo následne sa triedi podlá priemeru granúl do jednej alebo viacerých velkostných tried.Said drawbacks of the prior art solutions are substantially eliminated and a technical problem is solved by a process for the production of a glassy expanded granulate containing a disintegrated glassy matrix by foaming agents. The granulating and plasticizing binders obtained by the granulation and heat treatment of the present invention are characterized in that the inorganic glassy matrix is mixed with a foaming agent in an amount of 1.5 to 5.9 percent by weight. based on the weight of the inorganic glassy matrix, the mixture is granulated by means of a granulating binder in the form of an aqueous solution of at least one of sodium and / or potassium silicate, sodium and / or potassium carbonate and sodium and / or potassium hydroxide. In one phase, the granulate is thermally consolidated at temperatures in the range between the viscosity points of the deformation point and the lithon point of softening for the inorganic glassy matrix used for no more than three times the onset of glazing characterized by the onset of mechanical strength of the granule. The subsequent expanded granule is carried out at a temperature of at least 50 ° C below as the reference wavelength point, defined as the melting point for the inorganic glassy ifiatrix used after no more than three times the start time of the granulate expansion. Freshly formed granules having a moisture content of 5 to 18 percent by weight of the aqueous granular binder solution. based on the total weight of the inorganic vitreous matrix, an anti-caking layer based on a fine powder solid, not forming at temperatures up to 1000 ° C, is coated with a granulate or furnace walls during the annealing and expansion process, followed by controlled cooling ambient temperature after which the vitreous expanded granulate is separated from the excess recyclable anti-caking layer and simultaneously or subsequently sorted according to the diameter of the granules into one or more size classes.

Je výhodné použiť ako speňovaci prostriedok zmesný uhličitan horeCnato-vápenatý s molárnym pomerom horčíka/a vápnikQ/od 1:1 do 1:150 .It is preferred to use as a foaming agent a mixed calcium-calcium carbonate having a molar ratio of magnesium (and calcium) of from 1: 1 to 1: 150.

Výhodné Je aj to. aby sa koncentrácia vodného roztoku ktorého kolvek zo skupiny granulaCných pojiv pohybovala v rozmedzí 0,081 aZ 0,95 mol.l ¹.It is also advantageous. the concentration of the aqueous solution of any of the granular binders in the range of 0.081 to 0.95 mol.l ¹ .

Výhodou Je tieZ pridanie Časticového plastifikaCného pojiva v rozmedzí 0,05 aZ 5,9 percent hmotnostných k anorganickému sklovitému matrizu a speňovaciemu prostriedku, vzhľadom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrizu.Also advantageous is the addition of a particulate plasticizing binder in the range of 0.05 to 5.9 percent by weight to the inorganic glassy matt and foaming agent, based on the total weight of the inorganic glassy matt.

S výhodou integrácia granúl prebieha na granulaCnom tanieri alebo na dvojici hladkých alebo dezénových valcov alebo na extrúdri.Preferably the integration of the granules takes place on a granulating plate or on a pair of plain or tread rolls or on an extruder.

Je výhodné, aby bol Čerstvo vytvorený granulát obalený antispekavou vrstvou vysuSený v tunelovej alebo kruhovej peci pri teplote nepresahujúcej 30úC bez vlastného vzájomného pohybu a/alebo tepelne spevňovany v tunelovej alebo kruhovej peci bez vzájomného vlastného pohybu a/alebo tepelne expandovaný v tunelovej alebo kruhovej peci bez vzájomného pohybu alebo v rotačnej peci pri vzájomnom valivom pohybe.It is preferred that the freshly formed granulate coated with an anti-caking layer is dried in a tunnel or annular furnace at a temperature not exceeding 30 ° C without its own relative motion and / or heat reinforced in a tunnel or annular furnace without relative self-movement and / or thermally expanded in a tunnel or annular furnace relative to each other or in a rotary kiln with relative rolling motion.

Výhodou Je tieZ voľné ochladenie sklovitého ezpandovaného granulátu na teplotu, zodpovedajúcu hornej chladiacej teplote anorganického sklovitého matrizu s následným riadeným chladením rýchlosťou 3 aZ 50°C za minútu o celkový rozsah 250°C a potom voľné chladenie na teplotu okolia.An advantage is also the free cooling of the glassy granular granulate to a temperature corresponding to the upper cooling temperature of the inorganic glassy mattress followed by controlled cooling at a rate of 3 to 50 ° C per minute for a total range of 250 ° C and then free cooling to ambient temperature.

