ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОБЛИЦОВОЧНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к производству строительных материалов, а именно к производству теплоизоляционных пеностеклянных скорлуп.
Пеносиликат вообще и пеностекло, в частности, являются неорганическими силикатными материалами, содержащими в своем объеме значительные количества газовой фазы. Процесс получения этого материала заключается в изготовлении шихты, состоящей на 95÷97% из стекла и на 5÷3% из газообразователей (карбонатных, например, известняка или углеродных, например, древесного угля, кокса, сажи), нагревании шихты до температуры 850÷875°С. При этой температуре зерна стекла спекаются, а образовавшиеся в результате разложения газообразующих добавок газы вспучивают высоковязкую стекломассу. После отжига и охлаждения получается пористый материал с высокими теплоизоляционными свойствами и большой механической прочностью [1].
Общие вопросы получения пеностекла описаны в монографиях [2, 3]. Отмечается, что для различных потребительских целей изготавливают пеностекло, как в виде блоков различной формы, так и в виде кусков правильной (обычно сферической) или неправильной формы. Для изготовления блоков смесь сырьевых порошков засыпают в формы и подвергают термической обработке.
Для различных целей пеностекло может быть получено в виде трех основных потребительских материалов: блоков, гравия (гранулы) и кусков неправильной формы (щебень). Существующие методы не позволяют получать материал белого или иного, кроме черного, цвета.
Для получения блоков пеностекла обычно используют в качестве сырья смесь порошков стекла и газообразующего компонента, как это предлагается в вышеупомянутых монографиях. Смесь помещают в жаропрочные формы, которые нагревают до размягчения стекла и газовыделения в системе, что для большинства стекол происходит при температурах примерно 750-900°С. В результате после охлаждения получают блоки пеносиликатных материалов.
Помимо непосредственного использования порошков стекла возможна их предварительная агрегация в более крупные тела. Например, в патенте РФ [4] описан способ получения пеностекла, при котором смесь порошка стекла, воды, натриевого жидкого стекла, активной сажи, сульфата натрия, активного кремнезема и оксида бора гранулируют в частицы диаметром 30-2000 мкм, засыпают в металлические формы, уплотняют и подвергают спеканию, вспениванию, закалке. Полученное блочное пеностекло отжигают.
Возможно использование в качестве сырцовых гранул и более крупных, чем описано выше сферических тел. Так в патенте РФ [5] предварительно полученные сырцовые гранулы помещают в жаропрочные формы и подвергают термообработке.
Для изготовления блоков пеносиликата возможно предварительное изготовление сырцового блока, например, как описано в патентах РФ [6, 7].
Однако все известные решения не позволяют получать цветные пеносиликатные плиты, что связано с обязательным наличием во вспениваемой композиции углеродной составляющей, это придает получаемому пеносиликату черный цвет. Возможность получения окрашенных пеносиликатов напрямую связана с синтезом белого пеносиликата, так как белый пеносиликат может быть окрашен добавлением ионов металлов практически в любые цвета и оттенки.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является патент РФ «Технологическая линия производства облицовочного теплоизоляционного материала» [8], включающая последовательно установленное и связанное транспортерами и/или трубопроводами следующее оборудование: склад стеклобоя, магнитный сепаратор, бункер пенообразующей добавки, весовой дозатор, измельчитель, смеситель, бункеры воды и жидкого стекла, дозаторы жидкостей и пасты, набор форм, термостат, склад сырцовых блоков, печь термообработки, калибровочно-фрезерную установку, связанную со складом готовой продукции.
Недостатками известного технического решения является невозможность получения блоков пеносиликата со сложной внутренней геометрической структурой, в частности, при производстве теплоизоляции в виде полуцилиндров - скорлуп для теплоизоляции трубопроводов.
Задачей создания полезной модели является разработка технологической линии производства скорлуп для теплоизоляции трубопроводов.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле полезной модели, общих с прототипом таких, как технологическая линия производства облицовочного теплоизоляционного материала, предпочтительно скорлуп для теплоизоляции трубопроводов включающая последовательно установленное и связанное транспортерами и/или трубопроводами следующее оборудование: склад стеклобоя, магнитный сепаратор, бункер пенообразующей добавки, весовой дозатор, измельчитель, смеситель, бункеры воды и жидкого стекла, дозаторы жидкостей и пасты, набор форм, термостат, склад сырцовых блоков, печь термообработки, калибровочно-фрезерную установку, связанную со складом готовой продукции и отличительных существенных признаков, таких как линия, снабжена бункером вяжущей добавки, подключенным своим выходом ко второму входу весового дозатора, а вход бункера пенообразующей добавки подключен на вход бункера воды, при этом печь термообработки снабжена дополнительными опорными формами, выполненными в виде полуцилиндров с направляющей в верхней части.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - возможность получения блоков пеносиликата со сложной внутренней геометрической структурой, в частности - скорлуп для теплоизоляции трубопроводов.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 приведена принципиальная технологическая схема производства теплоизоляционных пеностеклянных скорлуп, на фиг.2 - конструкция опорных форм.
