СПОСОБ ГЛАЗУРОВАНИЯ АВТОКЛАВНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2025 года по МПК B28B11/04 C04B41/50 C03C8/02 C04B14/22 C04B14/36 

Изобретение относится к области получения глазурованных автоклавных стеновых материалов и может использовано в промышленности строительных материалов.

Известны способы глазурования автоклавных стеновых материалов, недостатком которых является низкое качество конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ глазурования автоклавных стеновых материалов (Патент РФ № 2568618), включающий полусухое прессование, автоклавную обработку и плазменное оплавление их лицевой поверхности с помощью плазмотрона, причем лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов покрывают 20-40%-ным водным раствором жидкого стекла и цветным стеклопорошком при массовом соотношении 1:3 при мощности работы плазмотрона 9 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,8 м³/час.

Недостатком данного способа является низкое качество конечного продукта.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества конечного продукта.

Технический результат достигается тем, что способ глазурования автоклавных стеновых материалов включает усреднение компонентов смеси для глазурования, нанесение смеси на лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов и последующую их обработку плазменным факелом, причем в качестве смеси применяют жидкое натриевое стекло и колеманит в соотношении 1:2 весовых частей, а обработка плазменным факелом проводится при скорости 0,40-0,42 мм/сек.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в качестве смеси применяют жидкое натриевое стекло и колеманит в соотношении 1:2 весовых частей, а обработка плазменным факелом проводится при скорости 0,40-0,42 мм/сек.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.

Таблица 1

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов

Известный способ,
способ глазурования автоклавных стеновых материалов
(Патент РФ № 2568618) Предлагаемый способ Полусухое прессование и автоклавная обработка Полусухое прессование и автоклавная обработка Приготовление водного раствора жидкого стекла Подготовка стеклопорошка с зерновым составом 60-250 мкм (помол и рассев на фракции) Усреднение водного раствора жидкого стекла со стеклопорошком при соотношении 1:3 весовых частей Усреднение жидкого натриевого стекла с колеманитом при соотношении
1:2 весовых частей Нанесение смеси на лицевую поверхность с помощью валика Нанесение смеси на лицевую поверхность с помощью валика Установка кирпича на пластинчатый конвейер Установка кирпича на пластинчатый конвейер Обработка кирпича плазменным факелом с использованием возвратно-поступательного механизма Обработка кирпича плазменным факелом со скоростью
0,40-0,42 мм/сек

Сопоставительный анализ показателей качества и технологических параметров известного и предлагаемого способов представлен в таблице 2.

Таблица 2

Сопоставительный анализ показателей качества и технологических параметров известного и предлагаемого способов

№ Наименование Известный способ, способ глазурования автоклавных стеновых материалов
(Патент РФ № 2568618) Предлагаемый способ 1 Состав смеси Смесь водного раствора жидкого стекла со стеклопорошком при соотношении 1:3 весовых частей Смесь жидкого натриевого стекла с колеманитом при соотношении 1:2 весовых частей 2 Морозостойкость, циклы 100^* 120^* 3 Водостойкость, гидролитический класс 4/98^* 3/98^* 4 Скорость плазменного оплавления, м/c 0,3 0,40-0,42^* 5 Мощность работы плазмотрона, кВт 9 8 6 Расход плазмообразующего газа, м³/час 0,8 0,9

^{*по собственным исследованиям}

Колеманит в своем составе имеет оксид бора, который в составе глазурного слоя на лицевой поверхности кирпича обеспечивает повышение химической устойчивости и морозостойкости конечного продукта. Стекла и глазури с оксидом бора обладают повышенной термостойкостью, а расплавы пониженной вязкостью.

При плазменной обработке лицевой поверхности силикатного кирпича образуется расплав, обогащенный оксидом бора, с пониженной вязкостью. Образовавшийся расплав с пониженной вязкостью проникает в микротрещины силикатного кирпича, образовавшиеся при термоударе, и способствует устранению микротрещин за счет затекания силикатного расплава в пустоты. Это обеспечивает повышение морозостойкости конечного продукта.

Соотношение в смеси жидкого стекла и колеманита 1:2 весовых частей является оптимальным. При увеличении содержания жидкого стекла в смеси, например при соотношении 1:1 весовых частей, водостойкость снижается с 3 до 4 гидролитического класса. При увеличении содержания колеманита в смеси, например при соотношении жидкого стекла с колеманитом 1:3 весовых частей, снижается морозостойкость с 120 до 110 циклов замораживания-оттаивания.

Скорость прохождения плазменного факела 0,40-0,42 м/c является оптимальной. При снижении скорости прохождения плазменного факела менее 0,40 м/с за счет низкой вязкой расплава происходит вспенивание глазури на поверхности силикатного кирпича. При увеличении скорости прохождения плазменного факела более 0,42 м/c наблюдается неполный провар глазурного слоя с частичками нерасплавленного колеманита.

Пример

Для глазурования использован полнотелый силикатный кирпич размером 250×120×65 мм, полученный полусухим прессованием, прошедший технологическую автоклавную обработку.

Готовим смесь жидкого стекла с колеманитом при соотношении 1:2 весовых частей и использованием лабораторного смесителя. Жидкое натриевое стекло брали по ГОСТ-13078-81. Колеманит имел следующий химический состав (мас.%): B₂O₃ - 36,5; Cao - 23,4; SiO₂ - 5,7; MgO - 2,6; AL₂O₃ - 0,35; Na₂O - 0,3; Fe₂O₃ - 0,05; п.п.п. - 31,0 (Бессмертный В.С., Бондаренко М.А., Здоренко Н.М., Платов Ю.Т., Платова Р.А., Изотова И.А. Композиционный стеклокристаллический материал на основе стеклобоя и колеманита. Материаловедение. 2022. № 4. С. 27-34].

Лицевую поверхность кирпича покрывают смесью с помощью валика. Силикатный кирпич устанавливали на пластиковый конвейер, который двигался со скоростью 0,40 м/с. Над пластинчатым конвейером стационарно устанавливалась плазменная горелка ГН-5р электродугового плазмотрона. Мощность работы плазмотрона составила 8 кВт, расход плазмообразующего газа аргона - 0,9 м³/час.

Контроль качества продукции: морозостойкость кирпича проводили по степени повреждений и потере массы (п. 7.4.1. и 7.4.2 по ГОСТ 7025-91). Морозостойкость глазурованного кирпича составила 120 циклов замораживания-оттаивания. Водостойкость проводили по ГОСТ-10131.1-82.

Водостойкость конечного продукта составила 3/98 (3-й гидролитический класс).

Предложенное изобретение относится к области получения глазурованных автоклавных стеновых материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Способ глазурования автоклавных стеновых материалов включает усреднение компонентов смеси для глазурования, нанесение смеси на лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов и последующую их обработку плазменным факелом. В качестве смеси применяют жидкое натриевое стекло и колеманит в соотношении 1:2 весовых частей. Обработка плазменным факелом проводится при скорости 0,40-0,42 мм/сек. Технический результат - повышение качества конечного продукта. 2 табл., 1 пр.

Способ глазурования автоклавных стеновых материалов, включающий усреднение компонентов смеси для глазурования, нанесение смеси на лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов и последующую их обработку плазменным факелом, отличающийся тем, что в качестве смеси применяют жидкое натриевое стекло и колеманит в соотношении 1:2 весовых частей, а обработка плазменным факелом проводится при скорости 0,40-0,42 мм/сек.