Método de fabricación de placas cerámicas celulares con estructura asimétrica de células.

Un método para la producción continua de una placa cerámica celular continua de una pieza que comprende:

a) tratar térmicamente partículas cerámicas y un agente de soplado en un horno de espumado

(3) mientras se transportan dichas partículas cerámicas y dicho agente de soplado a una primera velocidad para formar de ese modo una placa cerámica celular continua de una pieza, y

b) recocer dicha placa cerámica celular continua de una pieza en un horno lehr de recocido (4) mediante su enfriamiento, caracterizado por que dicho recocido se realiza mientras se transporta dicha placa cerámica celular continua de una pieza a una segunda velocidad, mayor que dicha primera velocidad, estirando y enfriando de ese modo dicha placa cerámica celular continua de una pieza.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/056329.

Solicitante: Pittsburgh Corning Europe Nv.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Albertkade 1 3980 Tessenderlo BELGICA.

Inventor/es: STRAUVEN,HANS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Otros métodos de modelado del vidrio (fabricación... > C03B19/08 (por espumación)

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Fragmento de la descripción:

Método de fabricación de placas cerámicas celulares con estructura asimétrica de células Campo de la invención

La presente invención está relacionada con unos métodos y un aparato para la producción continua de productos cerámicos celulares (p. ej. placas cerámicas celulares, tal como placas de espuma de vidrio).

Antecedentes técnicos

Hay varios métodos conocidos para la fabricación de materiales cerámicos celulares que implican espumado. Unos

ejemplos son:

a) inserción (incorporación, p. ej. inyección) y distribución mecánica de gases en una masa fundida de viscosidad baja.

b) Liberación y expansión de gases disueltos en una masa fundida de viscosidad baja en vacio.

c) Inserción (incorporación) de agentes de espumado en una masa fundida.

d) Mezcla de polvo de vidrio con un agente de espuma y calentamiento subsiguiente.

En el caso del último proceso de espumado de vidrio, el equipo de fabricación comprende típicamente un horno de espumado con una cinta que lleva el polvo y la espuma de vidrio, y un aparato de carga de polvo. El espumado implica el espumado de placas gruesas o delgadas.

El documento US28/4114 A1 describe un dispositivo para la producción continua de hojas de vidrio espumado de una pieza, por las que el vidrio espumado se espuma a partir de partículas de vidrio y un agente de soplado o de expansión (blowing agent) con un tratamiento térmico para producir una banda sin fin de vidrio espumado y, directamente después de espumar, la banda de vidrio espumado se enfría continuamente a la temperatura ambiente. La estructura de vidrio obtenida tiene varios poros.

La patente de EE.UU. n° 3.221.853 describe la producción discontinua de losas moldeadas individuales hechas de materiales celulares vitreos con la finalidad de aislamiento. Describe un aparato que permite aumentar la propiedad de aislamiento térmico de un material celular vitreo mediante una primera etapa de comprimir una masa vitrea, una segunda etapa de dilatar térmicamente las células de dicha masa y una tercera etapa de comprimir dicha masa dilatada en una prensa.

Compendio de la invención

La presente invención es el resultado de la observación de que al estirar productos cerámicos celulares (como vidrio de espuma) durante la producción se producen cambios en las propiedades físicas del material final, tal como el aislamiento térmico del producto cerámico celular (tal como espuma de vidrio). La adaptación de estas propiedades físicas es por lo tanto posible. Esto es ventajoso ya que permite que las propiedades del vidrio se hagan a medida de las necesidades del cliente (p. ej. el estiramiento baja la conductividad térmica, es decir mejora las propiedades de aislamiento).

En un primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método para la producción continua de una placa cerámica celular (p. ej. una placa cerámica de una pieza) que comprende:

a) tratar térmicamente partículas cerámicas y un agente de soplado en un horno de espumado mientras se transportan dichas partículas cerámicas y dicho agente de soplado a una primera velocidad para formar de ese modo una placa cerámica celular, y

b) recocer dicha placa cerámica celular en un horno lehr de recocido mediante su enfriamiento mientras se la transporta a una segunda velocidad, mayor que dicha primera velocidad, estirando y enfriando de ese modo dicha placa cerámica celular.

