Анализ состояния вопроса по синтезу стекол показывает, что многие исследователи пытаются синтезировать стекла в системах SiO2—А12O3—F2Oз—MgO—СаО—R20 и SiO2— А12O3—В2O3—MgO—СаО—R2О. Поскольку стекло должно быть дешевым и недефицитным, то можно отметить, что алюмоборосиликатные стекла уступают алюмомагнезиальным. Учитывая, однако, возможность получения высококачественного пеностекла на основе алюмоборосиликатных стекол и сокращения продолжительности его отжига, применение их в ряде случаев можно считать экономически целесообразным. Боросиликатные стекла выгодно применять и в том случае; когда для синтеза их можно использовать сырье, являющееся отходами производства.

Анализ литературных данных [3] показал, что проблема создания надежной сырьевой базы для пеностекла, обеспечивающей развитие производства его в каждом экономическом районе страны, длительное время решалась без достаточного экономического обоснования и учета перспективы материала. Частные решения этого вопроса, приводимые в ряде работ [36, 57, 60, 68, 92—110], свидетельствуют о том, что пеностекло до последнего времени рассматривалось как теплоизоляционный материал, обладающий прочностью, достаточной лишь для устройства изоляционных конструкций. Это ограничивало дальнейшее развитие производства. В работах последних лет [3, 52, 111, 112] доказана возможность использования пеностекла для изготовления самонесущих строительных конструкций, в результате чего стоимость пеностекла с учетом толщины конструкции становится ниже, чем при использовании таких традиционных материалов, как газосиликат, газобетон, минераловатные плиты и др. [3, 17].

Следующим не менее существенным недостатком в исследованиях по синтезу стекол явилось стремление снизить себестоимость пеностекла главным образом за счет удешевления сырьевой базы [92, 95, 97—103, 113, 114]. Как видно из работ Ф. Шилла [1, 14], М. И. Бережковской [17] и выполненных нами [3, 7, 50, 52, 115], решающим фактором в снижении стоимости пеностекла является экономия, получаемая не за счет стоимости сырья (в общем балансе она составляет лишь 8—10%), а за счет развития объемов производства пеностекла. В этом случае в общий баланс входит также экономия за счет электроэнергии, заработной платы, снижения удельных капиталовложений на создание новых мощностей (рис. 1. 19).

Возможность получения пеностекла на основе дешевого щелочесодержащего сырья или горных пород доказана многими советскими [12, 36, 52, 57, 58, 60, 65, 68, 92, 93, 96—104, 116, 117] и зарубежными исследователями [8, 14, 95, 105—110, 113]. Однако результаты исследований в большинстве случаев не были доведены до промышленного внедрения, что не позволяло провести испытания новых составов стекол в заводских условиях.

Изменение некоторых видов затрат и себестоимости пеностекла

Этим также можно объяснить отсутствие единого мнения по вопросу об оптимальном составе стекла [1,3, 45, 57, 118—126].

Для решения этой задачи требуется уточнить ряд вопросов, которые пока остаются спорными. Одним из них является вопрос о влиянии модифицирующих окислов на свойства высокоглиноземистых стекол, главным образом на кристаллизацию [1, 3, 12, 45, 46, 52, 60, 61, 64, 68, 85, 98, 103, 127—132]. Так, если влияние суммы СаО и MgO и их взаимного соотношения на кристаллизацию стекол достаточно изучено при содержании А12O3 в стекле до 10% [ 127— 129, 131—137], то при больших ее значениях (10—20%) роль суммы RO изучена недостаточно [3, 12, 14, 52, 68, 92, 98, 115, 138]. Нет также в литературе однозначного ответа на вопрос об оптимальной величине MgO в высокоглиноземистом стекле. Имеющиеся по этому вопросу данные [1, 3, 12, 36, 61, 68, 88, 92, 105—109, 115, 139—141] недостаточны и противоречивы так же, как и данные о влиянии кристаллизации стекол на вспенивание пеностекла [1, 3, 12, 50, 55, 57, 61, 68, 88, 92, 115, 142—145].

В стеклах с повышенным содержанием окислов железа и алюминия кристаллизационные свойства изучались применительно к технологии производства стеклотары [127, 132, 135, 140, 146, 147) или cиталлов [127, 132-134, 140, 148—150].

Учитывая неодинаковое влияние кристаллической фазы на различные технологические процессы, этот вопрос должен быть изучен дополнительно. Окончательно не выяснено, за счет каких окислов в высокоглиноземистых стеклах может вводиться А1203. Предполагают [1, 135, 136, 139, 151—162], что А1203 может вводиться за счет SiO2 или частичной замены RО.

И наконец, недостаточно изучено влияние щелочей разной природы (Nа20, К20). Если А. Ю. Каплан [135, 152] и А. К. Калечиц [163] считают, что N20, введенная взамен SiO2 или RО, усиливает расстекловывание высокоглиноземистых стекол, то О. В. Мазуриным с соавторами [162] обнаружены аномалии в выcокоглиноземистой части системы, особенна когда в стекле присутствуют щелочи разной природы (LiО, Na2O, К2О). Относительно щелочей в высокоглиноземистом стекле, очевидно, необходимо уточнить вопрос и о их количестве, что до некоторой степени пока решается чисто субъективно и без учета выявленных новых возможностей самой технологии.

В связи с тем что в многокомпонентной системе подчас невозможно выявить истинное влияние отдельных окислов на свойства стекла, представляется целесообразным разработать и построить математическую модель, позволяющую по заданным значениям тех или иных свойств стекол ранжировать окислы, входящие в исследуемую систему. Располагая такой информацией, можно оптимизировать искомую область составов в принятой для исследований системе.

Значительный интерес для дальнейшего снижения стоимости пеностекла представляет разработка технологии получения его на конвейерных линиях при непрерывном вспенивании ленты. Такой способ производства позволил бы решить наиболее актуальные проблемы, встречающиеся в современной технологии. Успешному решению этих вопросов будет способствовать разработка математических моделей окислительно-восстановительного и пенообразующего процессов, позволяющих количественно определить ранговую значимость факторов, участвующих в процессе получения пеностекла.

Для разработки принципов формования ленты пеностекла необходимы также сведения о структурных изменениях и деформационно-упругих характеристиках пиропластического пеностекла. Постановка исследований в таком аспекте необходима не только для повышения качества пеностекла и снижения стоимости теплоизоляционного пеностекла, но и для создания новых его разновидностей.

Проведенный нами анализ современного состояния заводской технологии и литературных данных указывает на необходимость более глубокого и детального изучения ряда явлений, встречающихся в рассматриваемой технологии.

Возможно Вас заинтересует:

СТРАНИЦЫ: