SK277793B6 - Method of manufacture of glassy expanded pellet - Google Patents

Method of manufacture of glassy expanded pellet Download PDF

Info

Publication number
SK277793B6
SK277793B6 SK185892A SK185892A SK277793B6 SK 277793 B6 SK277793 B6 SK 277793B6 SK 185892 A SK185892 A SK 185892A SK 185892 A SK185892 A SK 185892A SK 277793 B6 SK277793 B6 SK 277793B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
granulate
glassy
expanded
inorganic
temperature
Prior art date
Application number
SK185892A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK185892A3 (en
Inventor
Vladimir Jaloviciar
Jan Surovec
Peter Lichvar
Original Assignee
Vladimir Jaloviciar
Jan Surovec
Peter Lichvar
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 Vladimir Jaloviciar, Jan Surovec, Peter Lichvar filed Critical Vladimir Jaloviciar
Publication of SK185892A3 publication Critical patent/SK185892A3/en
Publication of SK277793B6 publication Critical patent/SK277793B6/en

Links

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

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby sklovitého expandovaného granulátu s veľkosťou granuliek rádovo ΙΟ'4až 10’2 m a veľkosťou vnútorných pórov rádovo 10'5 až 10'3 m z anorganického sklovitého matrixu, speňovacích a ďalších prísad a antistatickou vrstvou.The invention relates to a process for the production of a glassy expanded granulate having a granule size of the order of až 4 to 10 ma 2 m and an internal pore size of the order of 10 3 5 to 10 3 3 m from an inorganic glassy matrix, foaming and other additives and antistatic layer.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Všeobecne je známych viac postupov, ktorými je možné 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 však pre mnohé aplikácie nevhodný hlavne z dôvodu jeho pomerne nízkej mechanickej pevnosti a takisto aj povrchovej otvorenej pórovitosti a nadväzne z toho vyplývajúcej vysokej nasiaknutosti vodou.In general, several processes are known by which glass porous granules can be produced. A process is known in which the 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 and also the surface open porosity and the consequent high water absorption.

Iný spôsob rieši nedostatky prechádzajúceho postupu vytvorením granulí, pozostávajúcich z jemne rozomletého skla a uhlikatého materiálu, najčastejšie sadzí, pričom granule sú podrobené tepelnému spracovaniu za účelom ich zoslinovania a spenenia. Pri tomto postupe je však na závadu veľmi tažko riaditeľný technologický proces, pretože je potrebné reprodukovateľným spôsobom zabezpečiť najskôr odstránenie uhlíka z povrchovej časti granulí, 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 prior art process by forming granules consisting of finely ground glass and carbonaceous material, most commonly carbon black, wherein the granules are subjected to a heat treatment for sintering and foaming. In this process, however, the technological process is very difficult to control because it is necessary to first ensure the removal of carbon from the surface of the granules 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 tiež postup, pri ktorom sa sklený pórovitý granulát pripraví tepelným spracovaním častíc vyrobených z pasty zloženej z vodného roztoku alkalického kremičitanu, jemne rozomletého skla a speňovacieho činidla.Also known is 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, a finely divided glass and a foaming agent.

