Спосіб виробництва теплоізоляційних виробів

Винахід стосується виробництва будівельних матеріалів, зокрема, отримання теплоізоляційних матеріалів і виробів на основі рідкого скла, які застосовують для налагоджування теплоізоляції будівель, споруд. Спосіб виробництва теплоізоляційних виробів, той що прийнято за прототип (Авт. св. СРСР 887549, кл. C04B43/00, 1981), включає отримання теплоізоляційних виробів шляхом виготовлення сировинної суміші на основі рідкого скла і тонкодисперсного наповнювача, формування гранул, укладення їх у замкнуту перфоровану форму і термообробку. У форму укладають сирцьові гранули, а термообробку здійснюють при 200 - 350°C протягом 0,5 - 2 годин. Гранули мають вигляд циліндрів діаметром 5мм і висотою 4 - 7мм. Замкнута перфорована форма має у кришці отвори, діаметр яких 6мм. Через ці отвори гранули укладають у форму. Ознаками прототипу, які співпадають з суттєвими ознаками прототипу, є використання у способі виробництва теплоізоляційних виробів рідкого скла, отримання гранул, їх термообробка і укладення у перфоровану форму. Причинами, які перешкоджають отриманню у прототипі при його використанні технічного результату (зниження об'ємної маси і теплопровідності, підвищення водостійкості, спрощення технології виготовлення виробу), є такі: використання наповнювача, недостатнє спучування, внаслідок чого об'ємна маса теплоізоляційного матеріалу виробу знаходиться у межах 175 - 518кг/м3, а також нетехнологічність процесів укладення гранул у форму. У основу винаходу поставлена задачу створення способу отримання теплоізоляційного виробу на основі рідкого скла, що має низьку теплопровідність (не більше, як 0,05вт/мк) і незначну об'ємну масу (до 30 - 50кг/м3). Поставлену задачу вирішують тим, що у способі виробництва теплоізоляційних виробів шляхом використання рідкого скла, отримання гранул, їх термообробки та укладення у перфоровану форму згідно винаходу, рідке скло використовують у вигляді силікат-глиби, яку роздрібнюють на фракції до 1,0мм, насичують водою, нагрівають при 80 - 90°C протягом 46 - 50 годин до утворення маси, що злиплась, гранули отримують подрібненням маси, що злиплась, термообробку гранул здійснюють при 500 - 600°C протягом 20 - 40сек., гранули перед укладенням оброблюють кислотою, складені у форму гранули обмежують зовнішніми шарами з міцного матеріалу. Між сукупністю суттєвих ознак і технічним результатом, якого можна досягти, винаходу існує такий причинно-наслідковий зв'язок: - роздрібнення силікат-глиби до розмірів, які не перевищують 1,00мм, необхідне для подальшого інтенсивного насичення водою, так званого "розкисання" і одночасного повільного злипання при температурі 80 - 90°C протягом двох діб. Це дозволить матеріал висушити, перевести у твердий стан зі збереженням молекулярної води. Силікат-глиба мала салатовий колір, маса, що злиплась, з молекулярною водою має бурозелений колір. Після повторного подрібнення пластів, що злиплись, у гранули діаметром не більше, як 1,5мм, їх уміщують на 20 - 40 секунд у зону температур 500 - 600°C, де стається спучування гранул. Після спучування гранули мають насипну густину 20 - 40кг/м3 і коефіцієнт теплопровідності 0,03 - 0,04вт/мк °C. Недоліком таких гранул є їх низький коефіцієнт водостійкості. Вказаний недолік ліквідують спеціальною технологічною обробкою з отриманням гранульованого силікагелю, який є нерозчинним у воді, і зберігає без змін насипну густину і коефіцієнт теплопровідності. На відміну від прототипу у виробі за прототипом виконані верхній і нижній зовнішні шари, наприклад, цементні, між якими розташована перфорована прямокутна обічайка, що заповнена гранулами, які засипаються у відкриту форму, злегка трамбуються і обмежуються верхнім і нижнім зовнішніми шарами. Таке заповнення форми спрощує виготовлення виробу. Спосіб виконують таким чином. Силікат-глиба, наприклад, силікат натрію, розчинний за ГОСТ 13079 - 93, силікатний модуль не меньше, як З, подрібнюється попередньо на вальцях, а потім подрібнюється на кульовому або струменевому млині до максимального розміру 1,0мм. Отриманий матеріал перемішують з водою, виливають на сушильні форми і витримують у сушильній шафі при 80 - 90°C протягом 46 - 50 годин. Після цього маса, що злиплась, подрібнюється у щелеповій дробарці до гранул розміром 1,0 - 1,5мм. Потім гранули підлягають, термообробці в грануляторній печі при температурs 500 - 600°C протягом 20 - 40 секунд. Далі спучені гранули підпадають під обробку, наприклад, технічною 60% - ною сірчаною кислотою, далі обприскують гранули розпилювачем. Отримані гранули силікагелю розміщують у перфоровану прямокутну обічайку, розрівнюють, трамбують, обмежують зовнішніми шарами, отримуючи таким чином теплоізоляційну плиту. Приклад 1. Послідовність операцій виконують, як описано вище. При подрібненні силікат-глиби до розмірів, меньших як 1мм, наприклад, до 0,5мм, при подальшому насиченні водою фракції такого розміру дуже добре поглинають вологу, проте для такого подрібнення потребується складне обладнання і значні працеві енерговитрати. Злипання при температурі нижче, як 80°C, потребує витрат часу більше 50 годин, наприклад, 60 годин, тобто при незначній економії енерговитрат маємо значні утрати часу, до того ж маса недостатньо злипається у пласт. Термообробка гранул при температурах, що нижчі 500°C, наприклад, при 400°C не забезпечує швидкого вилучання молекулярної води, і хорошого спучування, причому термообробка більше, як 40 секунд, до хвилини і далі забезпечить лише ефект підсушування. В цьому випадку об'ємна маса матеріалу виробу складає 80 100кг/м3, теплопровідність - 0,07вт/мк. Приклад 2. Послідовність операцій виконують, як описано вище. При подрібненні силікат-глиби до розмірів, більших, ніж 1,00мм, наприклад, до 1,5мм, маса силікат-глиби має малу площу поверхні і недостатньо накопичує молекулярну вологу. Злипання при температурі, що перевищує 90°C, наприклад, при 120°C приводить до втрати вологи без ефекту спучування, при цьому це зовсім не значить, що є можливість вигадати час, злипання все рівно продовжується біля двох діб. Термообробка гранул при температурі вищій, ніж 600°C, наприклад, при 700°C приведе до стрімкого спучування за час, менший, ніж 20сек., проте це спричинить різке підвищення енерговитрат і приведе до необхідності додаткового вогнетривкого оснащення грануляторної печі. Об'ємна маса матеріалу виробу - 50кг/м3, теплопровідність - вище 0,06вт/мк. Приклад 3. Послідовність операцій виконують, як описано вище. Оптимальними параметрами вибрані: подрібнення силікат-глиби до розмірів 0,60мм, злипання при температурі 85°C протягом 40 годин, термообробка при температурі 550 °C протягом 30 секунд. У цьому випадку об'ємна маса матеріалу виробу - 30кг/м3, теплопровідність 0,05вт/мк.