Способ изготовления пустотелых гранул

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.С 04 В 31/02 С 04 В 31/36 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Явторы изобретения А. П. Меркин и Д. Ш. Хусаинова ъ у Московский ордена Трудового Красного Знамени ннжанерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУСТОТЕЛЫХ ГРАНУЛ ЗО Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано дгя изготовления легких пустотелых гранулированных заполнителейна основе минеральных композиций,Известен способ изготовления пустотелых гранул на основе керамических композициЙ, включающий операциинанесения глиняного порошка на ядрои обжига при температуре спекания 10глины. В качестве ядер используютпредварительно изготовленные подложкииз смеси опилок или торфа с растворомсвязующего, На полученные ядра наносят глиняный порошок путем его накаты 15вания, что обеспечивает гранулам сферическую, т.е. оптимальную для заполнения форму. Сырцовые гранулы подсуживают и обжигают. В процессе высоксЬемпературной обработки происходит 20выгорание ядра и спекание глинянойоболочки. Изготавливаемые известнымспособом гранулы имеют объемную массу 400 кг/м и более, водопоглощение для марки 400 - 14,8, прочность 25при сжатии (в цилинДре) 12,5 кгс/свт 1 ,Недостаток этого способа заключается в высокой объемной массе получаемых гранул. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления пустотелых гранул, включающий формование гранул путем последовательного нанесения на ядро из оплавляющегося или выгорающего материала жидкой и порошкообразной композиции и последующую термообработку, В качестве пористого ядра-подложки используют стеклопор (вспученный), который в процессе обжига оплавляется на внутренней поверхности оболочки с образованием пустотелой гранулы. На ядро из стеклопора наносят сначала слой глиняной .суспензии, а затем накатывают глиняный порошок. Пустотелые гранулы, получаемые известным способом, имеют при размере 1- 20 мм объемную массу 120-200 кг/м, прочность пэи.сжатии (в цилиндре) 5-11 кгс/см . Толщина глиняной оболочки составляет 1,0-1,5 мм 1,2).Недостаток известного способа заключается в сравнительно высокой объемной массе гранул, а также в сложности технологического контроля за термообработкой глиняных гранул, обусловленную высокой чувствительностью глины к изменению температуры обжига(недожог и пережог). Последние значительнО ухудшают физико-механическиехарактеристики получаемого материала,Кроме того, на поверхности пустотелых гранул, получаемых на основеглиняных комПозиций, образуются трещины, повышающие водопоглощение.Цель изобретения - упрощение технологии, снижение объемной массыгранул и образования трещин на ихповерхности;Поставленная цель достигается тем,что на ядро наносят раствор едкойщелочи 5-10-ной концентрации и перлит, а термообработку осуществляютпутем загрузки гранул в печь с 40 -60 С с последующими подъемом до 800- 15О9000 С и выдержкой при ней в течение5-15 мин.В качестве ядра-подложки можноиспольэовать материал, способный кплавлению ( например, стеклопор ) или 20ныгорающий материал ( например, гранулированные опилки или древесное волокно), Введение раствора щелочи необходимо для интенсификации процессатвердения перлита. Нанесение раствора щелочи можно осуществлять любымиизвестными способами, например, пульверизацией. Использование растворащелочи пониженной (менее 5) концентрации приводит к удлинению процесса термообработки. Повышение концентрации раствора щелочи (свыше 10)нецелесообразно, так как она не спо"собствует улучшению свойств гранули не оказывает положительного влиянияна технологический процесс,35 На увлажненные раствором щелочи гранулы наносят порошок перлита, измельченный до удельной поверхности 300(-7500 см 9/г. Нанесение перлита 40 осуществляют накатыванием или опудри ванием в тарельчатом граиуляторе, Толщина оболочки зависит от степени увлажнения ядра и тонины помола перлита. Оптимальная толщина оболочки 1,0-1,6 мм. Нанесение слоя меньшей толщины приводит к снижению прочности, а большей - к повышению объемной массы. Отформованные таким образом гранулы подвергают термообработке.В процессе последней происходит выгорание или оплавление ядер и твердение,герлитовой оболочки, Начальная температура в печи должна составлять 400-600 С. Загрузка сырца в печь с меньшей, чем 400 оС приводит к выгоранию или оплавлению подложки до затвердевания оболочки, что приводит к разрушению гранул. Повышение на-.чальной температуры свыше 600 С для гранул на выгорающих подложках выэы- щ вает нарушение целостности оболочки за счет интенсивного выделения продуктов сгорания. Предлагаемый режим благоприятно влияет на процесс твердения перлита. 65 При 800-9000 С в перлите в присутстнии щелочи происходят твердофаэовые реакции, в результате которыхперлит твердеет.П р и м е р 1. На вспученный стеклопор размером 10-20 мм с объемноймассой 30-40 кг/м наносят пульнеризацией 5-ный раствор едкой щелочи,а затем, в тарельчатом грануляторе,перлит с удельной понерхностью4000 см/г, Сырец загружают в печь стемпературой 550-600 ОС, поднимаюттемпературу в печи до 900 ОС и выдерживают сырец при этой температурев течение 5 мин. Полученные гранулыимеют объемную массу 80-120 кг/м,прочность при сжатии (в цилиндре)5-9 кгс/см, водопоглощение 3-4(за 48 часов) . Размер гранул 10,20 мм, толщина оболочки 1,0-1,3 мм.Трещин на поверхности оболочек необнаружено.П р и м е р 2. На гранулы из опилок, полученные путем приготовлениясмеси Опилок с раствором СДБ, окатывания и сушки во вращающейся печи,наносят 10-ный раствор щелочи, азатем порошок перлита с удельнойповерхностью 6000 см 2/г. Сырец загружают в печь с 400-450 оС, поднимают температуру в печи до 800 оС и выдерживают сырец в течение 15 мин приэтой температуре. Полученные гранулыимеют при объемной массе 120-150 кг/м,прочность при сжатии (в цилиндре)7-11 кгс/см, водопоглощение 3 (эа48 часов), Размер гранул 10-20 мм,толщина оболочки 1,3-1,6 мм. Трещинне обнаружено. Прочность гранул зависит от их размера; че л. больше гранула, тем меньше прочность (при оди-наковой толщине оболочки),Как видно из примеров, пустотелыегранулы имеют объемную массу на 30ниже, чем объемная масса гранул поизвестному способУ,Упрощение технологии гранул выражается в снижении температуры термообработки, исключении энергоемкойоперации приготовления глиняной суспенэии, осуществляемой при постоянном перемешивании, а также заменаглины перлитом увеличивает температурный интервал спекания, что делаетпроцесс обжига более технологичным.Формула изобретенияСпособ изготовления пустотелых гранул, включающий формование гранул путем последовател ьно го нане сения н а ядро из оплавляющегося или выгорающего материала жидкой и порошкообразной композиции и последующую термообработ ку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии,.снижения объемной массы гранул и образования трещин на их поверхности, на ядро наносят раствор едкой щелочи 5- 10-ной концентрации и перлит, а тер789456 Редактор Ю. Ковач Заказ 8966/22 Тираж. 671 ПодписноеВНИИПИ,Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 мообработку осуществляют путем загрузкй гранул в печь с температурой 400-600 ОС с последующими подъемом температуры,до 800-900 С .и выдержкой при ней в течение 5-15 мин.Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе 1. Безверхий А, А и др. Разработка технологии пустотелого заполнителя длялегких бетонов.-"Строительные материалы", 1976, У 10, с. 32-34.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2538645/29-33,кл, С 04 В 31/02, 27.10. 1977. Составитель М. ХитроваТехред И,Асталош Корректор,И. Муска