Česko-slovenský patent č. 222259 chráni spôsob výroby sklovitého expandovaného granulátu, ktorým sa môžu ľahko pripraviť reprodukovateľným spôsobom v priemyselnom meradle expandované sklené granule mnohodutinkovej štruktúry, nízkej objemovej hmotnosti a nízkej priepustnosti pre vodu. Tento spôsob výroby granulí z expandovaného skla pozostáva z vytvorenia zmesi obsahujúcej častice sodnovápenatého skla a speňovacej prísady a jej vytvarovania do granulí, s nasledujúcim tepelným spracovaním granulí za účelom dosiahnutia roztavenia skla a vývinu plynu zo speúovacej prísady a vytvoreniu granulí z expandovaného skla a ich ochladením do tuhého stavu. Podstata riešenia 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 IO<5Pa.s, pričom doba zotrvania pri expandácii je najviac 600 sekúnd. Jednotlivé zložky východiskovej zmesi sú do tvaru granulí spojené pôsobením vody. Tepelné spracovanie zmesi obsahujúcej častice skla a speňovaciu prísadu sa vykonáva v dvoch stupňoch. V prvom stupni sa granule bez vzájomného valivého pohybu vysušia a zosilňujú pri teplote 250 až 300°C, aby sa podrvili. Po roztriedení zoslinovaného a podrveného poloproduktu nasleduje druhý stupeň tepelného spracovania pri teplote, ktorá nie je vyššia ako teplota, ktorá zodpovedá viskozite skla 1045Pa.s. Týmto postupom vyrobené napeneué granule majú sypnú hmotnosť od 0,12 do menej ako 0,5g/cm3 a zároveň nízku priepustnosť pre vodu, ktorá je pod 15 % objemnových.Czech-Slovak patent no. 222259 protects a process for the production of vitreous expanded granules, by which expanded glass granules of a multi-chamber structure, low bulk density and low water permeability can be readily prepared on an industrial scale in a reproducible manner. This method of making expanded glass granules comprises forming a mixture comprising soda-lime glass particles and a foaming agent and forming it into granules, followed by heat treatment of the granules to achieve glass melting and gas evolution from the blowing agent, and forming the expanded glass granules and cooling them into solid state. The principle of the solution is that the foaming additive is calcium carbonate in an amount of 1.7 to 2.7% by weight of the glass and the temperature during the expansion does not exceed the temperature corresponding to the viscosity of the glass IO <5 Pa.s . 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 stages. In the first stage, the granules are dried and rolled together at 250-300 ° C without crumbling to crush. The sorting zoslinovaného and crushed followed by a second step of pre-heat treatment at a temperature of not higher than the temperature corresponding to a glass viscosity of 10 4 'to 5 Pa.s. The foamed granules produced by this process have a bulk density of from 0.12 to less than 0.5 g / cm 3 and at the same time a low water permeability which is below 15% by volume.

Tento postup má pri viacerých výhodách a praktickej uskutočniteľnosti výroby i niektoré nevýhody. Je to hlavne nutnosť ochladzovania a následného opätovného ohrevu produktu medzi stupňom slinovania a samotnej expandácie. Tým dochádza jednak ku zvýšenej energetickej spotrebe procesu a ku vzniku ďalšieho manipulačného uzla s náročným sitovaním pri teplotách cca 300°C.This process has several disadvantages with several advantages and practical feasibility of production. This is mainly the need for cooling and subsequent reheating of the product between the sintering stage and the expansion itself. This leads to an increased energy consumption of the process and to an additional handling node with demanding sieving at temperatures of about 300 ° C.

Ďalšou nevýhodou predmetného vynálezu je vytváranie málo pevných, vlhkých granulí na báze peletizácie s vodou bez použitia dodatočných pojív, čo v každom prípade vyžaduje fázu slinovania, a teda dvojstupňovej výroby.A further disadvantage of the present invention is the formation of low-strength, wet pellets based on water pelletization 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, čím by sa následne odstránila nutnosť procesu dezintegrácie granulátu medzi stupňom slinovania a expandácie.Finally, it can be mentioned that in this process, a separating layer is not formed on the granules when they are initially formed, thereby eliminating the need for a granulate disintegration process between the sintering and expansion stages.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky doteraz známych riešení v podstatnej miere odstraňuje a technický problém rieši spôsob výroby sklovitého expandovaného granulátu, obsahujúceho dezintegrovaný sklovitý matrix, speňovacie prostriedky, granulačné a plastifikačné spojivá, ktorý sa získa granuláciou a tepelným spracovaním podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že anorganický sklovitý matrix sa zmieša so speňovacím prostriedkom v množstve 1,5 až 5,9 percent hmotnostných, vzhľadom na hmotnosť anorganického sklovitého matrixu a zmes sa prostredníctvom granulačného spojiva vo forme vodného roztoku aspoň jedného zo skupiny kremičitanu sodného a/alebo draselného, uhličitanu sodného a/alebo draselného 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 Littletonovým bodom mäknutia pre použitý anorganický sklovitý matrix počas doby neprekračujúcej o viac túto trojnásobok dobu počiatku slinovania charakterizovanú počiatkom nárastu mechanickej pevnosti granulí. Následná expandácia granulí sa uskutočňuje pri teplote minimálne o 50°C nižšej ako vzťažný viskozitný bod, definovaný ako bod tečenia pre použitý anorganický sklovitý matrix počas doby neprekračujúcej o viac ako trojnásobok dobu počiatku expandácie granulátu. Na integráciu čerstvo vytvorený granulát s obsahom vlhkosti 5 až 18 percent hmotnostných vodného roztoku granulačného spojiva, vzhľadom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrixu, sa pred etapou tepelného slinovania a expandácie nabaľuje antispckavá vrstva na báze jemnej práškovej tuhej látky, netvoriacej pri teplotách do 1 000°C eutektikuín s granulátom ani so stenami pece počas procesu slinovania a expandácie, s následným riadeným chladením na teplotu okolia, po ktorom sa sklovitý expandovaný granulát oddelí od nadbytočnej recyklovateľnej antispekavej vrstvy a súčasne alebo následne sa triedi podľa priemeru granúl do jednej alebo viacerých veľkostných tried.The process of manufacturing a glassy expanded granulate comprising a disintegrated glassy matrix, foaming agents, granulating and plasticizing binders, which is obtained by granulation and heat treatment according to the invention, which consists in that the inorganic glassy matrix is mixed with the foaming agent in an amount of 1.5 to 5.9 percent by weight, based on the weight of the inorganic glassy matrix, and the mixture is granulated in the form of an aqueous solution of at least one of sodium and / or potassium silicate, sodium carbonate; and / or potassium and sodium and / or potassium hydroxide is granulated. In one phase, the granulate is thermally strengthened at temperatures in the range between the viscosity points of reference, the deformation temperature point and the Littleton softening point for the inorganic glass matrix used, for a period not more than three times the sintering time characterized by the onset of mechanical strength of the granules. Subsequent expansion of the granules is carried out at a temperature at least 50 ° C lower than the reference viscosity point, defined as the pour point for the inorganic glass matrix used, for a time not exceeding more than three times the start time of the granulate expansion. For the integration of the 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, an anti-caking layer based on fine powdered solids not forming at temperatures up to 1000 ° C eutecticin with granulate or furnace walls during the sintering and expansion process, followed by controlled cooling to 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 granule diameter into one or more size classes.

