CC BY
377
Пеностекло: особенности производства,
моделирование процессов теплопереноса и газообразования
С.В.Федосов, М.О.Баканов
В современной технике в качестве теплоизоляторов широко используются твердые пористые материалы, создаются и испытываются новые их виды. Все это требует тщательного изучения теплофизических свойств пористых материалов, их способности противостоять большим тепловым нагрузкам [19].
Сегодня можно выделить пеностекло, изготовленное на основе неорганического стекла. Ряд уникальных особенностей делает его многофункциональным материалом, пригодным как для внутренней, так и для внешней тепло- и звукоизоляции зданий [6].
Пеностекло - один из наиболее эффективных материалов, применяемых для теплоизоляции зданий. Однако технология производства пеностекла связана с термообработкой, потребляющей большое количество энергоресурсов. На мировом рынке теплоизоляционных материалов неорганического происхождения монополистом в производстве пеностекла является американская компания «Pittsburgh Coming Corp.» с широкой европейской дилерской сетью. Цена материала, производимого дочерним предприятием фирмы в Бельгии, составляет 450 USD/м3. И выше. Цена материала, изготовленного крупнейшим в СНГ производителем пеностекла - Гомельским стеклозаводом (Республика Беларусь) колеблется от 150 до 250 USD/м3^].
Высокая цена определяется большими затратами на сырьевые материалы и термическую обработку. В связи с этим актуальным вопросом является совершенствование процессов термообработки пеностекла. Знание особенностей процессов нагрева, вспенивания и отжига пеностекольной шихты позволяет регулировать качество материала, расход энергии и производственных площадей путем коррекции режимов термообработки и размеров технологического оборудования.
Главное при изготовлении пеностекла заключается в получении материала, равномерно пронизанного порами одинакового диаметра.
Традиционно в процессе изготовления стекла стремятся удалить из стекломассы все видимые газовые включения, а при изготовлении пеностекла преследуется обратная цель -получить стекломассу с возможно большим количеством пор, заполненных газом [9].
Принимая во внимание наблюдающееся в вакууме явление нарушения равновесия между стекломассой и растворенными в ней газами, некоторые исследователи помещали расплавленное при 1200°С стекло в вакуум, что вызывало
интенсивное газовыделение, вспенивание и шестикратное увеличение объема массы [8]. Пористая стекломасса может быть получена также посредством введения в расплавленное стекло газов или паров воды [25]. Вместе с тем это не обеспечивает получения пеностекла равномерной и, главное, заданной структуры. Некоторые исследователи изучают холодный способ получения пеностекла из стекольных суспензий [24], но их результатов явно недостаточно для освоения технологии в промышленном масштабе. Поэтому основным способом производства пеностекла, обеспечивающим получение равномерной заданной структуры, следует считать так называемый порошковый способ [8, 25].
Порошковый способ дает возможность получать пеностекло с различной структурой и свойствами в зависимости от зернового состава порошков, вида и количества газо-образователя, температуры и продолжительности процесса спекания.
Для получения пеностекла применяют мелкозернистый порошок. Чем меньше размер зерен спекаемого материала, тем равномерней структура пеностекла. Мелкозернистый порошок позволяет получать материал с малым объемным весом, низким коэффициентом теплопроводности и большой механической прочностью. На практике применяют порошок, тонкость помола которого определяется полным прохождением сквозь сито с 2500 - 6400 отв./см2 [20].
Повышение до известного предела содержания газообра-зователя в шихте и, следовательно, увеличение газовой фазы при нагреве материала приводят к уменьшению объемного веса пеностекла. Однако при этом, как правило, увеличивается диаметр пор.
При введении газообразователя в количестве более 3-5% по массе получается пеностекло с неравномерной крупнопористой структурой из-за высоких давлений, развиваемых газовой фазой при нагревании.
Пеностекольную массу спекают чаще всего при температуре 750-850°С: чем выше температура спекания, тем меньше объемный вес материала. Объемный вес пеностекла изменяется также в зависимости от продолжительности процесса (при одной и той же температуре): чем длительней процесс (чем в большей мере разложился газообразователь), тем меньше объемный вес пеностекла [10].
Сказанное заставляет полагать, что при порошковом методе изготовления пеностекла можно в весьма широких пределах регулировать процесс порообразования в спекаемой массе [19].
