СПОСОБ ГЛАЗУРОВАНИЯ АВТОКЛАВНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2025 года по МПК C04B41/50 

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

Известно несколько способов глазурования автоклавных стеновых материалов (Патент RU 2354631, C2, Способ глазурования автоклавных стеновых материалов; опубл. 10.05.2009. Бюл. № 13 - 6 с.; Патент RU 2459699, C1, Способ изготовления декоративных бетонных изделий; опубл. 27.08.2012. Бюл. № 24. - 6 с.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ глазурования автоклавных стеновых материалов, включающий полусухое прессование, автоклавную обработку и плазменное оплавление лицевой поверхности силикатного кирпича, покрытой 20-40%-ным водным раствором жидкого стекла и цветным стеклопорошком при массовом соотношении 1:3 с последующей плазменной обработкой при мощности работы плазмотрона 9 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,8 м³/ч [Патент RU 2568618, C1, Способ глазурования автоклавных стеновых материалов; опуб. 20.11.2015. Бюл. № 32. - 6 с.].

Недостатком данного способа является получение конечного продукта с низкими показателями качества.

Технический результат предлагаемого способа заключается в разработке способа глазурования автоклавных стеновых материалов с повышенными показателями качества конечного продукта.

Технический результат достигается тем, что способ глазурования автоклавных стеновых материалов включает подготовку стеклопорошка, его помол и рассев на фракции с зерновым составом 25-350 мкм, смешивание и усреднение жидкого стекла со стеклопорошком и кристаллическими сланцами при соотношении 1:1:2 весовых частей, нанесение смеси на лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов, плазменную обработку при скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности 0,35 м/с с последующей плазменной обработкой при мощности работы плазмотрона 8 кВт и расходе плазмообразующего газа 0,9 м³/ч.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в качестве материала для глазурования используют смесь жидкого стекла, стеклопорошка и кристаллических сланцев при соотношении 1:1:2 весовых частей, а плазменную обработку производят при скорости 0,35 м/с.

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.

Таблица 1

Известный способ [RU 2568618 C1] Предлагаемый способ Приготовление водного раствора жидкого стекла Подготовка стеклопорошка с зерновым составом 25-350 мкм (помол и рассев на фракции) 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 стекла со стеклопорошком и кристаллическими сланцами при соотношении 1:1:2 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 использование возвратно-поступательного механизма со скоростью 0,3 м/с Обработка поверхности плазменным факелом со скоростью 0,35 м/с

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

Таблица 2

№ Наименование Известный способ [RU 2568618C1] Предлагаемый способ 1 Состав смеси для глазурования Смесь водного раствора жидкого стекла со стеклопорошком при соотношении 1:3 весовых частей Смесь жидкого стекла, стеклопорошка и кристаллических сланце при соотношении 1: 1:2 весовых частей 2 Морозостойкость, циклы 100 125* 3 Водостойкость, гидролитический класс 4/98* 3/98* 4 Скорость плазменного оплавления, м/c 0,3 0,35* 5 Мощность работы плазмотрона, кВт 9 8 6 Расход плазмообразующего газа, м³/ч 0,8 0,9

*по собственным исследованиям

Кристаллические сланцы в своем составе имеют оксиды кремния и железа, которые в составе глазурного слоя на лицевой поверхности кирпича обеспечивает повышение химической устойчивости и морозостойкости конечного продукта.

При плазменной обработке лицевой поверхности силикатного кирпича образуется расплав, обогащенный оксидами железа и кремния, 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, стеклопорошка и кристаллических сланцев 1:1:2 весовых частей является оптимальным. При увеличении содержания жидкого стекла в смеси, более 1 весовой части водостойкость снижается с 3 до 4 гидролитического класса. При увеличении содержания кристаллических сланцев в смеси более 2 весовых частей морозостойкость снижается с 125 до 112 циклов замораживания-оттаивания.

Скорость прохождения плазменного факела 0,35 м/c является оптимальной. При снижении скорости прохождения плазменного факела менее 0,35 м/с за счет низкой вязкой расплава происходит вспенивание глазури на поверхности силикатного кирпича. При увеличении скорости прохождения плазменного факела более 0,35 м/c наблюдается неполный провар глазурного слоя с частичками нерасплавленных кристаллических сланцем.

Пример:

В качестве примера для глазурования использовали полнотелый силикатный кирпич размером 250х120х65 мм, полученный методом полусухого прессования, прошедший технологическую автоклавную обработку.

Готовили смесь жидкого стекла, стеклопорошка с измельченными в шаровой фарфоровой мельнице кристаллическими сланцами при соотношении 1 кг : 1 кг : 2 кг весовых частей и использованием лабораторного смесителя. Жидкое натриевое стекло брали по ГОСТ– 13078-2021.

Кристаллические сланцы имели следующий химический состав (мас. %):

K₂O - 2,50; CaO - 6,08; SiO₂ - 52,92; MgO - 2,72; Al₂O₃ - 9,02; Na₂O - 0,28; Fe₂O₃ - 4,99 FeO - 5,01; TiO₂ - 1,48; п.п.п. - 15,00 (Патент РФ № 2 578 233).

Лицевую поверхность кирпича покрывал смесью с помощью валика. Силикатный кирпич устанавливали на пластиковый конвейер, который двигался со скоростью 0,35 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/ч.

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 125 циклов замораживания-оттаивания.

Водостойкость определяли по ГОСТ-10131.1-82.

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

Изобретение относится к области получения глазурованных автоклавных стеновых материалов. Технический результат заключается в получении повышенных показателей качества конечного продукта - морозостойкости и водостойкости. Способ глазурования автоклавных стеновых материалов включает подготовку смеси для глазурования, нанесение её на лицевую поверхность готовых автоклавных стеновых материалов, обработку поверхности плазменным факелом горелки. Смесь для глазурования готовят следующим образом: стеклопорошок измельчают до фракций с зерновым составом 25-350 мкм, производят смешивание и усреднение жидкого стекла со стеклопорошком и кристаллическими сланцами при соотношении 1:1:2 вес. ч. Плазменную обработку проводят при скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности 0,35 м/с. 2 табл., 1 пр.

Способ глазурования автоклавных стеновых материалов, включающий подготовку смеси для глазурования, нанесение её на лицевую поверхность готовых автоклавных стеновых материалов, обработку поверхности плазменным факелом горелки, отличающийся тем, что смесь для глазурования готовят следующим образом: стеклопорошок измельчают до фракций с зерновым составом 25-350 мкм, смешивание и усреднение жидкого стекла со стеклопорошком и кристаллическими сланцами производят при соотношении 1:1:2 весовых частей, а плазменную обработку проводят при скорости прохождения плазменной горелки по лицевой поверхности 0,35 м/с.