Je výhodné použiť ako speňovací prostriedok zmesný uhličitan horečnato-vápenatý s molámym pomerom horčíka a vápnika od 1 : 1 do 1 : 150.It is preferred to use a mixed magnesium-calcium carbonate with a magnesium / calcium molar ratio of from 1: 1 to 1: 150 as a foaming agent.

Výhodné je aj to, aby sa koncentrácia vodného roztoku ktoréhokoľvek zo skupiny granulačných spojív pohybovala v rozmedzí 0,001 až 0,95 mol.ľ1.It is also preferred that the concentration of the aqueous solution of any of the group of granulating binders is in the range of 0.001 to 0.95 mol.l -1 .

Výhodou je tiež pridanie časticového plastifikačného spojiva v rozmedzí 0,05 až 5,9 percent hmotnostných k anorganickému sklovitému matrixu a speflovaciemu prostriedku, vzhľadom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrixu.It is also an advantage to add a particulate plasticizing binder in the range of 0.05 to 5.9 percent by weight to the inorganic glassy matrix and the spherical composition relative to the total weight of the inorganic glassy matrix.

S výhodou integrácia granúl prebieha na granulačnom 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 smooth or tread rolls or on an extruder.

Je výhodné, aby bol čerstvo vytvorený granulát obalený antispekavou vrstvou vysušený v tunelovej alebo kruhovej peci pri teplote nepresahujúcej 300°C bez vlastného vzájomného pohybu a/alebo tepelne spevňovaný 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 be dried in a tunnel or ring furnace at a temperature not exceeding 300 ° C without self-movement and / or thermally consolidated in a tunnel or ring furnace without self-movement and / or thermally expanded in a tunnel or circle a non-reciprocating furnace or a rotary furnace with relative rolling motion.

Výhodou je tiež voľné ochladenie sklovitého expandovaného granulátu na teplotu, zodpovedajúcu hornej chladiacej teplote anorganického sklovitého matrixu s následným riadeným chladením rýchlosťou 3 až 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 expanded granulate to a temperature corresponding to the upper cooling temperature of the inorganic glassy matrix 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 expandovaného granulátu od recyklovateľnej antispekavej vrstvy vibračné a/alebo sitovo a/alebo aeromechanicky.It is preferred to separate the cooled glassy expanded granulate from the recyclable anti-caking layer by vibrating and / or screening and / or aeromechanically.

