СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЛОЧНОГО ПЕНОСТЕКЛА
METHOD FOR OBTAINING BLOCK FOAM GLASS

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Из уровня техники известны аналогичные способы получения блочного пеностекла.
Недостатком данных способов является высокая энергоёмкость, длительность технологического процесса и низкое качество конечного продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения блочного пеностекла (Патент РФ №  2643532), включающий их  смешение со вспенивающей смесью, гранулирование шихты с размером частиц 0,5-5,0 мм, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора мощностью 12 кВт, вспенивание гранул в плазменном факеле, напыление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа в металлическую форму, причём подача шихты в плазменную горелку осуществляется параллельно оси плазменного факела.
Существенным недостатком прототипа является высокая энергоёмкость технологического процесса получения блочного пеностекла, что ведёт к снижению качеств конечного продукта.
Технологический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении энергоёмкости процесса получения блочного пеностекла и повышении его качества.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения блочного пеностекла включает диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающейся смесью, гранулирование исходной шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, напыление конгломератов пеностекла в плазменном факеле. Напыление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, транспортирование вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газов в металлическую форму, причем гранулирование исходной шихты осуществляется до размеров 6-8 мм и гранулированная шихты подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующих газов , а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт.
Предлагаемый способ получения блочного пеностекла отличается от прототипа тем, что в предлагаемом способе гранулирование исходной шихты осуществляется до размеров частиц 6-8 мм и гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующих газов, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы поз матрона 9 кВт.
Проведенный анализ известных способов получения блочного пеностекла позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизне»
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительный анализ известного и предлагаемого способов
Технологические операции и параметры
Ед. измерения
Известный способ
Предлагаемый способ
Мощность работы плазмотрона
кВт
12
9
Размер частиц шихты
мм
0,5- 5,0
6,0-8,0
Способ подачи частиц шихты в плазменный реактор
-
Подача шихты в параллельно оси плазменного факела
Подача шихты одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела
Прочность на сжатие
МПа
1,53
1,85
Теплопроводность
Вт/(м*К)
0,065
0,061
Экспериментально установленные оптимальные условия получения пеностекла и влияние размера частиц исходной шихты на качество блочного пеностекла представлен в таблицах 2 и 3.
Как видно из таблицы 3, размер частиц исходной шихты влияет на вспенивание конгломератов пеностекла, и как следствие на показатели качества готового пеностекла.
Таблица 2
Оптимальные условия получения пеностекла
Мощность плазмотрона, кВт
Плотность пеностекла, г/см<sup>3</sup>
Теплопроводность, Вт/(м*К)
Объемное водопоглощение, %
Прочность при сжатии, МПа
6
0,302
0,072
8,59
1,35
7
0,298
0,069
8,52
1,49
8
0,291
0,065
8,48
1,63
9*
0,285
0,061*
8,41
1,85*
10
0,299
0,068
8,51
1,71
11
0,310
0,071
8,61
1,52
*оптимальный вариант
Таблица 3
Влияние размера частиц исходной шихты на качество пеностекла
<b>Размер частиц стекла,</b><b>мм</b>
<b>Характеристика вспенивания конгломератов пеностекла</b>
0,5-5,0 мм
Частицы вспениваются равномерно с тонкими перегородками на границе раздела фаз, что снижает прочность на сжатие конечного продукта
6,00-8,00
Частицы вспениваются равномерно с толстыми перегородками на границе раздела фаз, что повышает прочность на сжатие конечного продукта
Пример получения блочного пеностекла.
Гранулированная шихта, с размером частиц 6,00-8,00 мм, приготовленная из отходов стеклобоя, в автоматическом режиме загружалась в порошковый питатель.
Затем зажигалась дуга плазменного реактора. Под действием плазмообразующего газа (аргон) частицы поступали в зону действия плазменного факела, где образовывались конгломераты пеностекла.
Из плазменного реактора под действием динамического напора плазменного факела конгломераты пеностекла напылялись в металлическую форму, где формируется блочное пеностекло, которое поступало на транспортирующем устройстве в зону напыления плазменного реактора.
3
При оптимальных параметрах работы электродугового плазматрона УПУ-8м (мощность 9 кВт, расход плазмообразующего газа 1,3 м/час) получено блочное пеностекло со следующими свойствами: прочность на сжатие – 1,85 мПа, теплопроводность 0,061 Вт/(м*К).