ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

пеностекло на основе шлака тэс

Классы МПК:C03C11/00 Пеностекло
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-05-03
публикация патента:

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных материалов. Пеношлакостекло содержит, мас.%: шлак ТЭС 60-70, бура 10-20, графит 1-5, стеклобой 15-25. Технический результат - снижение температуры вспенивания, себестоимости, упрощение технологии получения, расширение сырьевой базы, утилизация отходов ТЭС. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к технологии изготовления эффективных теплоизоляционных материалов.

Известна сырьевая смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ № 2243174), включающая бой стекла, шлак ТЭЦ, связующее - растворимое стекло и порообразователь - шлам алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак ТЭЦ20,0-21,0
Шлам алюминиевого 1,0-2,0
производства пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879
Растворимое стекло8,0-10,0
Бой стекла остальное

Недостатком этой сырьевой смеси является наличие гидрофобных частиц углерода в шламе, что не позволяет вводить большое количество порообразователя и соответственно снижает количество используемых отходов.

Наиболее близкой по составу является композиционная смесь для получения гранулированного пеностекла (патент РФ № 2287495), которая включает бой стекла, шлак ТЭЦ, растворимое стекло и пыль электрофильтров кремниевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлак ТЭЦ21,5-23
Пыль электрофильтров пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879
кремниевого производства3,0-5,0
Растворимое стекло 7,0-8,0
Бой стекла остальное

Недостатком прототипа является высокая температура вспенивания 1003-1063°С.

Задача изобретения - снижение температуры вспенивания, снижение ресурсоемкости технологии пеностекла на основе шлака ТЭС (пеношлакостекла) без ухудшения его качества.

Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении себестоимости, утилизации золошлаковых отходов ТЭС, снижении температуры вспенивания до 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла, и упрощении технологии получения пеношлакостекла.

Технический результат достигается за счет введения в состав пеношлакостекла в качестве основного сырьевого компонента шлаковые отходы ТЭС (шлак ТЭС), при следующем, мас.%:

Шлак ТЭС60-70
Бура 10-20
Графит 1-5
Стеклобой15-25

Процесс получения пеношлакостекла включает следующие стадии:

- приготовление шихты;

- вспенивание;

- отжиг;

- механическую обработку блоков.

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Тщательное перемешивание достигается совместным помолом всех компонентов шихты в шаровых мельницах. Помол следует производить до достижения удельной поверхности 400пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 600 м2/кг. В процессе помола производят увлажнение смеси до 1%.

Подготовка форм для вспенивания включает очистку и обмазку их внутренней поверхности меловой или каолиновой суспензией для предотвращения прилипания стекла к металлу.

Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном, стараясь использовать при этом постоянное давление. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. В камере печи формы устанавливают в зоне постоянных температур.

Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. Поскольку на этой стадии поверхностные слои могут переохладиться, предусмотрена стадия стабилизации при температуре порядка 600°С.

После выдержки при 600°С в течение 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 5 ч.

После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

В таблице приведены свойства синтезированных пеношлакостекол.

Пример № 1

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС66,6
Бура 14,3
Графит 4,8
Стеклобой14,3

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Пример № 2

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС60
Бура 11,4
Графит 4,8
Стеклобой23,8

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4...5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Пример № 3

Для получения шихты пеношлакостекла в качестве сырьевых материалов используют следующие материалы: графит, стеклобой, бура, шлак ТЭС. Состав пеношлакостекла в данном случае следующий, мас.%:

Шлак ТЭС61,9
Бура 14,3
Графит 4,8
Стеклобой19,0

Шихту для пеношлакостекла готовят путем тонкого измельчения и тщательного смешивания шлака ТЭС, буры, порообразователя (графита) и стеклобоя. Подготовленную шихту для пеношлакостекла равномерно загружают в формы, занимая 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 50% их объема, и вручную производят уплотнение смеси пуансоном. Формы закрывают и переносят в разогретую до 500пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 600°С электрическую муфельную печь для вспенивания. Температура вспенивания может измениться в пределах 900-950°С, в зависимости от количества шлака ТЭС в составе пеношлакостекла. Время вспенивания - 10пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 30 мин. За периодом вспенивания следует стадия резкого охлаждения для фиксирования структуры материала. После выдержки при 600°С в течение 30пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 40 мин печь отключают. Отжиг блоков пеношлакостекла происходит при самопроизвольном охлаждении электрической муфельной печи в течение не менее 4пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 5 ч. После извлечения блоков пеношлакостекла из форм проводят их опиловку для придания точной формы и размеров.

Свойства синтезированных пеностекол, на основе шлака ТЭС
№ составаВодопоглощение В*10-3 кг Объемная масса пеностекло на основе шлака тэс, патент № 2470879 *10-3 кг Предел прочности Rсж, мПа
10,104 0,2852,338
2 0,0750,296 1,168
30,089 0,2901,753

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пеношлакостекло, содержащее шлак ТЭС, стеклобой, порообразователь, отличающееся тем, что дополнительно содержит буру, а в качестве порообразователя используется графит в следующем соотношении, мас.%:

шлак ТЭС60-70
бура 10-20
графит 1-5
стеклобой15-25


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2470879

patent-2470879.pdf


Наверх