Prednosti tohto spôsobu výroby sklovitého expandovaného granulátu spočívajú najmä v ľalikej a reprodukovateľnej priemyselnej realizácii, nenáročnosti strojového a technického zariadenia, energetickej výhodnosti pre absenciu medzioperačného ochladzovania a opätovného ohrevu medzi procesom slinovania a expandácie, ekologickej nezávadnosti, a takto získaný granulát je charakteristický časticami guľovitého alebo nepravidelného izomerického tvaru so stredným priemerom 0,25 až 25 mm a sypná hmotnosť tohto sklovitého expandovaného granulátu je 125 až 450 kg.m’3, pričom merná špecifická hmotnosť granulí je 185 až 750 kg.m0.Advantages of this method of production of glassy expanded granulate are mainly in light and reproducible industrial realization, low machine and technical equipment, energy advantages for absence of inter-operative cooling and reheating between the sintering and expansion process, ecological safety and the thus obtained granulate is characterized by particles or particles. isomeric shape with an average diameter of 0.25 to 25 mm and the bulk density of the glassy expanded granulate is 125 to 450 kg.m -3 , with the specific gravity of the granules being 185 to 750 kg.m -1 .

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 speňovacím prostriedkom na báze zmesného uhličitanu horečnatovápenatého v množstve 1,5 až 5,9 % z hmotnosti sklovitého matrixu, ktorého častice majú s výhodou rovnakú alebo menšiu veľkosť, ako častice anorganického sklovitého matrixu. Ďalej sa pridá plastifikačné spojivo na báze hlinitokremičitanov, ako napríklad kaolín, v množstve 0,05 až 5,9 % hmotnostných. Vytvorená zmes sa granuluje s granulačným spojivom, a to buď vodným roztokom kremičitanu, uhličitanu alebo hydroxidu sodného alebo draselného, v koncentráciách 0,001 až 0,95 mol.ľ1. Granulácia sa môže realizovať buď na peletizačnom tanieri skrápaním roztokom granulačného pojiva, alebo po vmieseni roztoku granulačného spojiva do zmesi extrúziou, alebo lisovaním na hladkých alebo dezénových valcoch. Množstvo roztoku granulačného spojiva, vzhľadom na množstvo anorganického sklovitého matrixu sa pohybuje v rozmedzí 5 až 18 % hmotnostných podľa spôsobu granulácie. Vlhký, čerstvo vytvorený granulát sa obaľuje jemne mletým práškom za účelom vytvorenia separačnej vrstvy. Táto separačná vrstva sa vytvára akúkoľvek práškovou látkou, ktorá pri teplo tách do 1 000’C nevytvára eutektiká s granulátom ani s výmurovkou pecí. S výhodou sa môžu používať uhličitany, oxidy, alebo hydroxidy vápenaté, horečnaté alebo zmesné z týchto dvoch prvkov, ďalej rôzne hlinitokremičitany, ako napríklad kaolíny a živce.The finely ground inorganic vitreous matrix formed by grinding the conventional silicate, preferably sodium-potassium, most often waste glass to a particle size of 30 microns or less is mixed with a foaming agent based on mixed magnesium calcium carbonate in an amount of 1.5-5.9% 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 aluminosilicates, 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 . Granulation can be carried out either on a pelletizing plate by sprinkling the granulating binder solution, or after mixing the granulating binder solution into the mixture by extrusion, or by pressing on smooth or tread rolls. The amount of granulating binder solution, based on the amount of inorganic glassy matrix, 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 separation layer. This separating layer is formed by any pulverulent substance which does not form eutectics with granules or furnace linings at temperatures up to 1000 ° C. Preferably, carbonates, oxides or hydroxides of calcium, magnesium or a mixture of the two elements, various aluminosilicates such as kaolins and feldspars can be used.

Po vytvarovaní sa vlhký a separačnou vrstvou obalený granulát tepelne spracuje. Najskôr sa suší 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 viskozitných bodov, a to medzi bodom deformačnej teploty a Littletonovým bodom mäknutia počas doby maximálne o trojnásobok prevyšujúcej dobu počiatku slinovania tak, aby následne takto spevnené granule vydržali voľný pád minimálne z výšky jedného metra. Slinovací proces je realizovaný na posuvnom rošte bez vzájomného pohybu granulátu. Potom sa granulát či už vlhký, vysušený, alebo slinovaný podrobí procesu samotnej expandácie. Tento proces môže byť realizovaný opäť na posuvnom rošte v rotačnej peci, kde dochádza k prevaľovaniu granulátu, a tým k jeho vzájomnému pohybu a miešaniu. Teplota expandácie je minimálne o 50’C nižšia, ako vzťažný viskozitný bod - bod tečenia, pre použitý anorganický sklovitý matrix a celková doba expandácie neprekročí o viac ako trojnásobok dobu počiatku expandácie. Voľba jedno-, dvoj- alebo trojstupňového tepelného spracovania je závislá od veľkosti a východiskovej mechanickej pevnosti vlhkých granulí.After shaping, the wet granular granules are heat treated. It is first dried at temperatures up to 300´C on the sliding rack without moving the granulate. Further, either the dried or undried granulate is sintered at temperatures within the reference viscosity points, between the deformation temperature point and the Littleton softening point, for a period of at most three times the sintering time so that the subsequently reinforced granules can withstand a free fall of at least one meter. . The sintering process is carried out on the sliding grid without the relative movement of the granulate. Then the granulate, whether wet, dried or sintered, is subjected to the expansion process itself. This process can be carried out again on a sliding grate in a rotary kiln where the granulate is rolled and thus its mutual movement and mixing. The expansion temperature is at least 50'C lower than the viscosity point-flow point for the inorganic glassy matrix used and the total expansion time does not exceed by more than three times the start time of expansion. The choice of single-, two-, or three-stage heat treatment is dependent upon the size and initial mechanical strength of the wet granules.

