Производство пеностекла по двухстадийному способу, страница 4

Наиболее благоприятных условий для быстрого и равномерного прогрева пенообразующей смеси можно достичь за счет повышения ее теплопроводности. Для этого требуется уплотнить смесь путем вибрации форм после их загрузки и ли предварительной грануляции смеси в тарельчатом грануляторе. Коэффициент теплопроводности гранулированной смеси возрастает примерно в два раза и в зависимости от диаметра гранул колеблется в пределах (0,650-0,960) кДж/(м.ч.°С). это позволяет сократить время подогрева смеси до температуры начала вспенивания на 35-40%.

Вспенивание и стабилизация пеностекла.

 Собственно вспенивание и предшествующее ему предварительное спекание пенообразующей смеси определяют количество пиропластической пены. Но качество пеностекла в большей степени зависит от техники ее стабилизации.

Хорошо спекшаяся смесь при высокой изотермии по ширине и длине формы вспенивается легко. Для выращивания структуры пены по высоте блока форму при вспенивании необходимо нагревать больше снизу, чем сверху, так, чтобы крышка формы всегда была холоднее дна на 10-30 °С. в ином случае диаметр ячеек пеностекла под крышкой окажется намного больше, чем у дна. Различный нагрев дна и крышки формы, связан с гидростатическим давлением столбика расплава. Поэтому в нижних слоях для расширения газов в ячейках требуется большее давление, чем в ячейках под крышкой. Эту разность гидростатического давления рекомендуется компенсировать температурным градиентом.

В процессе вспенивания важным является правильный выбор температуры максимума. Высокие температуры нежелательны из-за повышенного расхода тепла и снижения срока службы форм и туннельных печей. Кроме того, при малой вязкости расплава затруднена фиксация структуры образовавшейся при вспенивании пены. Низкотемпературное вспенивание приводит к возрастанию водопоглощения пеностекла и к выраженной деформации разделительных стенок. Поэтому при выборе оптимальной температуры вспенивания должны учитываться, с одной стороны, максимальная устойчивость пены и возможность быстрой ее стабилизации, с другой - структура пеностекла, характеризующаяся правильной геометрией элементарных ячеек и их самостоятельностью.

Своевременное прекращение вспенивания и сохранение формы готового блока без видимых и главным образом без неравномерных деформаций относится к одной из самых трудных фаз технологии производства пеностекла. Этот процесс получил название стабилизации.

Успех правильной и полной стабилизации заключается в том, чтобы процесс вспенивания можно было прекратить в тот момент, когда расширение ячеек внешнего слоя блока уже приостановилось, однако блок в целом находится под действием значительного давления со стороны его внутренней части. В это время быстро снижается температура среды, чтобы резко охладить поверхность блока до достаточно низкой температуры. Поверхностная корка затвердевает и как бы замыкает внутреннюю часть, где имеется еще избыточное давление.

После снижения и выравнивания температуры выделение газов во внутренних слоях приостанавливается, и блок сформировавшегося пеностекла практически уже находится в состоянии выровненного давления. Если процесс вспенивания не будет прекращен вовремя, образуется пеностекло с неравномерными порами. Кроме того, при недостаточном охлаждении формы снаружи затвердевшая корка может перегреваться за счет аккумулированного тепла внутри блока. В результате усадочных явлений внутренних слоев могут образоваться чашеобразные углубления у дна и чаще под крышкой формы.

Неравномерная усадка блока происходит в том случае, когда процесс вспенивания прекращается позже, чем требовалось. В этом случае сразу же после незначительного снижения температуры прекращается выделение газа внутри блока, в то время как поверхностный слой еще не затвердел. Наступает термическое сжатие газов, влекущее за собой неравномерную усадку всего блока.