Печи для производства пеностекла: устройство, принцип действия, технико-экономические показатели работы.

Пеностекло — пористый тепло- и звукоизоляционный материал с истинной пористостью до 85—95 %. В зависимости от назначения пено­стекло может быть с замкнутыми или с сообщающимися порами. В промышленных усло­виях производят преимущественно теплоизоляционное пеностекло. Кроме этого, в незначительных количествах вырабатывают пеностекло - специального назначения — высокотемпературное, химически стойкое и. и др.

Производят пеностекло порошковым методом, т. е. спеканием смеси стекольного порошка с добавками материалов, способствующих обра­зованию газовой фазы при нагревании. Эти добавки, обычно вводимые в пеностекольную шихту в малых количествах, называют газообразователями. Подбирая состав стекла и газообразователей, способы их подготов­ки и другие меры, получают конечный продукт со строго заданными свойствами: малой средней плотностью, равномерно распределенными мелкими порами, малым коэффициентом теплопроводности и др. Для получения пеностекла применяют специально сваренные стекломассы,, а также бой оконного, тарного и других стекол. Производство пеностекла. Для получения теплоизоляционного пено­стекла со средней плотностью 160—180 кг/м³, как об этом говорилось выше, применяют порошки алюмомагнезиального стекла с удельной по­верхностью около 6000 см²/г и углеродистые газообразователи с такой же или значительно большей удельной поверхностью: кокс, антрацит, сажа.

Процесс производства пеностекла начинается с варки стекла задан­ного состава в ванной печи. Варку стекла проводят без осветления. Хо­рошо проварившуюся, но не осветленную стекломассу гранулируют и направляют на помол. Пеностекольную шихту составляют либо совмест­ным помолом и смешиванием предварительно дозированного стекла и газообразователя, либо раздельным помолом компонентов шихты и по­следующим их смешиванием. Чаще применяют совместный помол и сме­шивание пеностекольной шихты. При совместном помоле стекла и угле­родистых газообразователей, в особенности сажи, помол стекла значи­тельно ускоряется вследствие действия углеродистых газообразователей как поверхностно-активных веществ. Помол и смешивание компонентов пеностекольной шихты производят в многокамерных трубчатых мель­ницах.

Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в формы из легированной стали, которую накрывают крышкой, зеркально повторяющей ее очертания (рис. 30.5). Кроме этого типа форм в про­изводстве пеностекла применяют и разборные формы. После засыпки поверхность шихты разравнивают, а в некоторых случаях шихту в форме уплотняют путем вибрации.

Рис. 30.6. Схема печи вспенивания (ЧССР)

1— зона. вспенивания; 2—зона резкого охлаж­дения; 3 — зона стаби­лизации; 4 — формы

 

Перед засыпкой пеностекольной шихты внутреннюю поверхность формы покрывают меловой или коалиновой пастой, предотвращающей прилипание пластичной стекломассы к стен­кам форм в процессе вспенивания. В формы засыпают до 4—5 кг пено­стекольной шихты.

Вспенивание, отжиг и охлаждение пеностекла можно производить одностадийным и двухстадийным способами. При одностадийном спосо­бе вспенивание пеностекольной массы, отжиг и охлаждение блоков про­изводят в формах в непрерывно действующей туннельной печи. При двухстадийном способе блоки пеностекла после завершения вспенивания в печи вспенивания извлекают из форм и направляют на отжиг и ох­лаждение в печь отжига типа стекольного лера. Наиболее распространен двухстадийный способ. Он требует меньшего числа форм, облегчает ав­тономное регулирование температурного режима вспенивания, а также условия отжига пеностекольного блока.

При двухстадийном способе пеностекольная шихта в металлических формах проходит термическую обработку по следующему режиму. В пе­чи вспенивания (рис. 30.6) при 800—850 °С шихта нагревается и вспе­нивается. Нагрев длится около 60, вспенивание—20—30 мин. Затем фор­мы с пеностеклом резко охлаждают в течение 15—20 мин. Дальнейший процесс стабилизации при 600 °С длится 30—40 мин. Таким образом, через 125—150 мин термическая обработка в печи вспенивания закан­чивается, пеностекольные блоки извлекают из форм и помещают в лер отжига. Отжиг и охлаждение пеностекольных блоков до 30 °С весьма длительный и ответственный этап термической обработки пеностекла. В отличие от массивного стекла, температуру при отжиге пеностеколь­ных блоков нужно снижать вначале быстрее, затем медленнее. От 600 до 500—450 °С может быть принята скорость охлаждения 1—1,5°С/мин, затем до полного охлаждения (до 30 °С)—0,6—0,7°С/мин.

Блоки пеностекла после отжига поступают на обработку для прида­ния им прямоугольной формы путем спиливания неровностей и шлифо­вания поверхностей. Опиливание производят дисковыми пилами с на­плавленным твердым сплавом на режущую часть. Подшлифовывают поверхности карборундовыми дисками. На тонкие пластинки блоки мож­но разрезать ленточными пилами. Блоки выпускаются размерами 475Х Х475Х100—120 мм, 200X125X80—100 мм и др. Установки, на которых обрабатывают пеностекольные блоки, снабжены мощными вентилятора­ми, отсасывающими в специальной емкости пыль и крошку пеностекла.

Применение пеностекла в качестве теплоизоляционного материала распространено в гражданском и промышленном строительстве. Пено­стеклом изолируют полы, потолки, междуэтажные бетонные перекрытия. Крошку пеностекла используют для теплоизоляции кровли зданий. Бло­ки пеностекла могут применяться для изоляции холодильных камер и других низкотемпературных емкостей и хранилищ. Достаточная проч­ность блоков пеностекла позволяет, в отличие от других изоляционных материалов, производить теплозащитную кладку стен без применения специальных креплений и металлической сетки. Пеностекло, в качестве тепловой изоляции можно применять от температур глубокого холода до450°С.