Po expandácii sa hotový granulát voľne ochladzuje na hornú chladiacu teplotu a potom sa riadene chladí rýchlosťou 3 až 50°Cúnin. až na teplotu 250°C. Rýchlosť chladenia je závislá od priemeru granulí. Pod touto teplotou nastáva už len voľné ochladenie expandovaného granulátu. Po ochladení granulátu na teplotu 50 - 100’C sa tento zbavuje nadbytočného materiálu tvoriaceho separačnú antispekovú 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 expansion, the finished granulate is freely cooled to the upper cooling temperature and then cooled in a controlled manner at a rate of 3 to 50 ° C. up to 250 ° C. The cooling rate depends on the diameter of the granules. Below this temperature, only the free cooling of the expanded granulate occurs. After cooling the granulate to a temperature of 50-100'C, the granulate is freed of excess material forming a separating anti-caking layer and at the same time or subsequently is screened for 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 guľovitého, alebo nepravidelne izomerického tvaru so stredným priemerom 0,25 až 25 mm a sypná hmotnosť tohto sklovitého expandovaného granulátu je 125 až 450 kg.m’3 pri mernej špecifickej lunotnosti 185 až 750 kg.m'3.The granulate obtained in this way is characterized by granules which are spherical or irregularly isomeric in shape with a mean diameter of 0.25 to 25 mm and the bulk density of this glassy expanded granulate is 125 to 450 kg.m- 3 at a specific gravity of 185 to 750 kg. m ' 3 .

Príklad č. 1Example # 1

Odpadne sklo, najmä obalové a tabuľové bolo pomleté na guľovom mlyne na častice so stredným priemerom 15 mikrometrov. K anorganickému sklovitému matrixu bol pridaný dolomitický vápenec s molámym pomerom ČaO : MgO 20 : 1. Tohto speňovacieho prostriedku bolo pridané 4,2 % vzhľadom na hmotnosť skla. Plastifikačné spojivo sa nepridávalo. Na zvlhčenie sa použilo 9 % hmotnostných granulačného spojiva pozostávajúceho z 5 %-ného vodného roztoku kremičitanu sodného. Po dokonalom zamiešaní a prevlhčení sa zmes pretláča 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 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 s veľkosťou oka 5, 2,5 a 0,5 mm. Na najväčšom site zostali náhodné zhluky granulí, ktoré po rozdružení boli opäť sitované. Na site s veľkosťou oka 2,5 nun zostal hrubší granulát s priemerom granulí 2,2 až 4,7 mm a strednou veľkosťou 4 mm. Sypná hmotnosť tohto granulátu bola 195 kg.m'3. Granulát na treťom site mal priemer zŕn 1,2 až 2,5 nun s priemerným zrnom 1,7 mm a sypnou hmotnosťou 225 kg.m’3. Podsitný podiel obsahoval nadbytočnú antispekavú vrstvu, ktorá sa skladala zväčša z CaO. Tento sa recykloval späť do procesu vytvárania antispekavej vrstvy. Väčšie granule boli guľovité. Na povrchu zostávali uchytené zvyšky CaO, ktorý umožňoval vytvorenie hydraulickej väzby s maltovinovým spojivom.The glass, especially the container and sheet glass, was dropped in a particle mill with a mean diameter of 15 microns. Dolomitic limestone with a CaO: MgO 20: 1 molar ratio was added to the inorganic glassy matrix. This foaming agent was added 4.2% based on the weight of the glass. The plasticizing binder was not added. A 9% w / w granulation binder consisting of a 5% aqueous sodium silicate solution was used for wetting. After thorough mixing and wetting, the mixture is forced through a pair of fine tread cylinders. The shaped compact was separated and screened so that the outgoing granulate had a diameter of 0.7 to 2 mm. A substantial portion was recycled. Dry, finely ground limestone was added to the wet granulate in an amount of 17% by weight to form an anti-caking layer, and the granulate was completely coated. The granulate was then directly expanded in a rotary kiln at an ambient temperature of 810 to 825 ° C. After expansion, which lasted an average of 3.5 min. the granulate was cooled at a temperature of 25 ° C · min · 1 to 50 ° C. It was then screened on 5, 2.5 and 0.5 mm sieves. On the largest site remained random clusters of granules, which after separation were sieved again. A sieve with a mesh size of 2.5 nun remained a thicker granulate with a granule diameter of 2.2 to 4.7 mm and a mean size of 4 mm. The bulk density of this granulate was 195 kg / m 3 . The granulate on the third sieve had a grain diameter of 1.2 to 2.5 nun with an average grain size of 1.7 mm and a bulk density of 225 kg / m 3 . The undercoat contained an excess anti-caking layer which consisted mostly of CaO. This was recycled back to the anti-caking layer. The larger granules were spherical. CaO residues remained on the surface, which made it possible to form a hydraulic bond with the mortar binder.

