СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА БЛОЧНОМ ПЕНОСТЕКЛЕ Российский патент 2023 года по МПК C03B19/09 C03C11/00 C03C17/00 

Изобретение относится к области получения строительных материалов, а именно покрытия на блочном пеностекле и может быть использовано в промышленности.

В настоящее время существует ряд способов получения покрытий на блочном пеностекле, их недостатками являются низкое качество покрытия и длительность технологического процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения покрытия на блочном пеностекле, Патент РФ №2726015, включающий тонкое измельчение смеси, засыпку пенообразующей смеси в металлические формы, уплотнение шихты для покрытия на прессе, укладку уплотненной плитки-шихты на поверхность пенообразующей смеси, нагрев пенообразующей смеси производят со скоростью 15С°/мин при температуре 820°С с выдержкой 20 минут, в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло и смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин и жидкое стекло при соотношении 10:5:1 соответственно в количестве 20-25масс.%.

Недостатком данного способа является низкое качество конечного продукта и длительность технологического процесса.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества конечного продукта при ускорении процесса получения покрытия.

Технический результат достигается тем, что способ получения покрытия на блочном пеностекле включает тонкое измельчение смеси, засыпку пенообразующей смеси в металлические формы, уплотнение шихты для покрытия на прессе, укладку уплотненной плитки-шихты на поверхность пенообразующей смеси, нагрев пенообразующей смеси, в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло и смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин в количестве 20-25масс.%, причем в смесь вводится дополнительно колеманит при соотношении тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин, колеманит 10:5:1 соответственно, кроме того нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 20 С°/мин при температуре 710 °С с выдержкой 20 минут.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в смесь вводится дополнительно колеманит при соотношении тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин, колеманит 10:5:1 соответственно, кроме того нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 20 С°/мин при температуре 710 °С с выдержкой 20 минут.

Колеманит при 500 ºС образует кальций-боратное стекло, что снижает температуру до 710 ºС при термообработке. Введение в состав шихты покрытия смеси тонкоизмельченного боя высокоглиноземистого огнеупора, каолина и колеманита повышает эксплуатационные показатели покрытия, такие как термостойкость, микротвердость и прочностные показатели, и снижает температуру термообработки.

В ходе исследований изучали оптимальные параметры состава покрытия (таблица 1), оптимальные технологические параметры при получении покрытий с оптимальным составом (таблица 2) и проводили сопоставительный анализ показателей качества покрытий на блочном пеностекле, полученных с помощью известного и предлагаемого способов (таблица 3).

Таблица 1

Оптимальным соотношением состава покрытия на блочном пеностекле

Состав покрытия масс. % Показатели качества стеклобой смесь состав смеси высокоглинозёмистого огнеупора, каолина и колеманита Микротвердость, МПа Термостойкость, °С 85 15 10:3:2 7638,2 185 10:4:2 7966,7 195 10:5:1 8340,3 210 10:6:1 8114,3 185 10:7:1 7942,9 175 80 20 10:3:2 8247,4 190 10:4:2 8732,7 215 10:5:1 9109,3 265 10:6:1 8837,1 205 10:7:1 8381,9 185 75* 25* 10:3:2 8960,3 210 10:4:2 9050,8 230 10:5:1* 9150,3* 270* 10:6:1 8903,7 220 10:7:1 8612,8 195 70 30 10:3:2 6992,3 175 10:4:2 7297,0 185 10:5:1 7841,3 205 10:6:1 7524,7 195 10:7:1 7263,7 185 * – оптимальный вариант

Как видно из таблицы 1, оптимальным соотношением тонкоизмельченного боя высокоглиноземистого огнеупора, каолина и колеманита, экспериментально полученным, является соотношение 10:5:1 соответственно.

Из таблицы 2 видно, что оптимальная температура термообработки составляет 710 ºС при скорости нагрева 20 °С/мин.

Таблица 2

Оптимальные технологические параметры при получении покрытий с оптимальным составом

Температура, °С Скорость нагрева, °С/мин Время выдержки, мин Прочность при сжатии, МПа 720 15 30 6,9 20 20 8,0 25 20 7,2 710* 15 30 8,3 20* 20* 10,5 25 20 7,9 700 15 30 7,4 20 20 8,2 25 20 7,6 * – оптимальный вариант

Таблица 3

Сопоставительный анализ показателей качества покрытий на блочном пеностекле, полученных с помощью известного и предлагаемого способов

Наименование Известный способ Предлагаемый способ Состав пенообразующей смеси Стеклобой тарного стекла ЗТ-1, сажа Стеклобой тарного стекла ЗТ-1, сажа Состав покрытия Стеклобой: смесь боя тонкоизмельченного высокоглиноземистого огнеупора, каолина и жидкого стекла
75-80:20-25 мас.% Стеклобой: смесь боя тонкоизмельченного высокоглиноземистого огнеупора, каолина и колеманит
75-80:20-25 мас.% Температура термообработки, 0С 820 710 Время выдержки, мин 20 20 Скорость нагрева, °С/мин 15 20 Отжиг Самопроизвольное остывание Самопроизвольное остывание Микротвердость, МПа 8320,7 9150,3 Давление прессование, МПа 10 10 Прочность сжатия, МПа 8,35 10,5

Пример получения покрытий на блочном пеностекле.

В качестве сводных материалов брали тарное стекло марки ЗТ-1, бой высокоглиноземистого огнеупора КЛ-1,1, Алексеевский каолин и колеманит (colemanite standard; borocalcite colemanite, производства «Эти Маден Ишлетмелери Г.М.», Анкара, Джихан сок., 2, Сыххиею, Турция).

Пенообразующую смесь готовили совместным помолом тарного стекла ЗТ-1 и сажи в количестве 0,5 мас % в шаровой мельнице объемом 10 л в течении 6 часов.

Тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора смешивали с Алексеевским каолином и колеманитом в лопастные лабораторные смесители в соотношении 10:5:1 соответственно. Полученную смесь для покрытия укладывали в пресс-форму и подвергали прессовании на лабораторном прессе. Полученную плитку-шихты толщиной 2,5-3,0 мм укладывали в металлические формы, куда предварительно на одну треть засыпали пенообразующую смесь

Металлические формы помещали в муфельную печь. Подъем температуры осуществляли со скоростью 20 °С/мин. Максимальная температура термообработки составляла 710 °С с выдержкой при максимальной температуре 20 мин. после самопроизвольного остывания формы с блочным пеностеклом с покрытием извлекали из муфельной печи. После извлечения из металлических форм блочное пеностекло с покрытием подвергали контролю качества.

Микротвердость определяли на приборе ПМТ-3. Для проведения испытаний производили подготовку образцов. С этой целью предварительно шлифовали и полировали поверхность покрытия. После испытаний микротвердость рассчитывали по формуле: Н = 9,8 * 1,854 * Р /. где Р - нагрузка на боковую поверхность, кг и С - диагональ отпечатка, мл. По полученным данным микротвердость покрытия составила 9150,3 МПа.

Прочность покрытия при сжатии определяли на разрывной машине R – 0,5. Для испытаний из блока пеностекла с покрытием вырезались кубики с ребром 5 мм. Испытуемый образец устанавливали на опорную поверхность неподвижной части реверсора. При испытании сдавливающие усилия были равномерными и строго перпендикулярными к сжимающей поверхности. Испытания показали, что прочность при сжатии составила 10,5 МПа.

Термостойкость определяли методом термического толчка при попеременном нагреве образца блочного пеностекла с покрытием и последующего остывания в воде с температурой 20 °С. Испытания показали, что покрытие выдерживает нагрев до 290 °С без видимых следов разращения и трещин. Термостойкость образцов составило: ΔТ = 290 °C – 20 °C = 270 °C.

Изобретение относится к области получения строительных материалов, а именно покрытия на блочном пеностекле, и может быть использовано в промышленности. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества конечного продукта при ускорении процесса получения покрытия. Заявлен способ получения покрытия на блочном пеностекле, включающий тонкое измельчение смеси, засыпку пенообразующей смеси в металлические формы, уплотнение шихты для покрытия на прессе, укладку уплотненной плитки-шихты на поверхность пенообразующей смеси и нагрев пенообразующей смеси. При этом в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло и смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин и колеманит при соотношении 10:5:1 в количестве 20-25 масс.%. Нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 20 С°/мин при температуре 710 °С с выдержкой 20 мин. 3 табл.

Способ получения покрытия на блочном пеностекле, включающий тонкое измельчение смеси, засыпку пенообразующей смеси в металлические формы, уплотнение шихты для покрытия на прессе, укладку уплотненной плитки-шихты на поверхность пенообразующей смеси, нагрев пенообразующей смеси, в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло и смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора и каолин в количестве 20-25 масс.%, отличающийся тем, что в смесь вводится дополнительно колеманит при соотношении тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин, колеманит 10:5:1 соответственно, кроме того, нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 20 С°/мин при температуре 710 °С с выдержкой 20 мин.