UA55597A - Спосіб одержання поризованих матеріалів - Google Patents

Abstract

Спосіб одержання пористих матеріалів включає нагрівання вихідної шихти, витримку, відпал і охолодження. При цьому вихідну шихту підігрівають до температури 180-200 градусів, змочують водою і витримують протягом 2-х годин. Потім нагрівають до температури розм’якшення основного матеріалу шихти, але не вище температури термічного розкладання газоутворювача.

Description

Винахід належить до технології одержання пористих матеріалів Її може бути використаний для виготовлення будівельних конструкцій у цивільному і промисловому будівництві.

Зрослі вимоги до якості будівництва, що ведеться та необхідність розробки матеріалів, що володіють комплексом властивостей, які задовольняють умовам їхньої експлуатації, зокрема високою механічною тривкістю, низьким коефіцієнтом теплопровідності.

Особливості структури і теплофізичні властивості виробів із пористих матеріалів, виготовлених на основі природних склоутворюючих, ставлять їх у ряд найбільш сучасних будівельних матеріалів.

Відомий засіб одержання пористих матеріалів, який включає нагрів вихідної шихти, витримку, відпал і охолодження (Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, "Наука и техника", 1975, с.20).

Відомий засіб застосовують для одержання будівельних матеріалів на основі базальтових порід, що використовуються для підвищення механічної тривкості властивостей готових будівельних виробів.

У відомому засобі нагрів вихідної шихти роблять до температури розплаву, яка складає 1300град., що необхідно для розчинення тугоплавких компонентів складової шихти.

Хибою відомого засобу є те, що він не дозволяє контролювати процес утворювання пор, і отримані відповідно до відомого засобу вироби частіше усього мають нерівномірну структуру з великими раковинами невизначеної форми та множиною дрібних осередків, для яких характерні висока теплопровідність та низька механічна тривкість властивостей готових будівельних виробів.

Для виробів із подібною структурою характерна велика об'ємна маса, висока теплопровідність, низька механічна тривкість, що також знижує їхні теплоізоляційні характеристики.

Крім цього, хибою відомого засобу є висока енергоємність процесу, що обмежує можливості його застосування.

У основу дійсного винаходу поставлена задача створення такого засобу одержання пористих матеріалів, застосування якого дозволило б підвищити механічну тривкість готових будівельних виробів і при цьому знизити енергоємність процесу.

Поставлена задача вирішується тим, що у засобі одержання пористих матеріалів, що включає, нагрів вихідної шихти, витримку, відпал і охолодження, відповідно до винаходу, перед нагріванням вихідну шихту підігрівають до температури 180 - 200 градусів, змочують водою, завантажують у форму і витримують при заданій температурі в плині 2-х годин, потім роблять нагрів до температури розм'якшення основного матеріалу шихти, але не вище температури термічного розкладання газоутворювача, витримують протягом 30 хвилин, після чого роблять і охолодження.

Нагрів шихти до температури 180 - 200 градусів, змочування водою, і витримка при цій температурі протягом 2-х годин необхідні для рівномірного розчинення її основних компонентів.

Нагрівання до температури, яка перевищує температуру розм'якшення основного матеріалу шихти, але не вище температури термічного розкладання газоутворювача і наступної витримки протягом 30 хвилин, забезпечують рівномірне наростання вантаження складу і спінювання при низькій температурі, при цьому дрібні газові бульбашки формують замкнуті порожнини правильної геометричної форми при мінімально можливому розмірі міжпорового простору.

Це значно знижує об'ємну масу готового пористого виробу і підвищує його механічну тривкість і температурну утому і дозволяє знизити енергоємність процесу.

Надалі винахід пояснюється докладним описом його виконання.

Вихідну шихту, підігрівають до температури 180 - 200 градусів, змочують водою, завантажують у форму і витримують при цій температурі в плині 2-х годин, що необхідно для розчинення компонентів шихти, одержання однорідної маси і збільшення поверхні клейових контактів. Висота заливання не повинна перевищувати 5095 від загального обсягу форми.

Після цього форму із шихтою поміщають у нагрівальну піч і нагрівають до температури 850 - 87Оград, із швидкістю не більш 250град. у годину. Зазначена температура відповідає температурі розм'якшення основного матеріалу шихти, яку складають вулканічні гірські породи, наприклад, базальт, туф або діорит, наявність яких надає пористому матеріалу високу температурну усталеність.

У той же час зазначена температура не перевищує температуру термічного розкладання газоутворювача, у якості якого застосовують, наприклад, силікат-брилу з іншими інгредієнтами (карбідом кремнію, кремнефтористим натрієм та будь-яким феросплавом), при цьому процес утворення пір відбувається рівномірно при поступовому наростанні грузькості.

Суміш витримують у плині 30 хвилин, що необхідно для одержання високої і стійкої піни й утворенню тонких перегородок між порами, що запобігають їхнє перфорування, так що пори в готовому виробі в більшій своїй частині залишаються закритими.

Щоб уникнути осадка піни не можна робити різких поштовхів печі в процесі нагрівання і витримки.

Після витримки роблять зниження температури до бОбград. і відпал у плині 1,0 - 1,5 годин. Після цього виріб поступово прохолоджують із швидкістю не більш 500град у годину до температури навколишнього середовища.

Керування температурним режимом здійснюється автоматично за допомогою датчиків, установлених у нагрівальній печі.

У порівнянні з прототипом, застосування засобу одержання пористих матеріалів дозволяє значно знизити енерговитрати на виробництво, тому що забезпечує можливість утворювання пор в низькотемпературному режимі, що у свою чергу знижує собівартість виробів і розширює можливості його застосування в цивільному будівництві.

Отриманий матеріал має високі фізико-механічні і теплоізоляційні властивості: тривкість отриманих виробів складає 9,5 - 10МПа при об'ємної масі 420 - 56Окг/м3.

Застосування засобу одержання пористих матеріалів дозволяє одержувати матеріали із заздалегідь заданими фізико-механічними властивостями шляхом регулювання розміру пор у процесі виготовлення за рахунок застосування пір різноманітний ступені дисперсності і зміни швидкості та температури нагрівання шихти.

Запропонований температурний режим забезпечує умови для рівномірного розвитку і розподіли пір у всьому обсязі, їхній оптимальний розмір і геометричну форму, що у свою чергу забезпечує високий ступінь однорідності готового виробу і дозволяє використовувати їх у якості конструкційних теплоізоляційних матеріалів у будівельній промисловості.

Засіб одержання пористих матеріалів простий у здійсненні і може бути реалізований в умовах чинного промислового виробництва на стандартному устаткуванні з використанням стандартних вузлів і комплектуючих.

Для реалізації засобу використовується сировинна суміш, основні компоненти якої провадяться промисловістю.

Claims (1)

1. Спосіб одержання пористих матеріалів, що включає нагрівання вихідної шихти, витримку, відпал і поступове охолодження, який відрізняється тим, що перед нагріванням вихідну шихту підігрівають до температури 180-200 градусів, змочують водою, завантажують у форму і витримують при заданій температурі протягом 2-х годин, потім нагрівають до температури розм'якшення основного матеріалу шихти, але не вище температури термічного розкладання газоутворювача, витримують протягом 30 хвилин і після чого здійснюють відпал та охолодження.