Можно выделить два принципиально различающихся подхода к расчетам теплообмена в пористых телах - дискретный и гомогенный [15, 22, 5]. Сторонники первого подхода основываются на идеализированных геометрических моделях пористых тел, а второго - рассматривают пористые тела в приближении к квазигомогенной модели среды и применяют в расчетах параметры, характерные для гомогенных сред (коэффициенты поглощения, рассеивания, ослабления и т.д.). Тепловой поток в этом случае определяется уравнением Фурье, а его эффективный коэффициент теплопроводности считается зависящим от температуры. Слабым местом такого подхода является определение приведенных теплофизи-ческих характеристик гомогенезированной изоляционной системы.
С точки зрения некоторых авторов [12], теоретическое определение подобных характеристик не представляется возможным. Такие характеристики определяются на основе экспериментальных данных, что накладывает существенные ограничения на их практическое применение и затрудняет проведение на этой основе анализа влияния на теплообмен различных факторов.
При дискретном подходе имеется возможность во время математического описания процесса теплообмена использовать реальные, а не приведенные теплофизические характеристики рассматриваемой системы, что является важным преимуществом перед гомогенным подходом.
Опубликовано большое количество работ, посвященных расчету теплообмена в пористых теплоизоляциях, особенно в отношении материалов засыпного типа. Достаточно подробный анализ таких работ содержится в обзорной статье [15]. В работах [15, 23], связанных с расчетом теплообмена в засыпках, одновременно используются дискретный и гомогенный подходы. Там теплообмен излучением рассчитывается на основе уравнений переноса излучения, записанных в приближении, аналогичном предложенному Шустером и Шварцшильдом, и справедливых, как известно, для сплошных сред, а входящие в них радиационные характеристики, например коэффициенты поглощения, ослабления и рассеивания рассматриваемой среды, рассчитываются на основе предложенной дискретной модели пористого тела. Следует обратить внимание на тот факт, что представленные в работах [2, 4] уравнения переноса не полностью совпадают с аналогичными уравнениями приближения Шустера-Шварц-шильда, различаясь коэффициентами при отдельных членах уравнений. Подход, используемый в работах [2-4], позволил связать между собой дискретную и гомогенную модели пористой изоляции. Модель пористого тела представляет собой систему плоскопараллельных стенок с цилиндрическими или иной формы каналами. Эта модель наряду с достоинствами имеет и существенные недостатки. В частности, возникают непреодолимые трудности представления с ее помощью пористого тела с закрытыми порами, непосредственных тепловых контактов между стенками.
Рядом авторов [21] предложена модель пористого тела, в которой оно представляется системой поверхностей, разделенных между собой перегородками, образующими замкнутые ячейки-поры. В предложенной модели поры размещены не в слоях, как это имеет место в модели Вортмейера [2-4], а между ними. Сами слои в этом случае имеют малую толщину, а расстояние между ними определяется средним размером пор. Такая модель может быть применена для описания материалов как с закрытыми, так и с открытыми порами.
Анализ литературы показывает, что проблема моделирования пористой структуры, а также исследования тепло-переноса в данных структурах рассматривалась достаточно широко. В то же время целый ряд конкретных вопросов, связанных с применением моделей и теорий к существующим режимам в технологических циклах при производстве пористых материалов (на примере пеностекла), остается малораз-работанным. К этим вопросам можно отнести, прежде всего, вопросы теплопроводности исходной смеси пеностекольной шихты при постепенном увеличении температуры.
Существенную роль в процессе производства пеностекла играет регулирование режимов термообработки. Актуальным является моделирование динамики процесса порообразования на стадиях плавления исходного сырья и формирования пористой структуры материала. Стоит отметить, что при моделировании данных процессов появляется возможность регулировать теплофизические и другие эксплуатационные свойства пеностекла еще на стадии проектирования. Сегодня моделей, описывающих процессы нагрева, отжига и вспенивания пеностекла, недостаточно для полного и системного описания всего процесса его производства, что связано, безусловно, с неодинаковыми условиями проведения экспериментов различными исследователями.
Процесс нагрева пенообразующей смеси в форме до температуры спекания продолжается относительно длительное время, но данные о нем являются неоднозначными. Согласно работе [10], исследования показывают, что это время лежит в довольно широких пределах (от 15 до 70 мин.), хотя условия экспериментов практически одинаковые. Это наглядно иллюстрирует отсутствие единого подхода к оптимальному режиму нагрева пенообразующей смеси, предшествующей вспениванию. Начали появляться работы, посвященные изучению тепловых процессов, проходящих на первой стадии формирования пеностекла - нагреве шихты. Так, в работе [14] была предложена математическая модель процесса нагрева с учетом реальной геометрии - металлической формы, в которой исходная шихта подается в печь.
