Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА БЛОЧНОМ ПЕНОСТЕКЛЕ

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

В настоящее время существуют 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 одностадийный способ получения покрытий на блочном пеностекле, включающий тонкое измельчение боя листового стекла с сажей, засыпку пенообразующей смеси в металлические формы, уплотнение шихты для покрытия на прессе, укладку уплотненной плитки-шихты на поверхность пенообразующей смеси, нагрев пенообразующей смеси с покрытием со скоростью 12°С/мин до 900°С с выдержкой 40 минут (Минько Н.И., Пучка О.В., Бессмертный В.С., Семененко С.В., Крахт В.Б., Мелконян Р.Г. Пеностекло. Научные основы и технологии/ монография – Воронеж: Научная книга, 2008. 168 с.).

Недостатком данного способа является низкое качество покрытия и длительность технологического процесса.

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

Технический результат достигается тем, что 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, причем в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло, а также смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин и жидкое стекло при соотношении 10:5:1 соответственно в количестве 20-25масс.%, кроме того нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 15С°/мин при температуре 820°С с выдержкой 20 минут.

Предложенный способ получения покрытия на блочном пеностекле отличается от прототипа тем, что в состав смеси, применяемой при тонком измельчении, вводят тонкоизмельченное стекло, а также смесь, включающую тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора, каолин и жидкое стекло при соотношении 10:5:1 соответственно в количестве 20-25 масс.%, кроме того нагрев пенообразующей смеси на покрытии производят со скоростью 15С°/мин при температуре 820°С с выдержкой 20 минут.

Отличительным признаком предлагаемого способа является снижение энергозатрат за счет снижения температур термообработки и увеличения скорости подъема температуры, снижение времени выдержки при максимальной температуре и повышения качества покрытия за счет введения в состав шихты покрытия тонкоизмельченного боя высокоглиноземистого огнеупора, каолина и жидкого стекла. Изобретательский уровень подтверждается тем, что введение в состав шихты покрытия тонкоизмельченного боя высокоглиноземистого огнеупора и каолина повышает эксплуатационные показатели покрытия, такие как термостойкость, микротвердость и прочностные показатели, а введение в состав покрытия жидкого стекла снижает температуру термообработки.

На 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

^{*- оптимальные варианты}

Таблица 2

Оптимальные технологические параметры при получении покрытий с оптимальным составом

^{**- оптимальные технологические параметры}

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

Из таблицы 2 видно, что оптимальная температура термообработки составляет 820С при скорости нагрева 15°С/мин.

Таблица 3

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

Пример получения покрытий на блочном пеностекле.

В качестве сводных материалов брали тарное стекло марки ЗТ-1, бой высокоглиноземистого огнеупора КЛ-1,1, натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078-81) и Алексеевский каолин.

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

Тонкоизмельченный бой высокоглиноземистого огнеупора смешивали с Алексеевским каолином и жидким стеклом 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 2,5-3,0мм укладывали в металлические формы, куда предварительно на одну треть засыпали пенообразующую смесь.

Металлические формы помещали в муфельную печь. Подъем температуры осуществляли со скоростью 15°С/мин. Максимальная температура термообработки составляла 820°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 8320,7 МПа

Прочность покрытия при сжатии определяли на разрывной машине R – 0,5. Для испытаний из блока пеностекла с покрытием вырезались кубики с ребром 5мм. 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 8,35 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 270°С без видимых следов разращения и трещин. Термостойкость образцов составило: ΔТ = 270°C – 20°C = 250°C.