Príklad 2Example 2

Sklo podobného zloženia, ako v príklade č. I bolo zomleté na stredný priemer častíc 20 mikrometrov. K zomletému sklu sa pridal rovnaký dolomitický vápenec ako v predchádzajúcom príklade v množstve 3,3 % z hmotnosti sklovitého tnatrixu a kaolín ako plastifikačné spojivo v množstve 1,1 % hmotnostných z hmotnosti skla. Vzniknutá zmes sa po dokonalom zhomogenizovaní peletizovala na tanierovom peletizátore. Skrápaná bola roztokom granulačného spojiva, a to roztokom NaOH s koncentráciou 0,45 % hmotnostných. Granule po peletizácii mali veľkosť 3 až 7 mm a vlhkosť 14,5 % lunotnostných. Po vytvorení antispekavej vrstvy, na ktorú bolo potrebné 8,5 hmotn. % vápenca, sa granulát v pásovej peci najskôr sušil pri 200°C a potom slinoval pri 635OC počas 11 minút, bez vzájomného pohybu granulí. Takto spevnené granule sa ihneď horúce presýpali do rotačnej pece, kde sa expandovali pri teplote 800 - 815’C počas 2,5 minúty. Vyrobený granulát sa najskôr chladil voľne na teplotu 540°C a potom riadene, a to rýchlosťou 12’C.min'1 až na teplotu 300°C s následným voľným dochladením na teplotu okolitého prostredia. Potom bol vibrofluidne zbavený nadbytočnej antispekavej vrstvy a sitami delený na frakcie podľa požiadaviek užívateľov. Granulát bol guľovitej formy s veľkosťou 6 až 17 mm a sypnej hmotnosti 125 až 175 kg.m'3.Glass of a similar composition to that of Example 1. I was ground to a mean particle diameter of 20 microns. The same dolomitic limestone as in the previous example was added to the ground glass in an amount of 3.3% by weight of glassy tnatrix and kaolin as a plasticizing binder in an amount of 1.1% by weight of glass. The resulting mixture was pelletized on a plate pelletizer after complete homogenization. It was sprinkled with a granulation binder solution of 0.45% NaOH. The pelletized granules had a size of 3 to 7 mm and a moisture of 14.5% leaching. After formation of an anti-caking layer for which 8.5 wt. % Limestone, granulated in a belt furnace, first dried at 200 ° C and sintered at 635 C for about 11 minutes, no relative movement of the granules. The solidified granules were immediately hot transferred to a rotary kiln where they expanded at 800-815 ° C for 2.5 minutes. The produced granules are first cooled to a temperature freely 540 ° C and controlled, at a rate 12'C.min '1 up to 300 DEG C., followed by the free heat sink to ambient temperature. It was then vibrofluidically stripped of excess anti-caking layer and sieved into fractions according to user requirements. The granulate was a spherical form having a size of 6 to 17 mm and a bulk density of 125 to 175 kg / m 3 .