En una realización del primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método en donde antes de la etapa (b), la placa cerámica celular (de una pieza) se transfiere desde dicho horno de espumado a dicho horno lehr de recocido a través de un transportador intermedio a una tercera velocidad mayor o igual a dicha segunda velocidad. Esto es ventajoso ya que permite realizar el estiramiento de la placa cerámica celular en una zona de temperatura relativamente alta sin la necesidad de que el transportador de recocido (segundo transportador) sea resistente a dicha temperatura relativamente alta. El estiramiento a temperaturas relativamente bajas induce más tensiones en la espuma que el estiramiento a temperaturas relativamente altas. Preferiblemente, sólo el transportador intermedio, que puede ser más corto (p. ej. mucho más corto) que el transportador de recocido, se adapta para ser resistente a dicha temperatura relativamente alta. Dado que el recocido requiere un transportador relativamente largo, es económico utilizar un transportador de recocido que no se adapte para ser resistente a

temperaturas relativamente altas (p. ej. cuando se utiliza un transportador intermedio, es suficiente un segundo transportador resistente a una temperatura de hasta 6°C y no hay necesidad de utilizar un segundo transportador resistente a una temperatura de hasta 8°C o 9°C en el horno lehr de recocido largo).

En una realización del primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método en donde la diferencia entre la segunda velocidad y la primera velocidad puede ser el 25% o menos de la primera velocidad, preferiblemente entre el 1% y el 25%, más preferiblemente entre el 2% y el 2%, lo más preferiblemente entre el 3% y el 15%. El estiramiento en estos intervalos proporciona una mejora en el aislamiento térmico (menores valores k) mientras simultáneamente la cantidad de rotura se mantiene relativamente baja. En general, para disminuir la rotura con altas diferencias de velocidad, es útil una mayor temperatura de estiramiento.

En una realización del primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método en donde la diferencia entre la tercera y la segunda velocidad está entre el % y el 1% (o entre el 1% y el 1%), se prefiere del % al 5% (o del 1% al 5%). Es ventajoso algo de pre-estiramiento ya que permite que la placa cerámica celular de una pieza se encoja durante el recocido, de ese modo liberando tensiones y reduciendo la tendencia a la fractura.

En una realización del primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método en donde el estiramiento está entre el 3% y el 15%. Esto es ventajoso ya es en este intervalo en el que la placa celular cerámica formada tiene simultáneamente una aceptable resistencia a la compresión y mejores propiedades de aislamiento en comparación con una placa cerámica celular de otro modo idéntica y no estirada.

En una realización del primer aspecto, la presente invención está relacionada con un método en donde la placa cerámica celular puede ser una placa de espuma de vidrio.

La etapa de espumado puede producir células abiertas o cerrada. Para la finalidad de aislamiento se prefieren las células cerradas. En el caso de vidrio espumado, las células abiertas pueden obtenerse por adición de algo de material cristalino (tal como p. ej. Ti2) al polvo amorfo de vidrio. Por ejemplo, al añadir alrededor del 1% de TÍO2 durante la molienda (p. ej. en un molino de bolas) del vidrio se puede obtener un 1% de células abiertas en una espuma de vidrio. Cuando se necesitan células cerradas, se evita preferiblemente la adición de Ti2 o material cristalino similar.

En un segundo aspecto, la presente invención está relacionada con un aparato para la producción continua de una

placa cerámica celular que comprende:

a) un horno de espumado para tratar térmicamente partículas cerámicas y un agente de soplado mientras se transportan a una primera velocidad para formar de ese modo una placa cerámica celular, y

b) un horno lehr de recocido para recocer dicha placa cerámica celular mediante su enfriamiento mientras se la transporta a una segunda velocidad, mayor que dicha primera velocidad, estirando y enfriando de ese modo dicha placa cerámica celular.

