SU1673544A1

SU1673544A1 - Способ получени пеностекла

Info

Publication number: SU1673544A1
Application number: SU894722172A
Authority: SU
Inventors: Борис Константинович Демидович; Павел Владимирович Шипук; Нелла Павловна Садченко; Светлана Степановна Титова; Анна Васильевна Дубинка; Виктор Васильевич Толстых; Леонид Федорович Панков; Константин Федорович Красько
Original assignee: Минский научно-исследовательский институт строительных материалов; Гомельский Стеклозавод Им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к строительству и промышленности стройматериалов, к оборудованию дл производства пеностекла. Цель изобретени - повышение качества пеностекла. Снижение водонасыщени , паропроницаемости, сорбционной влажности получаемого пеностекла достигаетс использованием в качестве пенообразующих смесей углеродсодержащей смеси, а в качестве грузонесущего полотна и защиты от выгоров углерода - стеклохолста или стеклоткани с защитным покрытием, дополнительно содержащим каолин, а также один или несколько углеродсодержащих материалов. Формование производ т методом проката между двум стади ми охлаждени при 660 - 780°С в течение 5 - 20 мин. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к строительству , промышленности стройматериалов, к оборудованию дл производства пеностекла непрерывным методом и может быть использовано на предпри ти х, производ щих пеностекло.

Цель изобретени - повышение качества пеностекла.

На чертеже представлена принципиальна схема установки дл осуществлени способа получени пеностекла.

Установка состоит из бункера 1 с дозатором (не показан) пенообразующей смеси, устройств 2 дл установки и размотки рулонного материала, устройств 3 дл приготовлени и нанесени защитного покрыти , рольганга 4, печи 5 вспенивани с последовательно расположенными зонами спекани 6, вспенивани 7. быстрого охлаждени 8, регулируемого изменени температуры 9, медленного охлаждени 10. механизма 11

формовани пеностекла,механизма 12 резки , кантовател 13, печи 14 отжига, конвейера 15 печи отжига, холодильника 16.

Расходный бункер 1 с питателем пенообразующей смеси предназначен дл хранени 2-3-часового запаса пенообразующей смеси и содержит устройство дл обрушивани ее сводов. Дозировочное устройство выполнено в виде питател непрерывной подачи пенообразующей смеси, равномерно распределенной по ширине ленты. Способ дозировани объемный. Толщина и ширина сло смеси регулируютс ; пределы регулировани : толщина сло смеси 10-40 мм, ширина 500-1400 мм. Привод питател (не показан) пенообразующей смеси сблокирован с устройством 2 дл установки и размотки стеклохолстэ и приводом рольганга 4.

Устройство 2 дл установки и размотки рулонного материала содержит механизмы

О vj СО (Л

Ј

дл установки, центрировани и размотки рулона материала (не показано). Устройство 3 дл приготовлени и нанесени защитного покрыти содержит механизмы дозировани каолина, жидкого стекла, сажи (угл антрацита), воды, гидроокиси алюмини , мешалку и механизмы нанесени защитного покрыти на рулонный материал (не показаны ).

Печь 5 вспенивани может быть выполнена с газовым или электрическим обогревом , Конвейер печи вспенивани выполнен в виде рольганга 4. В качестве роликов использованы стандартные трубы из жаропрочной стали или из керамических огнеупорных материалов, жаростойкость которых должна соответствовать температуре термообработки по зонам печи. Вращение роликов передаетс от привода втулочно-роликовой цепью и звездочками, насаженными на концы роликов. Основные размеры печи, мм: длина канала печи 21000- 40000; ширина канала в свету 1000-2000, Зоны спекани 6 и вспенивани 7 выполнены из одинаковых секций, соединенных между собой. Свод съемный. Футеровка шамот , шамотный легковес, диатомовый кирпич , высокоглиноземистые огнеупоры. Электронагреватели (не показаны) или горелки размещены с обеих сторон над и под рольгангом печи. Факелы верхних горелок направлены на свод и не соприкасаютс с пенообразующей смесью и пеномассой. Обща длина зон 6 и 7 12000-21000 мм. Начальна температура зоны 6 спекани 400-600°С, температура зоны 7 вспенивани 750-890°С. Зона 7 вспенивани от зоны 8 быстрого охлаждени отделена шамотными перегородками, расположенными над и под рольгангом 4. Длина зоны 8 быстрого охлаждени 2000-6000 мм. В зоне 8 быстрого охлаждени установлен холодильник 16 дл повышени теплового КПД. Дл регулировани температуры в зоне 8, а также дл разбавлени отход щих газов подводитс воздух. Предусмотрен аэродинамический контроль работы печи. Зона 9 регулируемого изменени температуры отделена от зоны 8 быстрого охлаждени шамотными перегородками, с зазором дл прохождени ленты пеностекла. Длина зоны регулировани изменени температуры 2000-6000 мм.

В зоне 9 смонтирован механизм 11 формовани пеностекла в виде роликов диаметром 30-90 мм, установленных с шагом 40-120 мм, при этом на высоте 50-100 мм над рольгангом ролики размещены горизонтально; а параллельно боковым стенкам печи ролики размещены вертикально с рассто нием между ними по ширине печи на

входе в механизм 11 формовани 1000-2000 мм и последующим уменьшением до 700- 1500 мм. Длина зоны 10 медленного охлаждени 5000-7000 мм. В зоне смонтирован

механизм 12 резки пеностекла. Резка пеностекла предусмотрена без остановки рольганга 4 печи 5 вспенивани . Кантователь 13 предназначен дл установки разрезанных изделий пеностекла в вертикальное положение на конвейер 15 печи 14 отжига.Уровень конвейера 15 печи 14 отжига по отношению к конвейеру 4 печи 5 вспенивани понижен на 250-400 мм. Печь 14 отжига может быть выполнена как с газовым обогревом , так и электрическим; длина печи отжига 40000-60000 мм.

Экспериментально установлено, что

формование пеностекла должно проводитсь при 660-780°С вслед за стадией резкого

охлаждени , при этом продолжительность формовани должна составл ть 5-20 мин. При длительности формовани менее 5 мин не обеспечиваютс необходимые геометрические размеры пеностекла. Формовать пеностекло более 20 мин экономически и технологически нецелесообразно.

При изготовлении пеностекла с помощью предлагаемых способа и установки пенообразующую смесь с удельной поверхностью 600-800 м2/кг, приготовленную из совместно измельченных стекла листового состава и углеродистого газообразовател , непрерывно подают питателем бункера 1 пенообразующей смеси слоем толщиной 1040 мм и шириной 500-1400 мм (в зависимости от габаритов установки), например на стеклохолст (ТУ 21-23131-80) с предварительно нанесенным на него защитным покрытием . Стеклохолст с помощью

устройства 2 дл установки и размотки рулонного материала непрерывно перемещают рольгангом 4. Защитное покрытие при помощи устройства 3 дл приготовлени и нанесени защитного покрыти приготавливают из 0,2-0,8 ч. жидкого стекла (ГОСТ 13078-81), 0,5-1.5 ч. воды, 0,5-1,5 ч. каолина (ТУ 21-25-238-80). В состав защитного покрыти могут быть дополнительно введены гидроокись алюмини (ГОСТ 11841-76) в количестве 0.1-0,3 ч.,сажа (ГОСТ 7885-86), уголь антрацит (ГОСТ 8188-74), кокс (ГОСТ 3340-71) или их смесь в количестве 0,1-0,4 ч. Защитное покрытие подают на стеклохолст или стеклоткань, ширина которых может

быть 200-1000 мм. В зависимости от габаритных размеров установки и ширины стек- лохолста или стеклоткани одновременно по рольгангу 4 может подаватьс несколько рулонов . Толщина стеклохолста или стеклоткани 0.8-1,5 мм Расход защитного покрыти 0,13-0,70 кг/мин

Поверх уложенного сло пенообразую- щей смеси укладываетс устройством 2 дл установки и размотки рулонного материала одна или несколько (в зависимости от габаритов установки и ширины рулонного материала ) лент стеклохолста или стеклоткани с предварительно или после нанесенным на него устройством 3 дл приготовлени и нанесени защитного покрыти защитным покрытием того же состава, что и на стеклохолст или стеклоткань, подаваемые непбсредственно на рольганг 4.

Пенообразующую смесь, уложенную между двум лентами стеклохолста или стеклоткани с нанесенным на них защитным покрытием, непрерывно рольгангом 4 со скоростью 0,10-0,40 м/мин подают в печь 5 вспенивани , где подвергают термообработке при 400-830°С в зоне 6 спекани в течение 15,9-63,5 мин, затем вспенивают при 750-890°С в зоне 7 вспенивани в течение 15,9-63,5 мин, после чего пеномассу охлаждают в зоне резкого охлаждени до 500-600°С в течение 6,7-27,0 мин, а затем направл ют в зону регулируемого изменени температуры, где она находитс при 660-780°С 6,7-27,0 мин, и затем формуют механизмом 11 формовани с четырех сторон при этой температуре в течение 5-20 мин. Сформованное пеностекло толщиной 50-100 мм и шириной 700-1000 мм постепенно охлаждают до 520-570°С в зоне 10 медленного охлаждени в течение 13,5-54,0 мин и разрезают через каждые 200-500 мм механизмом 12 резки на плиты. Далее пеностекло кантователем 13 устанавливают на ребро на конвейер 15 печи 14 отжига и отжигают по известному режиму. В результате получено пеностекло, имеющее следующие физические свойства: плотность 120-180 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,8-2.4 МПа, предел прочности при изгибе 0,6-1,8 МПа, теплопроводность 0,05-0,08 водонасыщение 1-4 об.%. сорбци- онна влажность при р 97% 0,1-0,5%, па- ропроницаемость 0,003-0,008 ч Па), Отклонени от геометрических размеров не более +5 мм.

