Классификация материалов на основе вспученного жидкого стекла. Сырье

Классификация:

По природе структурообразования элементов:

· продукты вспучивания гидратированных растворимых стекол

· композиционные материалы (гранулированное вспученное стекло, связующее)

По принципу вспучивания:

· термовспученные (зернистые, обжиговые монолитные материалы);

· вспученные в результате химического взаимодействия между стеклом и специально введенном в него веществом (заливочные композиции, в которые вводят газообразующий компонент).

Основным различием эксплуатационных свойств материалов
на основе жидкого стекла является их отношение к действию
воды. Различают неводостойкие материалы, эксплуатация которых возможна при относительной влажности воздуха до 75°С, и
материалы с повышенной водостойкостью, способные длительное
время выдерживать действие воды.

Композиционные материалы, изготовляемые в виде изделий
на основе зернистых продуктов, в зависимости от заполнения
межзерновойпустотности связующими веществами делят на материалы с контактным и объемным омоноличиванием.

К достоинствам этих материалов следует отнести простоту и
малую энергоемкость технологии, высокие теплоизоляционные
свойства [силипор — 0,028...0,035 Вт/(м-°С), а стеклопор и
изделий на его основе не превышает 0,065 Вт/(м-°С)], низкую
среднюю плотность (от 10...60 кг/м3 для зернистых материалов,
до 200 кг/м3 для композиционных изделий), негорючесть.

К недостаткам, сдерживающим развитие производства материалов на основе вспученного жидкого стекла, относятся ограниченная водостойкость и дефицитность гидратированных натриевых силикатов.

Сырьем для производства таких материалов служат: натриевое жидкое стекло, тонкомолотые минеральные наполнители и
специальные добавки. Тонкомолотые минеральные наполнители,
в качестве которых можно с успехом использовать мел, известняк, песок, тальк, маршалит, оксид алюминия, каолин, асбестовую пыль, трепел, перлит, золы ТЭС и многие отходы химического производства, предназначены для регулирования реологических
характеристик смеси (ее отощения) и повышения прочности готовых гранул.

Специальные, добавки предназначены для направленного регулирования эксплуатационных свойств материала. В зависимости
от эффекта, получаемого от их введения, эти добавки можно разделить на упрочняющие, гидрофобизирующие, повышающие водостойкость и вспучиваемость материала.

41. Технологический процесс получения стеклопора и силипора. Технологический процесс получения гранулированного материала(стеклопора) состоит из следующих основных операций: приготовления смеси из
раствора жидкого стекла и технологических добавок; частичной
дегидратации полученной смеси; диспергирования (грануляции)смеси и вспучивания гранулята.

Сырьем для производства таких материалов служат: натриевое жидкое стекло, тонкомолотые минеральные наполнители и
специальные добавки. Тонкомолотые минеральные наполнители,
в качестве которых можно с успехом использовать мел, известняк, песок, тальк, маршалит, оксид алюминия, каолин, асбестовую пыль, трепел, перлит, золы ТЭС и многие отходы химического производства, предназначены для регулирования реологических
характеристик смеси (ее отощения) и повышения прочности готовых гранул.

Смесь готовится в двух смесителях вертикального типа. После достижения однородности она перекачивается
в расходный бак гранулятора и через фильерную пластину самотеком в виде капель поступает в ванну гранулятора, заполненную раствором хлорида кальция плотностью 1,29... 1,35 г/'см3.
Попадая в раствор хлорида кальция, капли образуют гранулы
(бисер) с упрочненным поверхностным слоем, представляющим
собой кремнегель, содержащий адсорбированный оксид кальция.
Образовавшиеся гранулы оседают на сетку конвейера и выносятся ею в приемное устройство гранулятора, из которого непрерывным потоком через пересыпное устройство попадают в сушильный барабан. Упрочнение верхнего слоя гранул в растворе хлорида
кальция происходит во времени и зависит от температуры раствора. Оптимальным параметром формирования гранул с прочным
поверхностным слоем является 40-минутное пребывание их в
растворе хлорида кальция, что обеспечивается определенной скоростью движения сетки конвейера, при температуре раствора,
равной 22...30°С. Для поддержания температуры раствора хлорида кальция в заданных пределах ванну гранулятора оборудуют
нагревателем — паровым змеевиком.

В сушильном барабане гранулы высушиваются при температуре 85...90°С в течение 20... 10 мин до влажности 27...30% и поступают по трубопроводу к месту затаривания для отправки
потребителю или в расходный бункер печи кипящего слоя для
вспучивания, которое осуществляется при температуре 350...500°С
в течение 1...3 мин. Полученный продукт поступает на дальнейшую переработку в изделия, либо затаривается в полиэтиленовыемешки и отправляется потребителю. В качестве теплового агрегата можно использовать вращающуюся печь с теми же параметрами тепловой обработки.

При получении силипора (материала с гранулами менее 5 мм)
грануляция жидкостекольной смеси осуществляется путем ее распыления в башенной сушилке. В этом случае грануляция и вспучивание совмещаются в одной операции. Вспучивание гранулята
происходит за счет испарения содержащейся в жидком стекле
связанной воды в момент перехода материала в пиропластическое состояние. Температура размягчения растворимого стекла
тем ниже, чем больше воды в нем содержится. Однако чрезмерное содержание воды (более 40%) во вспучиваемых гранулах приводит к их растрескиванию или к образованию крупных порс тонкими непрочными перегородками.