Математическая модель процесса нагрева шихты представляет собой одномерную симметричную задачу теплопроводности с граничными условиями третьего рода (рис. 1), то есть учитывается только конвективная составляющая подвода тепла от газа печного пространства к поверхности шихты дТ д
рс
дт дх
яя?
V дх
0 < х < Ь ;
(1)
т = о : Т = Г0 , О < х < Ь ; х = О : -X Ц- = а ( Тг - Т ) , т > О ;
х = Ь : X у = а (Тг - Т) - т > О ,
(2)
(3)
(4)
где Т, Т - температуры омывающего газа и шихты соответственно, К; Т0 - начальная температура шихты, К; р -плотность шихты, кг/м3; с - теплоемкость шихты, Дж/кг-К; X , - теплопроводность шихты, Вт/мК; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2К; Ь - толщина нагреваемого слоя, м; т - время, сек.
Решения этой задачи для температуры поверхности Тпое и центра Т засыпки получены в следующем виде:
Т)0) М = Тг + (Г0 - Тг ) - /3 ;
Т) 0 00 0 = Тг + ( Т) - Тг ) : /4 ,
где /3, /4 - функции вида [14]:
00
/з = Е Л со -- 0 я ) ехР ) - о-0) ;
и=1
00
/) = £ А ехр ( -А • /ъ) ;
(5)
(6)
И=1
4,=
2 вт цп
//и+81П//иС08//„
(7)
(8)
где цп - корни характеристического уравнения
1 2
— — е^) Ро — ат )Ь - число Фурье, соответственно Ш
Ш — ( аЬ) / Я - критерий Био.
Математическая модель (1)—(8) не претерпела изменений до настоящего времени. Однако согласно [1б], в печах или в зонах высоких температур туннельных печей основным видом теплоотдачи газов к материалу является излучение. Конвективный теплообмен преобладает над радиационным при пониженных температурах газов и при относительно высоких скоростях движения (3-5 м/с) [17].
Так, в работах [7, 8] была рассмотрена двумерная модель нагрева шихты. Для доказательства необходимости учета радиационной составляющей подвода тепла при нагреве
Рис. 1. Схема подвода тепла к шихте за счет конвекции
шихты в печи была решена задача в двумерной постановке с учетом подвода тепла за счет конвекции, излучения и одновременно конвекции и излучения в диапазоне температур греющего газа 400-800°С.
Работы [7, 8] позволяют сделать вывод, что при расчетах процессов нагрева стекольной шихты необходимо учитывать радиационную составляющую, так как предложенная в [14] модель нагрева с учетом только конвективного подвода тепла дает заниженные значения температурных полей в шихте, а также завышенные значения времени ее прогрева. Полученные результаты согласуются с определениями, представленными в [1б, 17], по которым в печах или в зонах высоких температур туннельных печей основным видом теплоотдачи газов к материалу является излучение.
Наконец, хотелось бы подчеркнуть, что при моделировании процесса нагрева шихты необходимо учитывать геометрические размеры формы, которая создает дополнительное термическое сопротивление, а использование модели [14], где нагрев осуществляется омывающими шихту дымовыми газами, ведет к завышенным значениям температур шихты и количества подведенного к ней тепла или к заниженным -времени нагрева до параметров, соответствующих высокому качеству конечного продукта.
Некоторые работы рассматривают процесс отжига пеностекла. Так, в работе [1] представлен дискретный подход с применением идеализированной геометрической модели пористого тела. В такой модели пористое тело является системой плоскопараллельных поверхностей, соединенных между собой перегородками, образующими отдельные замкнутые ячейки, заполненные газом. В состав газа входят различные компоненты (О2, СО, СО2, НД SO3), однако основным является СО2 (более 90%). Поэтому в дальнейших расчетах учитывалось только содержание в порах СО2, поскольку влияние остальных газов на теплообмен в пеностекле пренебрежимо мало. Слои имеют небольшую толщину, а расстояние между ними определяется средним размером пор. Слои, являющиеся одновременно стенками пор, могут иметь отверстия (если поры открытые), количество которых определяется степенью перфорирования.
