СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЛОЧНОГО ПЕНОСТЕКЛА Российский патент 2023 года по МПК C03B19/08 C03C11/00 

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/см³ 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

Размер частиц стекла,
мм Характеристика вспенивания конгломератов пеностекла 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.

При оптимальных параметрах работы электродугового плазматрона УПУ-8м (мощность 9 кВт, расход плазмообразующего газа 1,3 м³/час) получено блочное пеностекло со следующими свойствами: прочность на сжатие – 1,85 мПа, теплопроводность 0,061 Вт/(м*К).

Изобретение относится к области получения блочного пеностекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов. 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, накопление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, напыление вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газа в металлическую форму. Гранулирование шихты осуществляют до размеров 6-8 мм. Гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующего газа, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт. Технический результат изобретения – снижение энергоёмкости процесса и повышение прочности изделий. 3 табл.

Способ получения блочного пеностекла, включающий диспергирование стеклоотходов, смешивание их со вспенивающейся смесью, гранулирование исходной шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора, вспенивание гранул в плазменном факеле, накопление конгломератов пеностекла потоком плазмообразующего газа, напыление вспененных конгломератов отходящим плазмообразующим потоком газа в металлическую форму, отличающийся тем, что гранулирование шихты осуществляют до размеров 6-8 мм и гранулированная шихта подаётся в плазменную горелку одновременно перпендикулярно и параллельно оси плазменного факела потоком плазмообразующего газа, а напыление в металлические формы конгломератов пеностекла выполняется при мощности работы плазматрона 9 кВт.