Состав шихты для получения теплоизоляционного пеностекла

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОСТЕКЛА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Бобкова Нинель Мироновна Баранцева Светлана Евгеньевна Трусова Екатерина Евгеньевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Состав шихты для получения теплоизоляционного пеностекла, включающий промышленные отходы, песок кварцевый и соду кальцинированную, отличающийся тем, что в качестве промышленных отходов включает гранитные отсевы и дополнительно включает мел при следующем соотношении компонентов, мас.гранитные отсевы 42-57 песок кварцевый 13-21 сода кальцинированная 15-21 мел 15-16. Изобретение относится к технологии производства строительного материала - пеностекла, предназначенного для работы в качестве легкого конструкционного теплоизоляционного материала в строительной индустрии. Известен традиционный состав стекольной шихты для изготовления пеностекла,включающий кварцевый песок, мел, соду, полевой шпат, сульфат натрия, на основе которого предварительно синтезируют стеклогранулят соответствующего состава и к которому при последующем помоле добавляется вспениватель (уголь или антрацит) 1,5-1,7 мас.1. Недостатком этой шихты является сравнительно высокая себестоимость сырьевых материалов для получения стеклогранулята на ее основе и относительно повышенные температуры варки и вспенивания. С целью снижения себестоимости пеностекла в последние годы выполнен ряд работ по использованию при производстве пеностекла отходов химической промышленности или природных горных пород. В работе 2 предложен способ получения пористых стекломатериалов из шлаков цинкового производства. В шлак состава, мас.2 42,0-47,0 А 12 О 3 17,0-20,0 23 6,08,0 СаО 24,0-30,04,0-6,02,0-3,0 2 1,0-1,8, вводили до 3 мас.углерода и 10973 1 2008.08.30 плавили смесь в восстановительной среде. Пеностекло получают на основе полученного из расплава стеклогранулята. В 3 описан способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья, обеспечивающий расширение интервала вспенивающих составов из расплава нерудного сырья и получение пористых стекломатериалов с низкой насыпной плотностью. В настоящее время широко изучено использование для получения пеностекла легкоспекающихся горных пород с повышенным содержанием щелочей - трахита, сиенита, нефелина, обсидиана, вулканического туфа и др. Так, в работе 4 предложен состав шихты для получения пеностекла, содержащий сиенит, вулканическое стекло и бой тарного стекла при следующем соотношении компонентов, мас.нефелиновый сиенит 5-15 стеклобой тарного стекла 45-55 гидрат оксида натрия 7-9 вулканическое стекло - остальное. Недостатком пеностекла из шихты данного состава является высокое значение объемной массы (более 300 кг/м 3). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому составу шихты для пеностекла является состав шихты на основе шлама Ачинского глиноземного комбината 5, включающий (мас. ) нефелиновый шлам 25, кварцевый песок 55 и соду кальцинированную 20. На основе этой шихты получен теплоизоляционный материал с замкнутыми порами и равномерной структурой. Недостатками указанной шихты являются повышенные энергозатраты за счет повышенных температур вспенивания (до 930 С) и недостаточная однородность нефелинового шлама. Задачей заявляемого изобретения является разработка состава шихты для пеностекла с максимальным использованием природного нерудного сырья - гранитных отсевов, являющихся отходом производства дорожного щебня Микашевичского РУПП Гранит, что обеспечит значительное снижение стоимости сырьевой смеси для пеностекла, будет способствовать улучшению экологической ситуации при производстве дорожного щебня при сохранении уровня свойств конечного продукта - пеностекла. Гранитные отсевы как отход производства, во-первых, имеют очень низкую себестоимость, а во-вторых, что особенно важно, характеризуются незначительными колебаниями в химическом составе вследствие неоднократного промежуточного дробления горных пород. Усредненный состав гранитных отсевов, мас.2 63,4 23 15,2 23 5,94,22,7 22 7,9 2 0,7. Решение поставленной задачи достигается тем, что состав шихты для получения теплоизоляционного пеностекла включает промышленные отходы, песок кварцевый и соду кальцинированную, отличается тем, что в качестве промышленных отходов включает гранитные отсевы и дополнительно включает мел при следующем соотношении компонентов, мас.гранитные отсевы 42-57 песок кварцевый 13-21 сода кальцинированная 15-21 мел 15-16. Применение гранитных отсевов в составах шихт, служащих основой для получения пеностекла, ранее не известно и предлагается впервые. Составы заявляемых шихт и прототипа приведены в табл. 1. Таблица 1 состава шихты Состав 1 2 3 прототип 5 Гранитные отсевы 42 51 57 Кварцевый песок 21 16 13 55 Мел 16 15 15 Сода кальцинированная 21 18 15 20 Нефелиновый шлам 25 2 10973 1 2008.08.30 Изобретение поясняется конкретными примерами. Пример 1. Шихта готовится традиционным для стекла способом с использованием гранитных отсевов и подшихтовочных материалов. Стекло варится при температуре 1420-1430 С и выливается на воду (гранулируется). Гранулят высушивается и измельчается совместным помолом с газообразователем (уголь, антрацит или сажа) до удельной поверхности 50006000 см 2/г. Количество газообразователя - 1,5-1,7 . Приготовленная шихта загружается в металлические формы с крышками и вспенивается в электрической печи при температуре 800-830 С в течение 40-45 мин. После резкого охлаждения до 600 С (закрепление структуры) пеноблок поступает на отжиг. Для всех составов шихт соблюдалась единая технология. Остальные примеры выполнялись аналогично с разными составами шихты, приведенными в табл. 1. Физико-химические свойства полученного материала приведены в табл. 2. Таблица 2 состава шихты 2 3 1400 1420 810 830 165-180 160-170 1 прототип 5 Температура варки, С 1400 1500 Температура вспенивания, С 800 930 3 Объемная масса пеностекла, кг/м 170 180-200 Предел прочности при сжатии пе 1,0-1,4 1,0-1,3 1,2-1,4 0,9-1,4 ностекла, МПа Приведенные данные подтверждают соответствие свойств полученного пеностекла требованиям ГОСТ на пеностекло при полном исключении из состава шихты дорогостоящего стеклогранулята. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу пеностекольного производства за счет использования отходов производства - гранитных отсевов. Изобретение может быть использовано для производства теплоизоляционного пеностекла, в частности, на ОАО Гомельстекло. Источники информации 1. Демидович Б.К. Пеностекло. - Мн. Наука и техника, 1975. - 248 с. 2. Патент РФ 2192397, МПК 7, С 03 С 11/00, 2002. 3. Патент РФ 221181, МПК 7, С 03 С 11/00, 2003. 4. Патент РФ 2164898, МПК 7, С 03 С 11/00, 2001. 5. Нагибин Г.Е., Кирко В.И., Колосова М.М. и др. Перспективы использования промышленных отходов в производстве пеностекла // Стекло мира. - 2004. -4. - С. 91-92 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3