Как отмечается в работе [1], подобный подход имеет большую универсальность по сравнению с гомогенизированным. Во-первых, предложенная модель может быть применена для описания материалов как с закрытыми, так и открытыми порами. Во-вторых, слои в ней представляют собой монолитное стекло, следовательно для них характерны все особенности тепловых процессов, имеющих место при отжиге обычного (гомогенного) стекла со всеми его теплофизическими свойствами. В-третьих, так как слои являются обычным стеклом, при расчете напряжений и оценке качества отжига необходимо использовать модуль упругости и предельно допустимые напряжения, характерные для гомогенного стекла.
Таким образом, подобная модель исключает необходимость в проведении дополнительных исследований, поскольку все
теплофизические свойства пеностекла определяются входящими в его состав компонентами (стеклом и газовой средой).
Процесс переноса тепла по материалу, составляющему матрицу пористого тела (кондуктивный механизм переноса теплоты), осуществляется за счет его теплопроводности. Теплообмен возникает при наличии разности температур в материальной среде и связан с движением микроскопических частиц, ее составляющих. Движение частиц зависит от местной температуры в среде, а перенос энергии обусловлен различиями в характере этого локального движения. Количество передаваемой данным способом энергии определяется коэффициентом теплопроводности материала. Процесс теплообмена описывается уравнением Фурье.
Теплообмен излучением определяется потоком излучения - количеством энергии, переносимым излучением за единицу времени через произвольную поверхность [18]:
0 = йШ / й/ . (9)
Приведем соотношения, которыми определялись тепловые потоки в замкнутой системе, состоящей из п тел. Так, тепловой поток излучения, падающего на Мо поверхность системы, можно представить формулой:
и
О/а/о // • ^/у Особ] . (10)
7=1
Тепловой поток исходящего излучения из 1-й поверхности:
п
О-Ы = ОсЫИ + К * 0°Ш = Оса + К • Е РцОсо* . (11)
7=1
Тепловой поток результирующего излучения для 1-й поверхности:
0 =0 -о й = АО
резг ¿-'поглг эрсоог под г
- Осот = А * Ё ЩОсоа - Оса . (12)
7=1
Собственный тепловой поток, излучаемый телом, определяется из закона Стефана - Больцмана:
Осот = РеогД 4, (13)
где е - степень черноты тела (излучающая способность); с= 5,67032^10-8 - постоянная Стефана - Больцмана; Е - площадь поверхности тела; Т. - температура, К.
Основной проблемой при расчете тепловых потоков излучения является определение оптико-геометрических коэффициентов ф. (они же разрешающие угловые коэффициенты).
Безусловно, все рассмотренные модели в той или иной степени применимы к различным стадиям процесса производства пеностекла. Однако при моделировании процесса нагрева необходимо также знать зависимость теплофизи-ческих свойств шихты от температуры. Данные по гранулометрическому составу шихты также противоречивы, что связано, по-видимому, с разными условиями проведения экспериментальных исследований различными авторами.
Непонятным также остается сам механизм поризации с использованием углеродсодержащих газообразователей, так как многие исследователи трактуют его по-разному. Известные закономерности процесса вспенивания пеностекла сводятся к энергетической концепции, которая не объясняет наблюдаемых явлений при образовании новых фаз в пенообразующей смеси и пиропластическом спеке, а также структурных изменений в формирующемся пеностекле.
Ближе всего к описанию процесса формирования пор в расплаве пеностекольной шихты подошли исследователи [20], которые предложили модель, описывающую процесс формирования единичного пузырька в расплаве пеностекольной шихты. В основе модели лежат временные масштабы процессов при формировании необходимой пористой структуры:
Г, о. * • (14)
а
где Т/ - время нагрева измельченного стекла до температур разложения мела; а, м2/с - коэффициент температуропроводности смеси; h, м - характерный масштаб длины в объеме формы.
На втором этапе процесса происходит формирование пор вследствие увеличения в них давления газа источниками газовыделения:
а
(15)
где а' - коэффициент мощности источника газообразования, Дж/с; Р0 - атмосферное давление, Па; R - радиус поры, м.
