Физико-химические закономерности получения пеностеклокристаллических материалов на основе кремнеземистого и алюмосиликатного сырья

• Автор: Казьмина, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 367 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ПРОИЗВОДСТВА ПЕНОСТЕКЛА И ДРУГИХ
СИЛИКАТНЫХ ЯЧЕИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Сравнительный анализ свойств пеностекла и силикатных ячеистых материалов, полученных вспучиванием, области 17 применения
1.2 Краткий обзор технологии производства пеностекла и силикатных ячеистых материалов
1.3 Сырьевая база для производства пеностекла и других ячеистых силикатных материалов
1.4 Условия формирования ячеистой структуры пеностекла и пеноматериалов, получаемых при вспучивании
ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОЛОГИЯ РАБОТЫ
2.1 Кремнеземистые сырьевые материалы
2.1.1 Кремнеземистые материалы кристаллического строения
2.1.2 Аморфные кремнеземистые породы
2.2 Алюмосиликатные природные материалы
2.3 Техногенные и другие виды сырьевых материалов
2.4 Методология работы и методы исследования
2.4.1 Методология работы
2.4.2 Методы исследования сырьевых материалов и изделий
2.4.3 Разработанные методики
Выводы по главе
ГЛАВА 3 ВЫБОР ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТЕКОЛ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К СЫРЬЮ И СИЛИКАТНОМУ РАСПЛАВУ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОГРАНУЛЯТА ПРИ
ТЕМПЕРАТУРАХ 800-950 °С
3.1 Влияние кристаллической фазы на процессы вспенивания силикатного расплава
3.2 Обоснование химического состава стекол системы Na^O - CaO

- Si02 для получения стеклогранулята при температурах не более
950 °С
3.3 Обоснование химического состава стекол системы Na20 - Л1
- Si02 для получения стеклогранулята при температурах не более
900 °С
3.4 Исследование влияния дисперсности компонентов шихты на процессы силикато- и стеклообразования
3.5 Оценка пригодности сырья для получения пеностекольных
материалов при температурах 800 - 900 °С
Выводы по главе
ГЛАВА 4 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ШИХТ
4.1 Технологические особенности компактирования тонкодисперсных шихт
4.1.1 Гранулирование тонкодисперсных шихт методом окатывания
4.1.2 Компактирование шихт методом прессования
4.2 Физико-химические процессы взаимодействия компонентов тонкодисперсных шихт при температурной обработке
4.2.1 Оценка активности взаимодействия компонентов при термообработке
4.2.2 Влияние механоактивации на процессы стеклообразования.
4.3 Температурные режимы получения стеклогранулята, полученного на основе кремнеземистого и алюмосиликатного сырья
4.3.1 Определение температурного режима обработки шихты при получении стеклогранулята
4.3.2 Характеристика стеклогранулята, полученного по низкотемпературной технологии
4.4 Влияние условий термообработки на механическую прочность
гранул
Выводы по главе
ГЛАВА 5 ПРОЦЕСС ВСПЕНИВАНИЯ ПЕНООБРАЗУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОГРАНУЛЯТА И СВОЙСТВА ПЕНОСТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 Оценка вязкости стеклокристаллических композиций в температурном интервале их вспенивания
5.2 Влияние окислительно-восстановительных характеристик шихт
на процесс вспенивания пиропластичных силикатных масс
5.3 Комплексное исследование фазового состава и структуры пеностеклокристаллических материалов
5.4 Прочность и разрушение образцов пеностекольных материалов.. 277 Выводы по главе
ГЛАВА 6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА............ПЕНОСТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
6.1 Способы получения исходного стеклогранулята для изготовления пеностеклокристаллических материалов
6.1.1 Получение стеклогранулята во вращающейся печи
6.1.2 Получение стеклогранулята на конвейерной печи
6.1.3 Возможности получения стеклогранулята на основе перлита
6.2 Получение гранулированного пеностеклокристаллического материала из продуктов низкотемпературной обработки шихт (
- 900 °С)
6.3 Технология получения пеностеклокристаллического материала способом непрерывной ленты
6.4 Свойства и области' применения пеностеклокристаллических
материалов
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

вспенивания возвращаются в производство, не проходя длительного цикла отжига с пеностеклом. На рис. 1.6 представлен план участка пеностекла, разработанный фирмой Сіатасо (Германия) [25].
Подготовка сырьевых материалов

Варка стекла (1400 - 1500 °С)

Выработка стеклогранулята

Сушка стеклогранулята

Приготовление пенообразующей смеси

Вспенивание(800 - 900 °С)
Извлечение блоков и укладка на транспортере лера

Отжиг (600 °С)

Обработка и упаковка блоков Контроль качества
Рис. 1.5 Технологическая схема порошкового метода получения пеностекла (двухстадийный процесс)
Мировой опыт показывает, что не всегда выгодно использовать пеностекло в виде блоков. В ряде случаев для строительства представляет интерес пеностекло в виде гравия или щебня, например как насыпной теплоизоляционный материал или заполнитель бетонов. Накоплен огромный опыт использования пеностеклянного щебня Schaumglas Schotter и гравия Poraver. Получение мелких гранул теплоизоляционного материала всегда более выгодно с точки зрения теплообмена.
При производстве блочного пеностекла до 80% длины туннельной печи, а значит, до 80% времени, составляет медленное охлаждение материала. Быстрое охлаждение и повышение производительности печи приводит к значительным внутренним напряжениям и разрушению блоков.