Výhodné Je oddeľovanie ochladeného sklovitého ezpandovaného granulátu od recyklovateľnej antispekavej vrstvy vlbraCne a/alebo sitovo a/alebo aeromechanlcky.It is preferred to separate the cooled glassy granular granulate from the recyclable anti-caking layer in a wavy and / or sieve and / or aeromechanical manner.

Prednosti tohoto spôsobu výroby sklovitého ezpandovaného granulátu spočívajú najmä v ľahkej a reprodukovateľnej priemyselnej realizácii, nenáročnosti strojne-technickeho zariadenia, energetickej výhodnosti z titulu absencie medzioperaCného ochladzovania a opätovného ohrevu medzi procesom slinovanie a ezpandácie, ekologickej nezávadnosti a takto získaný granulát Je charakteristický Časticami guľovitého alebo nepravidelného izometrického tvaru o strednom priemere 0.25 až 25 mm a sypná hmotnosť tohoto sklovitého _3 expandovaného granulátu Je 125 až 458 kg.m . pričom merná äpeci_3 flcká hmotnosť granuli Je lô5 aZ 750 kg.mAdvantages of this process for producing vitreous granular granules are, in particular, easy and reproducible industrial implementation, low-tech machinery, energy efficiency due to the absence of inter-operative cooling and reheating between the sintering and espanding process, ecological safety and the granularity thus obtained. isometric shape having an average diameter of 0.25 to 25 mm and the bulk density of this glassy expanded granulate is 125 to 458 kg.m. wherein the specific gravity of the granule is 15 to 750 kg.m.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Jemne zomletý anorganický sklovitý matrix vytvorený pomletím bežného silikátového, s výhodou sodnodraselného, najčastejšie odpadného skla na zrnitosť 30 a menej mikrometrov sa zmieša so spefiovacim prostriedkom na báze zmesného uhličitanu horeCnatovápenatého v mnoZstve 1,5 aZ 5,9 X z hmotnosti sklovitého matrixu, ktorého Častice sú s výhodou rovnakej alebo menšej velkostl, ako Častice anorganického sklovitého matrixu. Ďalej sa pridá plastifikaCné poJivo na báze hlinitokremiCitanov, ako napríklad kaolín, v mnoZstve 0,05 aZ 5.9 % hmotnostných. Vytvorená zmes sa granuluje s granulaCným pojivom a to bud vodným roztokom kremičitanu, uhličitanu alebo hydroxidu sodného alebo draselného, v koncentráciách 0.001 aZ 0.95 mol.l^-1. Granulácia sa môže realizovať buď na peletizaCnom tanieri skrápanim roztokom granulacneno pojlva, aieoo po vmieseni roztoku granulaCného pojiva do zmesi extrúziou, alebo lisovaním na hladkých, alebo dezénových valcoch. Množstvo roztoku granulaCného pojiva. vzhladom na množstvo anorganického sklovitého matrixu sa pohybuje v rozmedzí 5 až 18 X hmotnostných podlá spôsobu granulácie. Vlhký, Čerstvo vytvorený granulát sa obaluje Jemne mletým práškom za úCelom vytvorenia separaCneJ vrstvy. Táto separaCná vrstva sa vytvára akoukoľvek práškovou látkou, ktorá pri ter plotách do 1000 'C nevytvára eutektiká s granúlátom ani s výmurovkou pecí. S výhodou sa môžu používať uhličitany, oxidy, alebo hydroxldy vápenaté. horeCnaté alebo zmesné z týcho dvoch prvkov, ďalej rôzne hlinltokremiCltany, ako napríklad kaolíny a Živce.The finely ground inorganic vitreous matrix formed by grinding a conventional silicate, preferably sodium-potassium, most often waste glass to a particle size of 30 microns or less is mixed with a magnesium calcium carbonate mixed carbonate in an amount of 1.5 to 5.9% by weight of the vitreous matrix. they are preferably the same or smaller in size as the inorganic glassy matrix particles. Furthermore, a plasticizing binder based on aluminosilicate, such as kaolin, is added in an amount of 0.05 to 5.9% by weight. The resulting mixture is granulated with a granulating binder, either with an aqueous solution of sodium or potassium silicate, carbonate or hydroxide, at concentrations of 0.001 to 0.95 mol.l ^-1 . The granulation can be carried out either on a pelletizing plate sprayed with a granular binder solution, after mixing the granular binder solution into the mixture by extrusion, or by pressing on smooth or tread cylinders. Amount of granular binder solution. based on the amount of inorganic vitreous matrix, it is in the range of 5 to 18% by weight according to the granulation method. The wet, freshly formed granulate is coated with a finely divided powder to form a separating layer. This separating layer is formed by any powdered substance which does not form eutectics with granules or furnace linings at terra fences up to 1000 ° C. Preferably, calcium carbonates, oxides, or hydroxides may be used. magnesium or a mixture of the two elements, and various aluminosilicates such as kaolins and feldspars.