При описании второй стадии моделирования авторы использовали уравнение движения вязкой несжимаемой жидкости (Навье-Стокса) и уравнение неразрывности в сферических координатах, при этом отмечая, что скорость движения жидкости V вокруг пузырька имеет только радиальную составляющую и вследствие сферической симметрии зависит только от R - расстояния от центра поры (радиуса поры) и t - времени процесса: [20]. Модель второй стадии
процесса представляет собой нелинейное дифференциальное уравнение для R(t) роста радиуса поры со временем:
1 Г Л>\г
dR dt
f \ ч R;
J_ p' + a't Р R3
+ v
1 d2R
dR" dt
dR
dt2 ' 3r{ dt
(16)
где p - плотность расплава пеностекольной шихты, кг/м3; R(t) - функция роста радиуса поры со временем; в -коэффициент начальных условий, Дж; а' - коэффициент мощности источника газообразования, Дж/с; P0 - атмосферное давление, Па; о - коэффициент поверхностного натяжения расплава пеностекольной шихты; R - радиус поры, м.
При всей значимости названных работ они не исчерпывают многих проблем. Считаем целесообразным более детально изучить тепловые процессы на всех стадиях производства пеностекла - при нагреве шихты, формировании пор, а также отжиге пеностекла. Полученные результаты должны способствовать разработке адекватных моделей, описывающих влияние различных режимов термообработки на динамику формирования пористой структуры, поскольку процесс по-ризации также является недостаточно разработанным.
Модели И.И.Китайгородского [13], Р.В.Городова [7, 8] и С.В.Алексеева [1] учитывают только тепловые процессы, проходящие на различных стадиях производства пеностекла, игнорируя факт пористости конечного материала и зависимость размера образованных пузырьков от времени нагрева. Отсюда актуальным является более детальное изучение физических процессов, обусловливающих при дальнейшей термической обработке пеностекольной шихты формирование оптимальной пористой структуры пеностекла.
В настоящее время практически отсутствуют исследования по проектированию пористых систем, в которых были бы учтены все стадии процесса производства пеностекла, от шихты до готового материала. В работе [20] предложена модель процесса формирования пористой структуры пеностекла в расплаве шихты. Относительно формулы (14) необходимо заметить, что при определении времени нагрева пеностекольной шихты до температуры разложения мела там учитывалась общая оценка геометрических размеров формы для вспенивания и средней температуропроводности пеностекольной шихты. Безусловно, в рамках модели более конкретной детализации процесса нагрева пеностекольной шихты не требовалось, тем не менее данный процесс требует более детальной проработки.
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что процесс нагрева пеностекольной шихты состоит из процесса постепенного выравнивания температуры по толщине пеностекольной шихты (температура на ограничивающих поверхностях формы все время одинакова), скорость которого определяется коэффициентом температуропроводности пеностекольной смеси. Такой процесс теплообмена называется внутренним процессом, а задача его изучения - внутренней задачей. Соответственно, для определения времени, при котором пе-ностекольная шихты нагреется до температуры разложения газообразователя, необходимо решить внутреннюю задачу нагрева шихты. Поэтому выбор оптимального режима такого нагрева должен осуществляться на основе не только тепло-физических, но и технологических, экономических и других факторов по результатам математического моделирования процесса с учетом конвективной и радиационной составляющих подвода тепла от газов печного пространства к стенкам формы снаружи и теплопереноса в газовой полости над шихтой за счет излучения от внутренних поверхностей формы, не имеющих непосредственного контакта с шихтой. Разработка модели, позволяющей учесть все стадии при про-
изводстве пеностекла и выбрать направления их оптимизации с точки зрения теплофизики процесса является приоритетной задачей для дальнейших исследований.
Литература
1. АлексеевС.В. Совершенствование процесса отжига высокопористых материалов на основе стекла. Белгород, 2002.
2. VortmeyerD. Der Energietransport der Wärmestrahlung in Festbetten mit exothermer Reaction // Z. Berichte den Bunsen Geselschaft fir Physikalische chemie. 19У0. Bd У4. N 2. S. 12У.
3. VortmeyerD. Wärmestrahlung in Schütt ungen // Z. Chemie Ingenieur Technik. 1966. Bd 3S. H. 4. S. 404.
4. Vortmeyer D., Bomer C.J. Die Strhlungdurchlasszahl in Schütt ungen // Z. Chemie Ingenieur Technik. 1966. Bd 3S. H. 10. S. 10УУ.
5. Булавин И.А., Макаров И.А., Рапопорт А.Я.,Хохлов В.К. