Способ получения пеностекла

,Ф %ОК 1; СОШ 1 Г КИХ СО 11 ИДЧИС 1 И И:СКИХ 11 С 11 ЧЬПИК с 11. С 03 В 19/08 1 ОсздАРсгг 1 гн 11 ь 1 и комит 1.гпО иЗОЕРгтег 1 иям и ОгкРы гиям11 Р И Г К 11 т СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Минский научно-исследовательскии институт строительных материалов и Гомельский стеклозавод им, М.В,Ломоносова(56) Заявка Японии 1 ч. 58-39778,кл, С 03 В 19/08, 1983,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА(57) Изобретение относится к строительствуи промышленности стройматериалов, к обоИзобретение относится к строительству, промышленности стройматериалов, к оборудованию для производства пеностекла непрерывным методом и может быть использовано на предприятиях, производящих пеностекло,Цель изобретения - повышение качества пеностекла,На чертеже представлена принципиальная схема установки для осуществления пособа получения пеностекла.Установка состоит иэ бункера 1 с доза- гором (не показан) пенообразующей смеси, устройств 2 для установки и размотки рулонного материала, устройств 3 для приготовления и нанесения защитного покрытия, рольганга 4, печи 5 вспенивания с последовательно расположенными зонами спекания 6, вспенивания 7. быстрого охлаждения 8, регулируемого изменения температуры 9, медленного охлаждения 10, механизма 11 5 О, 1673544 А 1 рудованию для производства пеностекла. Цель изобретения повышение качества пеностекла. Снижение водонасыщения, паропроницаемости, сорбционнои влажности получаемого пеностекла достигается использованием в качестве пенообразующих смесей углеродсодержащей смеси, а в качестве груэонесущего полотна и защиты от выгоров углерода - стеклохолгга или стеклоткани с защитным покрытием, дополнительно содержащим каолин, а также один или несколько углеродсодержащих материалов, Формование производят методом проката между двумя стадиями охлаждения при 660-780 С в гечение 5-20 мин. 2 з и ф-лы, 1 ил. формования пеностекла,механизма 12 резки, кантователя 13, печи 14 отжига, конвейера 15 печи отжига, холодильника 16.Расходный бункер 1 с питателем пенообразующей смеси предназначен для хранения 2-3-часового запаса пенообразующей смеси и содержит устройство для обрушивания ее сводов. Дозировочное устройство выполнено в виде питателя непрерывной подачи пенообразующей смеси, равномерно распределенной по ширине ленты, Способ дозирования объемный. Толщина и ширина слоя смеси регулируются; пределы регулирования; толщина слоя смеси 10-40 мм, ширина 500.1400 мм, Привод питателя (не показан) пенообразующей смеси сблокирован с устройством 2 для установки и раэмотки стеклохолста и приводом рольганга 4.Устройство 2 для установки и размотки рулонного материала содержит механизмыдля установки, цен 1 рирования и размотки рулона материала (не показано), Устройство 3 для приготовления и нанесения защитного покрытия содержит механизмы доэирования каолина, жидкого стекла, сажи (угля антрацита), воды, гидроокиси алюминия, мешалку и механизмы нанесения защитного покрытия на рулонный материал (не показаны),Печь 5 вспенивания может быть выполнена с газовым или электрическим обогревом, Конвейер печи вспенивания выполнен в виде рольганга 4. В качестве роликов использованы стандартные трубы иэ жаропрочной стали или из керамических огнеупорных материалов, жаростойкость которых должна соответствовать температуре термообработки по зонам печи. Вращение роликов передается 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 спекания б и вспенивания 7 выполнены из одинаковых секций, соединенных между собой. Свод сьемный. 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 соприкасаются с пенообразующей смесью и пеномассой, Общая длина зон б и 712000-21000 мм, Начальная температура зоны б спекания 400-600 С, температура эоны 7 вспенивания 750-890 С. Зона 7 вспенивания от зоны 8 быстрого охлаждения отделена шамотными перегородками, расположенными над и под рольгангом 4, Длина зоны 8 быстрого охлаждения 2000-6000 мм, В зоне 8 быстрого охлаждения установлен холодильник 16 для повышения теплового КПД, Для регулирования температуры в зоне 8, а также для разбавления отходящих газов подводится воздух. Предусмотрен аэродинамический контроль работы печи, Зона 9 регулируемого изменения температуры отделена от зоны 8 быстрого охлаждения шамотными перегородками, с зазором для прохождения ленты пеностекла. Длина зоны регулирования изменения температуры 2000-6000 мм,В зоне 9 смонтирован механизм 11 формования 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 расстоянием между ними по ширине печи на40 45 50 55 устройства 2 для установки и размотки рулонного материала непрерывно перемещают рольгангом 4. Защитное покрытие при помощи устройства 3 для приготовления и нанесения защитного покрытия 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 покрытия могут быть дополнительно введены гидроокись алюминия (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 стеклохолста или стеклоткани одновременно по рольгангу 4 может подаваться несколько рулонов. Толщина