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Sklovitý expandovaný granulát je priemyselne využiteľný ako nenasiakavé plnivo do tepelne-izolačných hmôt pri použití organických i anorganických spojív, s výhodou silikátových. Takto vyrobené hmoty sú vhodné na izolácie v stavebníctve i v priemysle, napr. v chemickom alebo energetike. Aplikáciou vznikajú hmoty ľahké, tepelne odolné, s nízkym koeficientom tepelnej vodivosti. Samotný sklovitý expandovaný granulát možno použiť i ako zásypovú hmotu s veľmi nízkou sypnou hmotnosťou a s dobrými tepelno-izolačnými vlastnosťami.The glassy expanded granulate is industrially useful as a non-absorbent filler in heat-insulating 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. The application results in light, heat-resistant materials with a low thermal conductivity coefficient. The glassy expanded granulate itself can also be used as a backfill with a very low bulk density and good thermal insulating properties.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob výroby sklovitého expandovaného granu látu obsahujúceho dezintegrovaný anorganický sklovitý matrix a speňovacie prostriedky, granulačné a plastifikačné spojivá, ktorý sa získa granuláciou a tepelným spracovaním, vyznačujúci sa tým, že anorganický sklovitý matrix sa zmieša so speňovacím prostriedkom v množstve 1,5 až 5,9 percent hmotnostných vzhľadom na hmotnosť anorganického sklovitého tnatrixu a zmes sa prostredníctvom granulačného spojiva vo forme vodného roztoku aspoň jedného zo skupiny kremičitanu sodného a/alebo draselného, uhličitanu sodného a/alebo draselného a hydroxidu sodného a/alebo draselného granuluje, pričom sa granulát v jednej fáze tepelne spevňuje pri teplotách v intervale medzi vzťažnými viskozitnými bodmi, a to bodom deformačnej teploty a Littletonovým bodom mäknutia pre použitý anorganický sklovitý matrix po dobu neprekračujúcu o viac ako trojnásobok dobu počiatku expandácie granulátu, pričom sa na integráciou čerstvo vytvorený granulát s obsahom vlhkosti 5 až 18 percent hmotnostných vodného roztoku granulačného spojiva vzhľadom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrixu nabaľuje antispekavá vrstva na báze jemnej práškovej tuhej látky netvoriacej pri teplotách do 1 000°C eutektikum s granulátom ani so stenami pece s následným riadeným chladením na teplotu okolia, po ktorom sa sklovitý expandovaný granulát oddelí od nadbytočnej recyklovateľnej antispekavej vrstvy a súčasne alebo následne triedi podľa priemeru granúl do jednej alebo viacerých veľkostných tried.A process for the production of a glassy expanded granulated material comprising a disintegrated inorganic glassy matrix and foaming agents, granulating and plasticizing binders, obtained by granulation and heat treatment, characterized in that the inorganic glassy matrix is mixed with the foaming agent in an amount of 1.5 to 5 9% by weight based on the weight of the inorganic vitreous tnatrix, and the mixture is granulated by granulating a 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. one phase heat-strengthens at temperatures in the interval between the reference viscosity points, namely the deformation temperature point and the Littleton softening point for the inorganic vitreous matrix used for no more than three times the start time of the granulate expansion, wherein a freshly formed granulate having a moisture content of 5 to 18 percent by weight of the aqueous granular binder solution with respect to the total weight of the inorganic vitreous matrix is coated with an anti-caking layer based on a fine powder solid not forming a eutectic with granulate or furnace walls followed by controlled cooling to 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. 2. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa t ý m , že speňovacím prostriedkom je zmesný uhličitan horečnato-vápenatý s molámym pomerom horčíka ku vápniku od 1 : 1 do 1 : 150.2. The process according to claim 1, wherein the foaming agent is a mixed magnesium calcium carbonate having a molar ratio of magnesium to calcium of from 1: 1 to 1: 150. 3. Spôsob podľa bodu la 2, vyznačuj úci si t ý m , že koncentrácia vodného roztoku ktoréhokoľvek zo skupiny granulačných spojív je určená rozmedzím 0,001 až 0,95 mol.ľ1 roztoku.3. The process of claim 1, wherein the concentration of the aqueous solution of any one of the group of granulating binders is determined by the range of 0.001 to 0.95 mol / l of solution. 4. Spôsob podľa bodu 1 až 3, vyznačujúci sa tým,žek anorganickému sklovitému matrixu a speňovaciemu prostriedku sa pridá časticové plastifikačné spojivo v rozmedzí 0,05 až 5,9 percent hmotnostných, vzhľadom na celkovú hmotnosť anorganického sklovitého matrixu.4. The process according to claim 1, wherein the particulate plasticizing binder is added in the range of 0.05 to 5.9 percent by weight, based on the total weight of the inorganic glassy matrix. 5. Spôsob podľa bodu laž4, vyznačujúci sa tým,že integrácia granúl prebieha na granulačnom tanieri alebo na dvojici hladkých a/alebo dezénových valcov alebo na extrúderi.Method according to Claims 1 to 4, characterized in that the integration of the granules takes place on a granulation plate or on a pair of plain and / or tread rolls or on an extruder. 6. Spôsob podľa bodu 1 až 5, vyznačujúci sa tým,že čerstvo obalený antispekavou vrstvou je vysušený v tunelovej alebo kruhovej peci pri teplote nepresahujúcej 300°C bez vlastného vzájomného pohybu a/alebo tepelne spevňovaný v tunelovej alebo kruhovej peci bez vlastného vzájomného pohybu a/alebo tepelne expandovaný v tunelovej alebo kruhovej peci bez vzájomného pohybu alebo v rotačnej peci pri vzájomnom valivom pohybu.6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the freshly coated anti-caking layer is dried in a tunnel or ring furnace at a temperature not exceeding 300 ° C without self-movement and / or heat-hardened in a tunnel or ring furnace without self-movement. / or thermally expanded in a tunnel or annular furnace with no relative motion or in a rotary furnace with relative rolling motion. 7. Spôsob podľa bodu 1 až 6, vyznačujúci sa tým,že sklovitý expandovaný granulát je voľne ochladený na teplotu zodpovedajúcu homej chladiacej teplote anorganického sklovitého matrixu a následne je riadene chladený rýchlosťou 3 až 50’C za minútu o celkový rozsah 250°C a ďalej voľne chladený na teplotu okolia.7. The process of claim 1, wherein the glassy expanded granulate is freely cooled to a temperature corresponding to the upper cooling temperature of the inorganic glassy matrix and is subsequently cooled at a rate of 3 to 50 ° C per minute for a total range of 250 ° C and further. freely cooled to ambient temperature. 8. Spôsob podľa bodov laž7, vyznačujú4 c i sa t ý m , že ochladený expandovaný sklovitý granulát sa oddeľuje od nadbytočnej antispekavej vrstvy vibračné a/alebo sitovo a/alebo aeromechanicky.8. A method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the cooled expanded glassy granulate is separated from the excess anti-caking layer by vibrating and / or screening and / or aeromechanically.
SK185892A 1992-06-17 1992-06-17 Method of manufacture of glassy expanded pellet SK277793B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS921858A CZ185892A3 (en) 1992-06-17 1992-06-17 process for producing glassy expanded granulate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK185892A3 SK185892A3 (en) 1995-02-08
SK277793B6 true SK277793B6 (en) 1995-02-08