Пример 1. Пенообразующую смесь, приготовленную из 100 ч. стекла листового состава и 3,5 ч. кокса литейного (ГОСТ 3340- 71) с удельной поверхностью 700 м2/кг, укладывают между двум лентами шириной 1000 мм стеклохолста с предварительно нанесенным на них защитным покрытием и подают по рольгангу в печь вспенивани . Толщина сло пенообразующей смеси 20

мм. ширима 600 мм Сослан защитного по крыти , ч/ жидкое стекло 0 1 пода 0 7. кзо лин 1 0. Режим тррмооГ)|пбог и. подогрев от 400 до 7RO°C 21,2 мин вспгнипание при 780-860°С 21.2 мин, быстрое охлаждение до 600°С 9,0 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 750°С 9,0 мин, медленное охлаждрние до 550°С 18,0 мин Формование производ т в зоне с

регулируемым изменением температуры при 750°С в течение 6,7 мин Толщина формуемого бруса пеностекла 100 мм, ширина 700 мм. Резку сформованного пеностекла производ т через каждые 500мм Плиты

пеностекла размером 700x500x100 мм далее подвергают отжигу от 520 до 30°С в течение 12.5 ч. Свойства полученного пеностекла: плотность 160-180 кг/м3, предел прочности при сжатии 1.0-2,5 МПа,предел

прочности при изгибе 0,7-1,8 МПа, теплопроводность 0,07-0,08 Вт/(м 1ф водонасыщение 2-3 об.%, сорбционна влажность при р - 97% 0,1-0,2%, паропроницаемость - 0,004-0,006 ч- Па) Отклонени от

геометрических размеров не более 13 мм.

Габаритные размеры установки дл осуществлени способа: длина печи вспенивани 23500 мм; ширина канала в свету 1100 мм, длина печи отжига 40000 мм. Длина зон

печи вспенивани : обща спекани и вспенивани 12700 мм, резкого охлаждени 2700 мм, регулируемого изменени температуры 2700 мм, медленного охлаждени 5400 мм. Длина механизма формовани

2000 мм.

Пример 2. Последовательность операций , их длительность, температура термообработки , составы пенообразующей смеси и защитного покрыти такие же, как в примере 1, однако вместо стеклохолста использована стеклоткань.

Физические свойства пеностекла: плотность 145-160 кг/м , предел прочности при сжатии 1,3-2,4 МПа, предел прочности при

изгибе 0,7-1,8 МПа, теплопроводность 0,055-0,068 К}, водонасыщение 1-2 об.%, сорбционна влажность при р 97% 0,2-0,3%, паропроницаемость 0,003-0,004 ч Па), Отклонени от геометрических

размеров не более +3 мм.

Пример 3. Последовательность операций , их длительность, температура термообработки , составы пенообразующей смеси такие же, как и в примере 1. Отличие - в

составе защитного покрыти . Состав защитного покрыти , ч.: жидкое стекло 0,4, вода 0,7; каолин 1,0; сажа 0,2. Физические свойства пеностекла: плотность 130-150 кг/м , предел прочности при сжатии 1,0-2,2 МПа,

предел прочности при изгибе 0,7-1,6 МПа, теплопроводность 0,06-0,07 Вт/(М водона- сыщение 1-2 об.%, сорбционна влажность при р - 97 0,3-0,4%, паропроницаемость 0,003-0,005 мгЛм ч Па) Отклонени от геометрических размеров не более +3 мм.

Пример 4. Последовательность опе- раций.их длительность, температура термообработки , составы пенообразующей смеси такие же, как в примере 1. Отличие - в со- ставе защитного покрыти . Состав защитного покрыти , ч.: жидкое стекло 0,4; вода 0,7; каолин 1,0; гидроокись алюмини 0,2; сажа 0,2,

Свойства полученного пеностекла идеи- тичны свойствам пеностекла, полученного по примеру 1.

