Способ получения пористых материалов

Способ получения пористых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Саяоз Соавтскии ециалистичвскик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240576 (21) 2362676/29-33 с присоединением заявки И (23) Приоритет (43) Опубликовано 250778.Бюллетень № 27 (о1) N. Кл.

С 04 В 21/00

С 04 В 31/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 6 66 . 97 2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 190678 (72) Авторы изобретения

Г.И.Еворенко и B.Ì.Ñèäîðîâ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам получения пористых материалов, исполь. зуемых в промышленности строительных материалов и в строительстве.

Известен способ получения пористых материалов путем ускоренного обжига перлита или гранулнрованной глины в высокотемпературной газовой среде с использованием печей различ- 0 ного типа: вращающихся горизонтальных, шахтных вертикальных, наклонныи трубчатых-стационарных и печей кипящего слоя . Пористые материалы, . полученные этим способом, имеют недостаточную механическую прочность.

В процессе производства выделяется много пыли, загрязняющей окружающую среду (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения пористых материалов из вулканических пород типа перлита, путем погружения кусков породы в жидкий теплоноситель, нагревания их до пиропластического состояния и вспучивания (2).

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет регули" ровать свойства пористого материала.

Прочность вспученного перлнта остается низкой, так как процесс вспучива- ния осуществляется в основном на поверхности жидкого теплоносителя и режим тепловой обработки по сравнению с обжигом в газовой среде при атмосферном давлении практически не меняется: быстрый нагрев перлита сопровОждается температурными деформациями, вызванными выделением газов в хрупком материале. Погружение кусков перлита затруднено, так как этому препятствует слой вспученного перли та, скапливающийся на поверхности жидкого теплоносителя. Кроме того, известный способ не содержит данных об оптимальных технологических режимах.

Цель изобретения — повышение прочности материала.

Это достигается тем, что в способе получения пористых материалов иэ вулканических пород типа перлита путем погружения кусков породы в жидкий теплоноситель, нагревания их до пиропластического состояния и вспучивания, куски породы загружают в нижние слои жидкого теплоносителя под давлением 0,5-15 атм. и нагревают в течение 0,5-.15 мин

616.255 при" температуре теплоносителя, равной 1000-1800 С.

Способ заключается в следующем.

В нижние слои жидкого теплоноси теля, в качестве которого может быть использован расплав металла или стекла, близкого по составу вспучиваемому . материалу, под давлением загружают Муски перлита. При загрузке может происходить нагревание перлита, кото ов при атмосферном давлении приво- 10 т к обезвоживанию перлита, и, вслед твие этого, к потере им способности вспучиваться. Давление, оказываемое на нагреваемый перлит средой, способ ствует сохранению в нем связанной 15 воды (газообразной составляющей), поэтому ., моменту загрузки в жидкий теплоноситель он не утрачивает способности вспучиваться.

Под действием высокой температу- 20 ры жидкого теплоносителя перлит нагревается и размягчается, входящая в его состав вода освобождается от связей и выделяется в виде пара, образующего в перлите зародыши пор. Развитию процесса порообразования препятствуюет давление, оказываемое на перлит слоем жидкого теплоносителя.

Начало образования порнстости при" водит к уменьшению плотности кусков перлита, они всплывают, причем по мере всплывания давление, оказываемое на них жидким теплоносителем, уменьшается. Это способствует увеличению объема пор. Поскольку к.началу буРно-.„ го выделения паров куски перлитa под действием высокой. температуры успевают достаточно .Размягчиться ,(приобрести пиропластическое состояние, при порообразовании в нем не происходят хрупкие деформации, приво-40 дящие к образованию дефектов струк:туры. При нагревании на поверхности .кусков.перлита неизбежно появляются трещины, вызванные температурными деформациями. Перемещаясь в распла- 48

se жидкого теплоносителя, к еющего аналогичный с перлитом химический состав„. куски перлита обвопакиваются расплавом, который проникает в поверхностные трещины. При остыва-,50 нии кусков вспученного перлита застывший расплав замоноличивает трещи ны и образует поверхностную остекло ванную корочку. Бездефектное порообразование, залечивание поверхностных трещин и образование остеклованной корочки на поверхности кусков вспученного перлита способствует повышению его прочности. улучшенный теплообмен между жидким теплоносителем и перлитом обеспечивает снижение стоимости пористого материала - вспученного перлита.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для осуществления способа.

В ванне 1, заполненной жидким теплоносителем 2, с помощью нагревателя 3 нагревают жидкий теплоноситель 2 до температуры 1000-1800 С °

В загружателе 4 через устройство 5 создают заданное давление

0,5-15 атм. Опустив конус б, в шлюзовую камеру 7 подают порцию исходного материала. Затем конус б поднимают и в шлюзовой камере 7 создают давление 0,5-15 атм, подавая пар

Или воздух через устройство 8. Уравновесив давление в шяюзовой камере 5 давлением в загружателе 4, опускают конус 9, подают исходный материал в загружатель 4 и,перемещая его

Вниз, загружают в жидкий,теплоноси.тель 2. Здесь перлит нагревают в те

Чение 0 5-15 мин, оН вспучивается и всплывает на поверхность жидкого

,теплоносителя, откуда его выгружают

1и охлаждают.

Конкретные примеры .осуществления предлагаемого способа и свойства полученного пористого материала представлены в таблице.

Высокие прочностные показатели пористых материалов, полученных пред- .лагаемым способом, объясняются беэдефектнна преобразованием и наличием остеклованвой корочки на кусках вспученного перлита. Теплообмен между жидким теплоносителем и кусками перлита осуществляется эффективнее, чем мощу газообразным теплоносителем и перлитом, что также способствует повышению прочности пористых материалов и снижению их стоимости.

616255

Время выдержки, мин.

2 0,5

15 5

Давление прп загрузке, а м

Объемная масса пористого материала в куске, кг/Мз

450

Прочность пористого материала при сжатии в цилиндре, кгс/смз,. Температура жидко го теплоносителя, С 1000

Формула изобретения

3(Способ получения пористых мате риалов из вулканических пород типа перлита, путем погружения кусков породы в жидкий теплоноситель, нагревания их до пиропластического состоя- % ния и вспучивания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности материала, куски породы загружают в нижние слои жид40

1100 1200 1300 1500

15 - 12 Оу5 5

400 300 700 850

30 20 50 70 кого теплоносителя под давлением

0 5-15 атм и нагревают в течение

0,5-15 мин при температуре, равной

1000-18004С. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Материалы и изделия на основе вспученного перлита, М., Стройиздат, 1972, с. 14-26.

2. Авторское свидетельство .ССР 9 132981, кл С 04 В 21/00 195 9 °

616255

Составитель Г. Еворенко фактор А. Морозова Техред A.Алатырев Корректор Н.Яцемирская

Заказ 4013/24 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб с д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4