Способ изготовления гранулированного заполнителя для теплоизоляционного материала

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к изготовлению гранулированного заполнителя на основе жидкого стекла для теплоизоляционного материала. Технический результат: достижение максимально круглой формы гранул и улучшение вспучивающих свойств гранулята и сокращение общей продолжительности производственного процесса. Способ изготовления гранулированного заполнителя для теплоизоляционного материала включает приготовление сырьевой смеси на основе жидкого стекла и тонкодисперсного наполнителя перемешиванием, формирование сферических гранул, подсушивание и вспучивание. Формирование гранул производят аэрационным методом с последующей выдержкой в коагулирующей среде - 20%-ном растворе хлористого кальция, при температуре 20-50°С в течение 5-30 минут. Подсушивание осуществляют при температуре 65-80°С в течение 5-10 минут, вспучивание - при температуре 500-700°С в течение 1-2 минут. 1 табл.

 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к изготовлению гранулированного заполнителя на основе жидкого стекла для теплоизоляционного материала.

Известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающий приготовление сырьевой смеси из жидкого стекла 82-89,3 мас.%, наполнителя кремнезема - отхода производства кристаллического кремния 8,93-16,4 мас.% и натриевой соли неорганической кислоты - бикарбоната натрия 1,6-1,77 мас.%, гранулирование полученной смеси и последующую ее термообработку при 100°С в течение 1 ч и затем при 250°С течение 1 ч (RU 2128633).

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления гранулированного заполнителя, включающий приготовление сырьевой смеси на основе жидкого стекла и тонкодисперсного наполнителя, перемешиванием, формированием гранул с последующей выдержкой в коагулирующей среде - в 30-35%-ном растворе хлористого кальция, при температуре 22-30°С в течение 40 минут, подсушивание осуществляется при температуре 85-90°С в течение 10-20 минут, вспучивание - при температуре 350-500°С в течение 1-3 минут (Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий, Москва, «Высшая школа», 1989 г.).

Однако при изготовлении гранул известного состава данная технология не позволяет получать гранулы с высоким коэффициентом вспучивания из-за образования прочной кремнегелевой корочки, формирующейся на поверхности гранулята в момент реакции в 30-35%-ном растворе хлористого кальция, которая препятствует вспучиванию.

Задачей изобретения является разработка оптимального состава компонентов, и получение кремнегелевой оболочки на поверхности гранулята, не препятствующей вспучиванию гранул, с целью получения гранул с улучшенными физическими свойствами.

Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления гранулированного заполнителя для теплоизоляционного материала, включающий приготовление сырьевой смеси на основе жидкого стекла и тонкодисперсного наполнителя перемешиванием, формирование сферических гранул, подсушивание и вспучивание, при этом формирование гранул производят аэрационным методом с последующей выдержкой в коагулирующей среде - 20%-ном растворе хлористого кальция, при температуре 20-50°С в течение 5-30 минут, подсушивание осуществляют при температуре 65-80°С в течение 5-10 минут, вспучивание - при температуре 500-700°С в течение 1-2 минут.

В предлагаемом способе использование 20%-ного раствора хлористого кальция обеспечивает получение гранулята с эластичной, препятствующей слипанию оболочкой, способствующего получению гранул фракцией от 0,1 до 5 мм, более округлой формы и с большим коэффициентом вспучивания, что не представляется возможным при формировании гранул известным способом. Данный способ отличается от известного способа изготовления пористого заполнителя (SU 544634 А1, МПК⁵ С04В 31/02, 23.02. 1977) тем, что в предлагаемом способе изготовления пористого заполнителя 20%-ный раствор хлористого кальция используется для предотвращения слипания гранулята в момент его формирования. Водостойкость обоженных гранул обеспечивается химическим составом используемых компонентов, а не вторичной обработкой гранул 20-50%-ным раствором хлористого кальция при температуре 30-115°С с целью повышения их физико-механических свойств, как указанно в (SU 544634 А1, МПК⁵ С04В 31/02, 23.02. 1977).

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого метода применяли жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078), трепел Успенского месторождения, в качестве коагулянта - 20%-ный раствор хлористого кальция.

Трепел измельчался в щековой дробилке до фракции менее 5 мм, в шаровой мельнице производилось смешивание с натриевым жидким стеклом и осуществлялся помол до удельной поверхности частиц 500-1000 см²/г. Сырьевая смесь гранулировалась в 20%-ный раствор хлористого кальция с выдержкой в коагулянте 5-30 минут при температуре 20-50°С. После сырые гранулы с эластичной оболочкой транспортировались по туннельному сушилу, где происходила их предварительная подсушка при температуре 65-80°С в течение 5-10 минут. Вспучивание осуществлялось во вращающейся печи при температуре 500-700°С продолжительностью 1-2 минуты. Далее обожженный гранулированный заполнитель ссыпался в бункер-хранилище и после остывания упаковывался и отправлялся на склад готовой продукции.

Параметры технологического процесса и прочностные свойства гранулированного заполнителя для теплоизоляционного материала представлены в таблице.

Способ изготовления гранулированного заполнителя для теплоизоляционного материала, включающий приготовление сырьевой смеси на основе жидкого стекла и тонкодисперсного наполнителя перемешиванием, формирование сферических гранул, подсушивание и вспучивание, отличающийся тем, что формирование гранул производят аэрационным методом с последующей выдержкой в коагулирующей среде - 20%-ном растворе хлористого кальция, при температуре 20-50°С в течение 5-30 мин, подсушивание осуществляют при температуре 65-80°С в течение 5-10 мин, вспучивание - при температуре 500-700°С в течение 1-2 мин.