Po vytvarovaní sa vlhký a separaCnou vrstvou obalený granulát o tepelne spracuje. Najskôr sa súši pri teplotách do 300 C na posuvnom rošte bez vzájomného pohybu granulátu. Ďalej sa buď vysušený alebo nevysušený granulát slinuje pri teplotách v rozmedzí vzťažných vlskozitných bodov, a to medzi bodom deformačnej teploty a Littletonovým bodom mäknutla po docu maximálne o trojnásobok prevyšujúcu dobu počiatku slinovanla tak. aby následne takto spevnené granule vydržali volný pád minimálne z výšky Jedného metra. Slinovaci proces Je realizovaný na posuvnom rošte bez vzájomného pohybu granulátu. Potom sa granulát či υϊ vlhký. vr«yíený. alebo slinov·»ný podrobí procesu samotnej expandacie. Tento proces môže byť realizovaný opäť na posuvnom rošte alebo v rotačnej peci, kde dochá-After shaping, the wet granular layer is heat treated. First, it is dried at temperatures up to 300 ° C on the sliding grid without moving the granulate relative to each other. Further, either the dried or undried granulate is sintered at temperatures in the range of the reference wavelength points, between the deformation temperature point and the Littleton point, softened at the dock by a maximum of three times the sintering time so. so that the reinforced granules can withstand a free fall of at least one meter. The sintering process is carried out on the sliding grate without the relative movement of the granulate. Then the granulate or υϊ moist. vr «Yien. or saliva subjected to the process of expansion itself. This process can be carried out again on a sliding grid or in a rotary kiln where

dza k prevaľovaniu granulátu a tým k Jeho vzájomnému pohybu a mieri šaniu. Teplota expandácie Je minimálne o 50 C nižšia, ako vzťažný vizkozitný bod - bod tečenia, pre použitý anorganický sklovitý matrix a celková doba expandácie neprekročí o viac ako trojnásobok dobu počiatku expandácie. Volba Jedno-, dvoj- alebo trojstupňového tepelného spracovania Je závislá na veľkosti a východiskovej mechanickej pevnosti vlhkých granulí.dza to roll the granulate and thereby to its mutual movement and measure sewing. The expansion temperature is at least 50 ° C lower than the reference viscosity-pour point for the inorganic glassy matrix used and the total expansion time does not exceed by more than three times the onset of expansion. The choice of single-, two- or three-stage heat treatment is dependent on the size and initial mechanical strength of the wet granules.