Es decir,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para la producción continua de una placa cerámica celular continua de una pieza que comprende:

a) tratar térmicamente partículas cerámicas y un agente de soplado en un horno de espumado (3) mientras se transportan dichas partículas cerámicas y dicho agente de soplado a una primera velocidad para formar de ese modo una placa cerámica celular continua de una pieza, y

b) recocer dicha placa cerámica celular continua de una pieza en un horno lehr de recocido (4) mediante su enfriamiento, caracterizado por que dicho recocido se realiza mientras se transporta dicha placa cerámica celular continua de una pieza a una segunda velocidad, mayor que dicha primera velocidad, estirando y enfriando de ese modo dicha placa cerámica celular continua de una pieza.

2. El método según la reivindicación 1, en donde antes de la etapa (b), la placa cerámica celular continua de una pieza se transfiere desde dicho horno de espumado (3) a dicho horno lehr de recocido (4) a través de un transportador intermedio (5) a una tercera velocidad mayor o igual a dicha segunda velocidad.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, en donde la diferencia entre la segunda velocidad y la primera velocidad es el 25% o menos de la primera velocidad, preferiblemente entre el 3% y el 25%.

4. El método según la reivindicación 2 o 3, en donde la diferencia entre la tercera y la segunda velocidad está entre el % y el 1% de la primera velocidad.

5. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde la placa cerámica celular continua de una pieza es una placa continua de una pieza de espuma de vidrio.

6. Aparato para la producción continua de una placa cerámica celular continua de una pieza que comprende:

a) un horno de espumado (3) para tratar térmicamente partículas cerámicas y un agente de soplado, dicho horno de espumado (3) comprende un primer transportador (1) adaptado para transportar a una primera velocidad mientras se calientan dichas partículas cerámicas y dicho agente de soplado para formar una placa cerámica celular continua de una pieza, y

b) un horno lehr de recocido (4) para recocer dicha placa cerámica celular continua de una pieza mediante su enfriamiento, dicho horno lehr de recocido (4) está aguas abajo de dicho horno de espumado (3) y comprende un segundo transportador (2), caracterizado por que dicho segundo transportador (2) se adapta para transportar dicha placa cerámica celular continua de una pieza a una segunda velocidad, mayor que dicha primera velocidad.

7. El aparato según la reivindicación 6, que comprende además un transportador intermedio (5) antes del segundo transportador (2) para transferir la placa cerámica celular continua de una pieza desde dicho horno de espumado (3) a dicho horno lehr de recocido (4).

8. El aparato de la reivindicación 7, en donde el transportador intermedio (5) se adapta para transportar a una tercera velocidad mayor o igual a dicha segunda velocidad.

9. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde dicho primer (1) y segundo (2) transportadores se adaptan para ser impulsados de tal manera que la diferencia entre la segunda velocidad y la primera velocidad sea el 25% o menos de la primera velocidad, preferiblemente entre el 3% y el 25%.

1. El aparato según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en donde la diferencia entre la tercera y la segunda velocidad está entre el % y el 1% de la segunda velocidad, preferiblemente entre el % y el 5%.

11. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 1, en donde el primer transportador se adapta para resistir temperaturas más altas que dicho segundo transportador.

12. El aparato según la reivindicación 11, en donde el primer transportador se adapta para resistir una temperatura de hasta 9°C y en donde dicho segundo transportador se adapta para resistir una temperatura de hasta 6°C.

13. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en donde el transportador intermedio (5) comprende unos rodillos.

14. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en donde el transportador intermedio se sitúa al principio del horno lehr de recocido o en un horno lehr intermedio situado entre el horno de espumado y el horno lehr de recocido.

15. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en donde el transportador intermedio puede resistir temperaturas en el intervalo de 6°C - 8°C.