СТЕКЛО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛА (ВАРИАНТЫ)
GLASS FOR PRODUCING FOAMED GLASS (VERSIONS)

Изобретение относится к составам стекол, используемых для получения шлакового пеностекла, которое может быть использовано в строительной индустрии как эффективный теплоизоляционный материал.
Из уровня техники известно, что стекло для пеностекла получают из шихты, содержащей компоненты, при следующем их соотношении, мас.%: кварцевый песок 0÷99,5; доломит 1÷15; сода кальцинированная 8÷82; алюмосиликатный компонент (полевой шпат) 6÷88. (Б.К.Демидович. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника, 1972, с.121-122).
Недостатком известного аналога является ограниченная сырьевая база в связи с использованием в основном природного сырья, а также низкое содержание в нем окиси железа, отрицательно влияющее на прочность.
2
2
3
2
2
3
2
5
3
Известно стекло для получения пеноматериала следующего состава, мас.%: SiO 57,66÷66,13; AlO 2,75÷3,75; СаО 20,91÷29,35; MgO 0,94÷1,32; RO 6,21÷14,07; FeO 0,06÷0,08; PO 0,67÷0,95; F 0,36÷0,49; SO 0,13÷0,19, а в качестве сырьевых компонентов для варки стекла использованы следующие материалы, мас.%: гранулированный шлак фосфорного производства 44,82÷62,84; кварцевый песок 31,44÷46,31; сода 20,27÷9,84 (Авторское свидетельство СССР №1675243, дата приоритета 19.09.89, дата публикации 07.09.91, авторы Ж.Т.Сулейменов и др.).
Недостатком известного аналога также является ограниченная сырьевая база и низкое содержание в сырье окиси железа, влияющее на необходимость введения компонентов для повышения прочности.
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2-
Известно стекло для получения пеноматериала следующего состава, мас.%: SiO 43,39÷54,99; AlO 7,52÷9,68; FeO 1,69÷1,95; СаО 11,96÷22,98; MgO 0,93÷1,05; NaO 10,43÷16,56; KO 3,21÷3,76; MnO 0,04÷0,06; TiO 0,32÷0,43; SO 0,21÷0,35; S 0,34÷0,60, a в качестве сырьевых компонентов для варки стекла использованы следующие материалы, мас.%: речной песок 43-65, сода 15-25 и нефелиновый шлам 18-35, являющийся отходом при производстве глинозема (патент РФ №2235694 С2, дата приоритета 27.02.2002, дата публикации 10.10.2003, авторы Нагибин Г.Е. и др., прототип).
Недостатком прототипа является высокая себестоимость стекла, обусловленная тем, что большую часть сырьевой массы составляет природный материал, а доля вводимых отходов производства глинозема составляет малую часть.
Задачей изобретения является снижение себестоимости стекла путем использования отходов теплоэнергетики, а также регенерированных песков.
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
Для решения поставленной задачи по первому варианту в стекле для получения пеностекла, включающем SiO, AlO, FeO, CaO, MgO, KO, NaO, TiO, согласно изобретению в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: SiO 49,97÷58,98; AlO 3,98÷5,25; FeO 4,58÷7,27; CaO 13,31÷22,98; MgO 2,32÷4,02; KO 0,30÷0,53; NaO 6,31÷16,29; TiO 0,24÷0,41.
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
Для решения поставленной задачи по второму варианту в стекле для получения пеностекла, включающем SiO, AlO, FeO, CaO, MgO, KO, NaO, TiO, согласно изобретению в качестве сырья использованы отходы теплоэнергетики и дополнительно использованы регенерированные пески, а компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: SiO 58,13÷58,98; AlO 3,98÷5,01; FeO 4,58÷6,47; CaO 13,31÷19,81; MgO 2,32÷3,46; KO 0,30÷0,46; NaO 6,31÷16,29; TiO 0,24÷0,36.
В качестве сырьевых компонентов для варки использовали следующие материалы, мас.%: золу Красноярской ТЭЦ-1 47-85, регенерированный песок завода «Сибтяжмаш» (формовочные земли) 15-28 и соду 10-25. Составы сырьевых смесей приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены химические составы стекла.
Таблица 1
Наименование компонентов
Составы, мас.%
1
2
3
Зола Красноярской ТЭЦ-1
85
75
47
Регенерированный песок завода «Сибтяжмаш»
-
15
28
Сода
15
10
25
Таблица 2
Окислы
Химические составы стекла
1
2
3
Содержание окислов, мас.%
SiO<sub>2</sub>
49,97
58,13
58,98
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
5,25
5,01
3,98
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
7,27
6,46
4,58
CaO
22,98
19,81
13,31
MgO
4,02
3,46
2,32
K<sub>2</sub>O
0,53
0,46
0,30
Na<sub>2</sub>O
9,57
6,31
16,29
TiO<sub>2</sub>
0,41
0,36
0,24
Из таблиц видно, что заявляемый состав стекла для получения пеностекла характеризуется высоким содержанием отходов теплоэнергетики и количественным содержанием компонентов в таком соотношении окислов, которое обеспечивает снижение себестоимости и оптимальную температуру варки (1320°С) и вспенивания стекла.
2
Технологический процесс производства пеностекла на основе заявленных составов стекла состоит в следующем. Готовят сырьевую смесь, засыпают ее в огнеупорные тигли и подвергают нагреву до температуры 1320°С в течение 1-го часа в камерной высокотемпературной электропечи (ПВК-1,4-17). Сваренное стекло подвергают резкому охлаждению в воде для получения стекольного гранулята. Далее стекольную фракцию сушат и подвергают совместному помолу с углеродистым газообразователем (графитом) в керамической шаровой мельнице до удельной поверхности 5000-6000 см/г. Готовую шихту загружают в формы из жаростойкого металла и вспенивают при температуре 850-950°С в течение 0,5-2 часов. После стабилизации структуры полученного пеностекла и постепенного охлаждения блоки извлекают из форм.
3
Пеностекло, полученное из предлагаемого состава шихты при вышеуказанном режиме термообработки, имеет равномерную мелкопористую структуру с размером пор до 3 мм и плотностью 300-500 кг/м.