Способ получения пеностекла

(51)5 С ИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ Изобретение отно материалам и может технологии полученияЦель изобретения туры вспенивания,пло ности и водопоглощен сится к строительнымбыть использовано впеностекла.- снижение температности,теплопроводия пеностекла. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Минский научно-исследовательский институт строительных материалов(54) СПОСОБ ПОЛЧЧЕНИЯ ПЕНО."ТЕКЛА В известном способе получения пеностекла, включающем приготовление пенообразующей шихты, помола стекла, углеродсодержащего газообразователя и добавки, вспенивание и отжиг, в качестве добавки вводят хлорид щелочного металла в количестве, обеспечивающем молярное соотношение сульфатной серы стекла к хлориду щелочного металла 1,00:(0,34-1,89).Введение в пенообразующую шихту добавок без учета содержания сульфатной серы в стекле позволяет снизить плотность пеностекла при одновременном ухудшении показателей свойств: увеличиваются теплопроводность, водопоглощение.(57) Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в технологии получения пеностекла. С целью снижения температуры вспенивания, плотности, теплопроводности и водопоглощения пеностекла в качестве добавки вводят хлорид щелочного металла в количестве, обеспечивающем молярное соотношение сульфатной серы стекла к хлориду щелочного металла 1,00; 0,34 - 1,89. Максимальная температура вспенивания 820 С, плотность 148-164 кг/м, водопоглощение 1,5-2,6%3объема, теплопроводность 0,056-0,062 Вт (м к) 1 табл. Введение хлоридов щелочных металлов (КС 1, йаС 1, ОС) приводит к снижению температуры вспенивания углеродсодержащих пенообразующих шихт, поскольку указанные вещества являются плавнями стекла. Кроме того, они проявляют каталитические свойства по газификации углеродсодержащего газообразователя, Проведенный нами. дифференциально-термический анализ показал, что объем выделяемой коксом газовой фазы при добавлении к нему хлоридов щелочных металлов увеличивается в 1,5 раза, при этом выделение газовой фазы происходит равномерно во времени е интервале 500-800 С, который соответствует интервалам спекания и вспенивания пеностекла. Одновременно хлориды щелочных металлов в интервале температур предварительного вспенивания 750-800 С взаимодействуют в присутствии паров воды с сульфатной серой. стекла, при этом происходит перевод сульфатйой серы стекла всульфаты щелочных металлов, которые последовательно окисляют углерод в интервале температур вспенивания 800-820 С, в результате образуется замкнутая мелкоячеистая структура пеностекла. Эта последовательность процессов окисления и вспенивания качественно отличается от процессов, протекающих в пенообразующей шихте с добавкой сульфатов и приводящих к формированию локально неоднородной структуры пеностекла, Таким образом, не увеличивая количества сульфатной серы в стекле, а следовательно, и расхода дефицитной соды, введение в состав шихты в качестве добавки одного из хлоридов щелочных металлов в указанных пропорциях позволяют снизить температуру вспенивания пенообразующей шихты на 40- 60 С и одновременно получить пеностекло с низкими плотностью 148-162 кг/м, водоз поглощением 1,5-2,6, теплопроводностью 0,050-0,062 Вт/(м К). Это достигается за счет корректировки количества вводимой добавки по отношению к содержанию сульфатной серы в стекле и молярной массы самой добавки, что позволяет равномерно интенсифицировать во всем интервале спекания и вспенивания процесс газообраэования и одновременно его вязкостный интервал сдвинуть в область более низких температурПредлагаемый способ получения пеностекла реализован следующим образом,Пенообразующие шихты из стекла кокса литейного и одного из хлоридов щелочных металлов приготовляли в мельнице непрерывного действия до удельной поверхности 550-700 м /кг. Состав стекла, мас.: %02 72,20-72,40; 8203 1,64-1,84; СаО 6,85- 7,05; МЯО 3,46-3,66; В 20 14,85-15,65; ЯОз 0,20-0,60. Состав пенообразующих шихт, мас.6 стекло 96,05-96,42; кокс 3,5; хлорид щелочного металла (йаС 1, КС 1, ОО) 0,08- 0,45, Для сравнения были приготовлены пенообразующие шихты известного состава с добавкой йа 2304: стекло 96,00-96,30, кокс 3,5 йаг 504 0,2-0,5.Полученные пенообразующие шихты засыпали в формы и подвергали термической обработке по режиму: спекание при 650-790 С 20-40 мин, вспенивание при 780-860 С 20-30 мин, резкое охлаждение при 650 С 10-15 мин, стабилизация при 700-750 С 20-30 мин, отжиг 570-600 С 720 мин. В таблица приведены составы пенообразующих шихт известные (1,2) и предлагаемые со средним (6-8) и граничными пределами.(3-5, 9-11), а также ниже (15-17).д 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 выше (12-14) граничных пределов, их режимы термообработки и свойства полученногопеностекла. Из данных таблицы следует, что введение в состав углеродсодержащих пенообраэующих шихт хлорида щелочного металла (составы 3-11) позволяет значительно снизить температуру и продолжительность термообработки пенообразующих шихт и получить при этом структурнооднородное пеностекло с замкнутыми ячейками и высокими эксплуатационными показателями -низкими плотностью, теплопроводностью,водопоглощением, но при этом количество вводимой добавки зависит от вида хлорида и содержания в стекле сульфатной серы и должно обеспечивать молярное соотношение сульфатной серы стекла к хлориду щелочного металла 1,00: 0,34-1,89. При малярном соотношении сульфатной серы стекла и хлорида щелочного металла 1,00: 0,23-0,27 (составы 15-17) введение добавки практически не оказывает влияния на свойства получаемого пеностекла, т,е. каталитическое воздействие хлорида щелочного металла проявляется при молярном отношении добавки 30 з стекла более 0,34. При молярном соотношении сульфатной серы стекла и хлорида щелочноо металла 1,00:2,40-2,83 (составы 12-14) пеностекло получается достаточно легким ( у = 158-165 кг/мз), но с высокими теплопроводностью (0,078-0,080 Вт/(м К) и водопоглощением 6,0-9,0. В этом случае избыток хлорида щелочного металла по отношению к сульфатной сере стекла резко интенсифицирует процесс газообразования с одновременным понижением вязкости стекла(Тмакс- вспенивания 800 С), что приводит к получению пеностекла с частично сообщающейся пористостью. Введение других известных добавок (например, йа 2304 - состав 1-2), даже если малярное соотношение сульфатной серы стекла и сульфата натрия находится в пределах 1,0:0,34-1,89 (состав 1), снижает плотность ячеистой структуры, но пеностекло имеет высокие водопоглощение и теплопроводность из-за крупнопористой сообщающейся ячеистой структуры,ф ор мул а из о 6 рете н ия Способ получения пеностекла путем совместного помола стекла, углеродсодержащего газообразователя и добавки, вспенивания полученной смеси и отжига, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения температуры вспенивания, плотности, теплопроводности и водопоглощения пеностекла, в качестве добавки вводят1719325 сульфатной серы стекла к хлориду щелочного металла 1,00:(0,34-1,89). г р ежим термообработки, ф С/мин Содержание компонентов в шихте,Состав Молярное соотношение,11 1:0,2 1;0,2 0,0 хлорид щелочного металла в количестве, обеспечивающем малярное соотношение1719325 Продолжение таблицыФМ 4 В МВюРежим термообработки, С/мин Ь Состав Свойства пеностекла Водопоглощение, ф,объема стабилизация отжиг охлаждение плотностькг/м теплопроводностьВт/(м.К) в аВа 0,092 8,6 1 .650,196 204 О, 079 5,20,080 6,4 Составитель Н.СадченкоТехред М.Моргентал Корректор Т.Малец Редактор Н,федорова ПодписноеЗаказ 736 Тиражытиям и и ГКНТ СССРВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, . р д, у,