стеклохолста или стекловходе вмеханизм 11 формования 1000.2000мм и последующим уменьшением до 700.1500 мм. Длина эоны 10 медленного охлаждения 5000-7000 мм, В зоне смонтирован5 механизм 12 резки пеностекла. Резка пеностекла предусмотрена без остановки рольганга 4 печи 5 вспенивания, Кантователь 13предназначен для установки разрезанныхиэделий пеностекла в вертикальное поло 10 жение на конвейер 15 печи 14 отжига,уровень конвейера 15 печи 14 отжига поотношению к конвейеру 4 печи 5 вспенивания понижен на 250-400 мм. Печь 14 отжигаможет быть выполнена как с газовым обог 15 ревом, так и электрическим; длина печи отжига 40000-60000 мм,Экспериментально установлено, чтоформование пеностекла должно проводитсья при 660-780 С вслед эа стадией резкого20 охлаждения, при этом продолжительностьформования должна составлять 5-20 мин.При длительности формования менее 5 минне обеспечиваются необходимые геометрические размеры пеностекла, Формовать пе 25 ностекло более 20 мин экономически итехнологически нецелесообразно.При изготовлении пеностекла с помощью предлагаемых способа и установкипенообраэующую смесь с удельной поверх 30 ностью 600-800 м /кг, приготовленную изсовместно измельченных стекла листовогосостава и углеродистого газообразователя,непрерывно подают питателем бункера 1пенообразующей смеси слоем толщиной 1035 40 мм и шириной 500-1400 мм (в зависимости от габаритов установки), например настеклохолст (ТУ 21-23131-80) с предварительно нанесенным на него защитным покрытием. Стекл охолст с помощью5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ткани 0,8-1,5 мм, Расход защитного покрытия 0,13-0,70 кг/мин.Поверх уложенного слоя пенообразующей смеси укладывается устройством 2 для 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 для приготовления и нанесения защитного покрытия защитным покрытием того же состава, что и на стеклохолст или стеклоткань, подаваемые непосредственно на рольганг 4.Пенообразующую смесь. уложенную между двумя 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 вспенивания, где подвергают термообработке при 400-830 С в зоне 6 спекания в течение 15,9-63,5 мин, затем вспенивают при 750-890 С в зоне 7 вспенивания в течение 15,9 - 63,5 мин. после чего пеномассу охлаждают в зоне резкого охлаждения до 500-600 С в течение 6,7-27,0 мин, а затем направляют в зону регулируемого изменения температуры, где она находится при 660-7800 С 6,7-27,0 мин, и затем формуют механизмом 11 формования 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 охлаждения 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 пен осте кло, имеющее следующие физические свойства; плотность 120-180 кг/м, предел прочности при сжазтии 0.8-2,4 МПа, предел прочности при изгибе 0,6 - 1,8 МПа, теплопроводность 0,05-0.08 Втм Я водонасыщение 1-4 об сорбционная влажность при р = 97-",ь 0,1-0,57 ь, паропроницаемость 0,003-0,008 мг/(м ч Пф, Отклонения от геометрических размеров не более+5 мм,П р и м е р 1. Пенообразующую смесь, приготовленную из 100 ч, стекла листового состава и 3,5 ч, кокса литейного (ГОСТ 3340- 71) с удельной поверхностью 700 м /кг, укладывают между двумя лентами шириной 1000 мм стеклохолста с предварительно нанЕсенным на них защитным покрытием и подают по рольгангу в печь вспенивания. Толщина слоя пенообразующей смеси 20 мм, ширина 600 мм. Сосав защитного по крытия, ч. жидкое стекло 0.1 вода 0.7; као лин 1,0, Режим термообрлботки: голоров от 400 до 780"С 21,2 мин,всг 1 ениоание 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 охлаждение до 550"С 18,0 мин, Формование производят в зоне с регулируемым изменением температуры при 750 С в течение 6,7 мин. Толщина формуемого бруса пеностекла 100 мм, ширина 700 мм, Резку сформоеанного пеностекла производят через каждые 500 мм. Плиты пеностекла размером 700 х 500 х 100 мм далее подвергают отжигу от 520 до 30"С в течение 12,5 ч. Свойства полученного пеностекла; плотность 160-180 кг/м, пределзпрочности при сжатии 1,0-2,5 МПа,предел прочности при изгибе 0,7-1,8 МПа, теплопроводность 0,07-0,08 Втлм ), водонасыщение 2-3 об.%, сорбционная влажность при р =- 970,1-0,2%, паропроницаемость - 0,004-0,006 мг/1 м ч Пф Отклонения от геометрических размеров не более+3 мм.Габаритные размеры установки для осуществления способа: длина печи вспенивания 23500 мм; ширина канала в свету 1100 мм, длина печи отжига 40000 мм. Длина зон печи вспенивания: общая спекания и вспенивания 12700 мм, резкого охлаждения 2700 мм, регулируемого изменения температуры 2700 мм, медленного охлаждения 5400 мм, Длина механизма формования 2000 мм.П р и м е р 2. Последовательность операций, их длительность, температура термообработки, составы пенообразующей смеси и защитного покрытия 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 ВтКм Я водонасыщение 1-2 об.ь, сорбционная влажность при р = 97 0,2-0,3 , паропроницаемость 0,003-0,004 мгам ч Пф Отклонения от геометрических размеров не более+3 мм,П р и м е р 3. Последовательность операций, их длительность, температура термообработки, составы пенообразующей смеси такие же, как и в примере 1. Отличие - в составе защитного покрытия. Состав защитного покрытия, 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, 1673544предел прочности при изгибе 0,7-1,6 МПа,теплопроводность 0,06-0,01 Вт/ч ф водонасыщение 1-2 об. 6, сорбционная влажностьпри у 0,3-0,46, паропроницаемость0,003-0,005 мгАм ч П Отклонения отгеометрических размеров не более+3 мм.П р и м е р 4. Последовательность операций,их длительность, температура термообработки, составы пенообраэующей смеситакие же, как в примере 1. Отличие - в составе защитного покрытия. Состав защитного покрытия, ч,: жидкое стекло 0,4; вода0,7; каолин 1,0; гидроокись алюминия 0,2;сажа 0,2.Свойства полученного пеностекла идентичны свойствам пеностекла, полученногопо примеру 1,Отличие: в процессе спекания в примерах 1-3 возможно незначительное налипание защитного покрытия на ролики, что впоследующем приводит к небольшим шероховатостям на поверхности плит. В примере4 такого явления не наблюдается. Обьясняется это выделением гидратной воды в процессе спекания и образованием газовойпрослойки,П р и м е р 5. Последовательность операций, составы пенообразующей смеси изащитного покрытия такие же, как и в примере 1, Отличие - в продолжительности термообработки и формования, а также взначениях температуры формования.Режим термообработки - спекание от400 до 820 С 15,9 мин, вспенивание при820-880 С 15,9 мин, быстрое охлаждение до600 С 6,7 мин, выдержка в зоне с регулируемым изменением температуры при 660 С6,7 мин, медленное охлаждение до 570 С13,5 мин. Формование производят механизмом формования в течение 5 мин. Физические свойства пеностекла: плотность120-150 кг/м, предел прочности при сжазтии 0,8-1,8 МПа, предел прочности при изгибе 0,6-1,5 МПа, теплопроводность0,05-0,06 ВтАм 9 водонасыщение 3-4 об.,сорбционная влажность при у = 970,71,0, паропроницаемость 0,006-0,008 мг 4 мккч Пф Отклонения от геометрических размеров не более+4 мм.П р и м е р 6. Последовательность операций, составы пенообразующей смеси изащитного покрытия такие же, как в примере 1. Отличие - в продолжительности термообработки и формования, а также взначениях температуры формования. Режим термообработки: спекание от 400 до780 С 63,5 мин, вспенивание при 800-820 С63,5 мин, быстрое охлаждение до 500 С втечение 21,0 мин, выдержка в зоне с регули 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 руемым изменением температуры при 780 С 27,0 мин, медленное охлаждение до 520 С 54,0 мин, Формование пеностекла производят в течение 20 мин.Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонения от геометрических размеров не более +3 мм,П р и м е р 7. Последовательность операций, состав пенообраэующей смеси и защитного покрытия такие же, как в примере 1. Отличие - в продолжительности термообработки и формования, а также в эначених температуры формования. 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 производят в течение 4 мин.Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонения от геометрических размеров +7 мм,П р и м е р 8, Последовательность операций, составы пенообразующей смеси и защитного покрытия такие же,как в примере 1, отличие в продолжительности термообработки и формования, а также в значениях температуры формования. 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 производят в течение 25 мин. Физические свойства полученного пеностекла такие же, как у пеностекла, полученного по примеру 1. Отклонения от геометрических размеров не более+2 мм.Как следует из приведенных примеров, уменьшение продолжительности формования до 4 мин и температуры формования до 650 С (пример 7) приводит к получению пеностекла с отклонениями от геометрических размеров более 5 мм, в то время как увеличение продожительности сверх 25 мин и температуры выше 780 С (пример 8) незначительно улучшают геометрию пеностекла.Как видно иэ 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 покрытия углеродсодержащих добавок и гидроокиси алюминия, но в этом случае1671511 15 Составитель Т.ПарамоноваРедактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк Заказ 2894 Тираж 296 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 улучшаются условия эксплуатации установки,Формула изобретения 1. Способ получения пенос 1 екла путем подачи пенообразующей смеси между двумя непрерывно перемещаемыми лентами материала с защитным покрытием из жидкого стекла, спекания, вспенивания, двухстадийного охлаждения, формования, резки и отжига, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества пеностекла, в качестве материала используют рулонный стеклохолст или стеклоткань, а в защитноепокрытие вводят каолин, формование ведутме 1 одом проката между стадиями охлаждения при температуре 660-780"С в течение5 5-20 мин,2, Способпоп.1,отличающийсятем, что, в защитное покрытие дополнительно вводят гидроокись алюминия.3, Способ по пп.1 и 2,отличаю 10щ и й с я тем, что в защитное покрытие дополнительно вводят добавку углеродсодержащего материала,