Отличие: в процессе спекани в примерах 1-3 возможно незначительное налипание защитного покрыти на ролики, что в последующем приводит к небольшим шероховатост м на поверхности плит. В примере 4 такого влени не наблюдаетс . Объ сн етс это выделением гидратной воды в процессе спекани и образованием газовой прослойки,

Пример 5. Последовательность операций , составы пенообразующей смеси и защитного покрыти такие же, как и в примере 1. Отличие - в продолжительности тер- мообработки и формовани , а также в значени х температуры формовани .

Режим термообработки - спекание от 400 до 820°С 15,9 мин, вспенивание при 820-880°С 15,9 мин, быстрое охлаждение до 600°С 6,7 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 660°С 6,7 мин, медленное охлаждение до 570°С 13,5 мин. Формование производ т механизмом формовани в течение 5 мин. Физиче- ские свойства пеностекла: плотность 120-150 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,8-1,8 МПа, предел прочности при изгибе 0,6-1,5 МПа, теплопроводность 0,05-0,06 ВтДм-ty водонасыщение 3-4 об.%, сорбционна влажность при (р 97% 0,7- 1,0%, паропроницаемость 0,006-0,008 мгДми «ч-Па). Отклонени от геометрических размеров не более +4 мм.

Пример 6. Последовательность one- раций, составы пенообразующей смеси и защитного покрыти такие же, как в примере 1. Отличие - в продолжительности термообработки и формовани , а также в значени х температуры формовани . Ре- жим термообработки: спекание от 400 до 780°С 63,5 мин, вспенивание при 800-820°С 63,5 мин, быстрое охлаждение до 500°С в течение 27,0 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 780°С 27,0 мин, медленное охлаждение до 520°С 54,0 мин. Формование пеностекла производ т в течение 20 мин.

Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонени от геометрических размеров не более +3 мм.

Пример 7. Последовательность операций , состав пенообразующей смеси и защитного покрыти такие же, как в примере 1. Отличие - в продолжительности термообработки и формовани , а также в значених температуры формовани . Режим термообработки: спекание от 400 до 830°С 12,7 мин, вспенивание при 840-890°С 12,7 мин, быстрое охлаждение до 600°С в течение 5,4 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 650°С 5,4 мин, медленное охлаждение до 570°С 10,8 мин. Формование производ т в течение 4 мин.

Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонени от геометрических размеров +7 мм.

Пример 8. Последовательность операций , составы пенообразующей смеси и защитного покрыти такие же,как в примере 1, отличие в продолжительности термообработки и формовани , а также в значени х температуры формовани . Режим термообработки: спекание от 400 до 780°С 79,4 мин, вспенивание при 780-800°С 79,4 мин, быстрое охлаждение до 500°С в течение 33,8 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 790°С 33,8 мин, медленное охлаждение до 520°С 67,5 мин. Формование пеностекла производ т в течение 25 мин. Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонени от геометрических размеров не более +2 мм.

Как следует из приведенных примеров, уменьшение продолжительности формовани до 4 мин и температуры формовани до 650°С (пример 7) приводит к получению пеностекла с отклонени ми от геометрических размеров более 5 мм, в то врем как увеличение продожительности сверх 25 мин и температуры выше 780°С (пример 8) незначительно улучшают геометрию пеностекла.

Как видно из примеров 1 и 2, использование стеклоткани вместо стеклохолста незначительно улучшает эксплуатационные характеристики полученного пеностекла, Такой же уровень свойств имеет пеностекло, полученное при добавлении в состав защитного покрыти углеродсодержащих добавок и гидроокиси алюмини , но в этом случае

улучшаютс услови эксплуатации установки .

Claims

Формула изобретени 1. Способ получени пеностекла путем подачи пенообразующей смеси между двум непрерывно перемещаемыми лентами материала с защитным покрытием из жидкого стекла, спекани , вспенивани , двух- стадийного охлаждени , формовани , резки и отжига, отличающийс тем, что, с целью повышени качества пеностекла, в качестве материала используют рулонный

0

стоклохолст или стеклоткань, а в защитное покрытие ввод т каолин, формование ведут методом проката между стади ми охлаждени при температуре 660-780°С в течение 5-20 мин.
2.Способ по п.1.отличающийс тем, что, в защитное покрытие дополнительно ввод т гидроокись алюмини .

3,Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю j щи и с тем, что в защитное покрытие дополнительно ввод т добавку углеродсодержа- щего материала.

/ъА

Ь-г:

О ij о О О СТ

5 6

8 9

l lЮ f 13 К

1 т

О О О О О О О

о о I о О О о

4

8 9

l l

с т

о о I о О О о

4

1611