Family

ID=5353990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK185892A SK277793B6 (en) 1992-06-17 1992-06-17 Method of manufacture of glassy expanded pellet

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ185892A3 (en)
SK (1) SK277793B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ278059B6 (en) 1993-07-14
SK185892A3 (en) 1995-02-08
CZ185892A3 (en) 1993-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1549427B1 (en) Method for producing synthetic hollow microspheres
US7455798B2 (en) Methods for producing low density products
US4143202A (en) Ash coated cellular glass pellet
CA2525585C (en) Methods for producing low density products
US20100192808A1 (en) Synthetic Microspheres and Methods of Making Same
CA1117988A (en) Process of making cellulated glass beads and glass beads so obtained
US20090146108A1 (en) Methods and Formulations for Producing Low Density Products
US4057605A (en) Manufacture of light granular materials
EP0348241A1 (en) Ceramic material
RU2187473C2 (en) Method of manufacturing block expanded glass
SK277793B6 (en) Method of manufacture of glassy expanded pellet
JPH04119952A (en) Production of artificial light aggregate
US9643876B2 (en) Microspheres and methods of making the same
WO2019002561A1 (en) Preparation of sintered granulate for the manufacturing of a foamed glass pellets
JP2004262728A (en) Manufacturing process of lightweight aggregate which uses coal ash and sewage sludge incineration ash as raw materials
JP2006160570A (en) Method for manufacturing vitreous bulk foamed body
SK61997A3 (en) Method for producing vitrified expanded granulate
RU2255058C1 (en) Method of preparing blend for fabricating glass foam
RU2225373C1 (en) Method of manufacturing foamed silicate blocks
JPS589833A (en) Preparation of foamed glass bead
RU2278846C1 (en) Method of production of porous filler-calibrated microgranulated foamed glass
RU2272005C1 (en) Method of production of calibrated granulated foamed glass
JPS61132538A (en) Production of foamed glass particle
JPS63315527A (en) Preparation of raw material for glassy foam
JPH07187739A (en) Flyash artificial aggregate