Po expandácil sa hotový granulát voľne ochladzuje na hornú chladiacu teplotu a potom sa riadene chladí rýchlosťou 3 až 50 ^<:C/mln až na teplotu 250 ^LC. Rýchlosť chladenia Je závislá na priemere granuli. Pod touto teplotou nastáva už len volné ochladzovanie expandovaného granulátu. Po ochladení granulátu na teplotu 50 - 100 °C sa tento zbavuje nadbytočného materiálu tvoriaceho separačnú antispekavú vrstvu a zároveň, alebo následne Je triedený na rôzne požadované zrnitosti. Tieto procesy sú realizované aspoň Jedným z procesov sitovania, vibrofluidného delenia alebo aeromechanického delenia. Oddelený a zachytený nadbytočný materiál, ktorý tvoril separačnú vrstvu, môže byť čiastočne alebo úplne recyklovaný v procese vytvárania separačnej vrstvy na vlhký granulát.After the expansion of the finished granules it is cooled to open the refrigerator compartment temperature and the controlled cooling rate of 3 to 50 ^<C / million up to 250 ^L C. The cooling rate depends on the diameter of the granule. Below this temperature there is only free cooling of the expanded granulate. After cooling the granulate to a temperature of 50-100 [deg.] C., the granulate is stripped of the excess material forming the separating antispection layer and at the same time or subsequently is sorted to various desired grain sizes. These processes are carried out by at least one of the screening, vibrofluidic separation or aeromechanical separation processes. The separated and entrapped excess material that formed the release layer may be partially or completely recycled in the process of forming the release layer into the wet granulate.

Granulát získaný týmto spôsobom Je charakterizovaný granulami, ktoré sú gulovltého. alebo nepravidelne izometrického 'jrj o strednom priemere 0,25 až 25 mm a sypná hmotnosť tohoto sklovitého -3 expandovaného granulátu Je 125 až 450 kg.m pri mernej špecifickej _3 hmotnosti 185 až 750 kg.mThe granulate obtained in this way is characterized by granules which are globular. or irregularly isometric, with an average diameter of 0.25 to 25 mm, and the bulk density of the vitreous -3 expanded granulate is 125 to 450 kg.m, with a specific gravity of 3 to 185 to 750 kg.m.

Príklad č.lExample no

Odpadnú sklo najmá obalové a tabuľové bolo pomleté na gulovom mlyne na častice o strednom priemere 15 mikrometrov. K anorganickému sklovitému matrixu bol pridaný dolomitlcký vápenec s molárnym pomerom CaO:NgO 20:1. Tohoto speňovacieho prostriedku bolo pridané 4,2 % vzhľadom na hmotnosť skla. Plastifikačné pojivo sa nepridávalo. Na zvlhčenie sa použilo 9 % hmotnostných granulačného pojiva pozostávajúceho z 5 í-ného vodného roztoku kremičitanu sodného. Po dokonalom zamiešaní a prevlhčeni sa zmes pretláčala cez dvojicu valcov s Jemným dezénom. Vytvarovaný výlisok sa rozdružoval a triedil na sitách tak. aby odchádzajúci granulát mal priemer 0,7 až 2 mm. Podsitný podiel sa recykloval. K vlhkému granulátu sa pridával v množstve 17 hmotnostných suchý. Jemne mletý vápenec na vytvorenie antispekavej vrstvy a granulát sa s nim celkom obalil. Potom bol tento granulát priamo expandovaný v rotačnej peci pri teplote prostredia 810 až 825 °C. Po expandácii, ktorá trvala v priemere 3,5 min sa granulát ochladzoval rýchlosťou 25 °C.min ¹ na teplotu 50 °C. Potom sa sitoval na sitách o velkosti oka 5, 2,5 a 0,5 mm. Na najväčšom site zostali náhodné zhluky granuli, ktoré po rozdruženi boli opäť sitované. Na site o velkosti oka 2,5 mm zostal hrubši granulát o priemere granuli 2,2 až 4,7 mm a strednou velkosťou 4 mm. Sypná hmotnosť tohoto granulátu bola 195 _3 kg.m .Granulát na treťom site mal priemer zŕn 1.2 až 2.5 mm s -3 priemerným zrnom 1,7 mm a sypnou hmotnosťou 225 kg.m Podsitný podiel obsahoval nadbytočnú antispekavú vrstvu ktorá sa skladala zväčša z CaO. Tento sa recykloval s-äť do procesu vytvárania spekavej vrstvy. Väčšie granule boli izometrického, viacmenej nepravidelného tvaru a menšie boli gulovité. Na povrchu zostávali uchytenéWaste glass, especially container and sheet glass, was ground in a ball mill to a particle diameter of 15 microns. Dolomite limestone with a 20: 1 CaO: NgO molar ratio was added to the inorganic glassy matrix. This foaming agent was added 4.2% by weight of the glass. The plasticizing binder was not added. A 9% w / w granulation binder consisting of 5% aqueous sodium silicate solution was used for wetting. After thorough mixing and moistening, the mixture was forced through a pair of fine tread cylinders. The shaped molding was separated and sorted on sieves so. so that the outgoing granulate has a diameter of 0.7 to 2 mm. A substantial portion was recycled. Dry moisture was added to the wet granulate in an amount of 17% by weight. The finely ground limestone to form an anti-caking layer and the granulate is completely coated with them. The granulate was then directly expanded in a rotary kiln at an ambient temperature of 810-825 ° C. After expansion, which lasted an average of 3.5 min, the granulate was cooled at 25 ° C.min ¹ to 50 ° C. It was then sieved on 5, 2.5 and 0.5 mm mesh sieves. Random clusters of granules remained on the largest sieve and were sieved again after separation. A sieve with a mesh size of 2.5 mm remained a thicker granulate with a granule diameter of 2.2 to 4.7 mm and an average size of 4 mm. The bulk density of this granulate was 195-3 kg.m. The granulate on the third sieve had a grain diameter of 1.2 to 2.5 mm with a -3 average grain size of 1.7 mm and a bulk density of 225 kg. . This was recycled back into the sintering process. The larger granules were of an isometric, more or less irregular shape and the smaller ones were spherical. They remained attached to the surface

CaO, ktorý umožňoval vytvorenie hydraulickej väzby s maltovinovým pojivom.CaO, which made it possible to form a hydraulic bond with a mortar binder.

Príklad C.2Example C.2

Sklo podobného zloženia, ako v príklade č.l bolo zomleté na stredný priemer častíc 20 mikrometrov. K zomletému sklu sa pridal rovnaký dolomitický vápenec akc v pi iic/.ž.čxLjí.com pjlkl-J-a v množstve 3,3 X z hmotnosti sklovitého matrixu a kaolín ako plastifikačné pojivo v množstve 1,1 X hmotnostných z hmotnosti skla. Vzniknutá zmes sa po dokonalom zhomogenizovaní peletizovala na tanlerovom peletizátore. Skrápaná bola roztokom granulačného pojiva a to roztokom NaOH o koncentrácii 0.45 X hmotnostných. Granule po peletizácii mali velkosť 3 až 7 mm a vlhkosť 14.5 X hmotnostných. Po vytvorení antispekavej vrstvy, na ktorú bolo potrebné 8,5 hmotQ. % vápenca, sa granulát v pásovej peci najskôr sušil pri 200Glass of a similar composition to that of Example 1 was ground to a mean particle diameter of 20 microns. The same dolomitic limestone was added to the milled glass in an amount of 3.3% by weight of the glassy matrix and kaolin as a plasticizing binder in an amount of 1.1% by weight of the glass. The resulting mixture was pelletized on a tanner pelletizer after complete homogenization. It was sprinkled with a granulation binder solution of 0.45 X NaOH. The pelletized granules had a size of 3 to 7 mm and a moisture of 14.5% by weight. After formation of an anti-caking layer, which required 8.5 wt. % of the limestone, the granulate in a belt furnace was first dried at 200

C a potom slinoval pri 635 °C po dobu 11 minút, bez vzájomného pohybu granuli. Takto spevnené granule sa ihneď horúce presýpali do rotačnej pece, kde sa expandovali pri teplote 800-815 C po dobu 2,5 minúty. Vyrobený granulát sa najskôr chladil volne na ί i· -i teplotu 54Θ C a potom riadene, a to rýchlosťou 12 C.min až na f« teplotu 300 C s následným volným oocň±adenim na teplotu okonténo prostredia. Potom bol vibrofluidne zbavený nadbytočnej antispekavej vrstvy a sitami delený na frakcie podlá požiadaviek užívate • ,Ι7·Ι·»ΡΙ**·Ι ^·- lov. Granulát bol gulovltej formy o veľkosti 6 až 17 mm a sypnej -3 hmotnosti 125 až 175 kg.mC and then sintered at 635 ° C for 11 minutes without moving the granule. The solidified granules were immediately hot transferred to a rotary kiln where they were expanded at 800-815 C for 2.5 minutes. The granulate produced was first cooled freely to a temperature of 54 ° C and then controlled, at a rate of 12 ° C to a temperature of 300 ° C, followed by a free cooling to ambient temperature. It was then vibrofluidically depleted of excess anti-caking layer and sieved into fractions according to the user's requirements, lov7 · Ι · ΡΙ ** · Ι ^ · - hunting. The granulate was a spherical form with a size of 6 to 17 mm and a bulk density of 125 to 175 kg.m