Технологическая линия производства облицовочного теплоизоляционного материала, предпочтительно скорлуп для теплоизоляции трубопроводов (фиг.1) включает последовательно установленное и связанное транспортерами и/или трубопроводами следующее оборудование: склад стеклобоя 1, магнитный сепаратор 2, бункер пенообразующей добавки 3, весовой дозатор 4, измельчитель 5, смеситель 6, бункеры воды 7 и жидкого стекла 8, дозаторы жидкостей 9 и пасты 10, набор форм 11, термостат 12, склад сырцовых блоков 13, печь термообработки 14, калибровочно-фрезерную установку 15, связанную со складом готовой продукции 16. Линия снабжена бункером вяжущей добавки 17 подключенным своим выходом ко второму входу весового дозатора 4, а вход бункера пенообразующей добавки 3 подключен на вход бункера воды 7, при этом печь термообработки 14 снабжена дополнительными опорными формами 18 (фиг.2), выполненными в виде полуцилиндров с направляющей 19 в верхней части.
Технологическая линия производства теплоизоляционных пеностеклянных скорлуп, работает следующим образом.
Стеклобой поступает на склад 1, далее стеклобой проходит через магнитный сепаратор 2, где происходит удаление металлических включений. Контроль количества поступающего на технологическую линию стеклобоя осуществляется весовым дозатором 4, после которого находится измельчитель 5, представляющий собой шаровую или иную мельницу, обеспечивающую тонину помола менее 80-100 мк. Совместно со стеклобоем в измельчитель 5 через весовой дозатор 4 подается вяжущая добавка из бункера 17. Готовый порошок стеклобоя с вяжущей добавкой после измельчителя 5 поступает в смеситель 6, представляющий собой лопастную мешалку или валковый смеситель, где готовится паста. Для приготовления пасты используется жидкость, которая готовится смешением водного раствора пенообразующей добавки, приготовляемого в бункере 7 и жидкого стекла из бункера для жидкого стекла 8 через дозатор жидкостей 9. Полученная в результате смешения жидкости и порошка паста из смесителя 6 через дозатор пасты 10 распределяется по формам для получения сырцовых блоков 11. Набор форм, заполненных пастой, помещается в термостат 12, где происходит прогрев при температуре 60-100°С в результате чего паста схватывается, в прочные сырцовые блоки - заготовки. Полученные сырцовые блоки поступают на склад сырцовых блоков 13, откуда по мере производственной необходимости поступают на термообработку в печь термообработки 14, где заготовки располагаются на опорных формах 18 для термообработки. Опорные формы 18 выполнены в виде полуцилиндров с направляющей 19 в верхней части, представляющую собой продольную пластину или продольное отверстие в зависимости от выступа или выемки в заготовке. После термообработки в печи 14, изделия снимаются с опорных форм 18, проходят окончательную механическую обработку на калибровочно-фрезерной установке 15 и поступают на склад готовой продукции 16.
Предлагаемая комплексная технологическая линия освоена в промышленном производстве. Обеспечивает стабильно хорошее качество экологически чистой продукции - теплоизоляционных пеностеклянных скорлуп.
Из описания и практического применения настоящей полезной модели специалистам будут очевидны и другие частные формы ее выполнения. Данное описание, чертежи и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий модель, сущность которой и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле полезной модели, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.
1. Краткая химическая энциклопедия // Советская энциклопедия. - М.- 1965.-Т.4.-С.1033-1034.
2. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск, Наука и техника, 1972, с.304.
3. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, Наука и техника, 1975, с.248.
4. Патент на изобретение РФ №2187473, МКИ С03В 19/08. Способ получения блочного пеностекла / С.А.Суворов, А.П.Шевчик, B.C.Можегов, ЛИ Чы-Тай. - Заявл. 12.07.2000. - Опубл. 20.08.2002.
5. Патент на изобретение РФ №2225373, МКИ С03С 11/00. Способ получения блоков пеносиликата / А.А.Кетов, И.С.Пузанов, М.П.Пьянков, Д.В.Саулин. - Заявл. 6.09.2002. - Опубл. 10.03.2004. Бюл.№7.
6. Патент на изобретение РФ №2167112, МКИ С03С 11/00. Способ получения пеностекла / А.А.Кетов, А.И.Пузанов, И.С.Пузанов, М.П.Пьянков, Д.В.Саулин. - Заявл. 15.05.2000. - Опубл. 20.05.2001. Бюл.№14.
7. Патент на изобретение РФ №2272006, МКИ С03С 11/00. Пеностеклокристаллический материал и способ его получения / А.А.Кетов, И.С.Пузанов, М.П.Пьянков, Д.В.Саулин. - Заявл. 24.08.2004. - Опубл. 20.03 2006. Бюл.№8.
8. Патент РФ №67985 МПК С03С 11/00, опубл. бюл. №31, 2007 г. на полезную модель «Технологическая линия производства облицовочного теплоизоляционного материала» - прототип.