Priemyselná využitelnosťIndustrial Applicability

Sklovitý expandovaný granulát Je priemyselne využitelný, ako nenasiakavé plnivo do tepelne-izolačných hmôt pri použiti organických i anorganických pojív, s výhodou silikátových. Takto vyrobené hmoty sú vhodné pre izolácie v stavebníctve i v priemysle, napr. v chemickom alebo energetike. Aplikáciou vznikajú hmoty lahké. tepelne odolné, s nízkym koeficientom tepelnej vodivosti. Samotný sklovitý expandovaný granulát možno použiC i ako zásypovú hmotu s velml nízkou sypnou hmotnosťou a s dobrými tepelno-izolačnými vlastnosťami.Glassy expanded granulate It is industrially useful as a non-absorbent filler for thermal insulation materials using both organic and inorganic binders, preferably silicate. The materials produced in this way are suitable for insulation in building and industry, eg. in chemical or power engineering. Application results in light masses. heat resistant, low coefficient of thermal conductivity. The glassy expanded granulate itself can also be used as a backfill with a very low bulk density and good thermal insulating properties.

Claims

PATENT CLAIMS

A process for the manufacture of a vitreous expanded granulate comprising a disintegrated inorganic vitreous matrix and a foaming agent, granulating and plasticizing binder, which is obtained by granulation and heat treatment, characterized in that the inorganic vitreous matrix is mixed with a foaming agent in an amount of 1.5 to 5, 9% by weight based on the weight of the inorganic vitreous matrix and the mixture is granulated in at least one of sodium and / or potassium silicate, sodium and / or potassium carbonate and sodium hydroxide and / or The granulate is thermally solidified in one phase at temperatures in the range between the viscosity points of the deformation point and the Littieton softening point for the inorganic glassy matrix used for no more than three times the onset time of granulation of the granules with their subsequent expansion at a temperature of at least 50 ° C lower than the reference wavelength point defined as the reCenla point for the Benefit Inorganic Glassy Matrix for a period of no more than three times the start time of the expanded granulate. At the time of integration, a freshly formed granulate having a moisture content of 5 to 18 percent by weight of the aqueous granular binder solution based on the total weight of the inorganic vitreous matrix is wrapped with an anti-caking layer based on fine powdered solids not forming a eutectic with granules or walls. followed by controlled cooling to ambient temperature, after which the vitreous expanded granulate is separated from the excess recyclable and non-caking layer and at the same time subsequently sorted according to the diameter of the granules into one or more size classes.

2. The method of item 1, supra-2, as follows. The composition is a top-calcium calcium carbonate with a magnesium to calcium molar ratio of from 1: 1 to 1: 150.

3. The process according to claim 1, wherein the concentration of the aqueous solution of any of the group of granulating binders is determined by the range of 0.001 to 0.95 mol.l of solution.

4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein a particulate plasticizing binder in the range of 0.05 to 0.5 is added to the inorganic vitreous matrix and the foaming agent.

5.9 weight percent, based on the total weight of the inorganic glassy matrix.

Method according to Claims 1 to 4, characterized in that the integration of the granules takes place on a granulating plate or on a pair of smooth and / or tread rolls or on an extruder.

6. Method according to claim 1, characterized in that the freshly formed granulate coated with an anti-caking layer is dried in a tunnel or annular furnace at a temperature not exceeding 300 ° C without its own movement and / or heat consolidated in a tunnel or annular furnace without its own and / or thermally expanded in a tunnel or ring furnace without relative motion or in a rotary furnace with relative rolling motion.

7. The process of claims 1-6 wherein the glassy expanded granulate is freely cooled to a temperature corresponding to the upper cooling temperature of the inorganic glassy matrix;

H is followed by a controlled cooling rate of 3 to 50 C per minute, a ^f l total range of 250 ° C and below the free cooling to room temperature.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the cooled expanded glassy granulate is separated from the excess anti-caking layer by vibration and / or screening and / or aeromechanically.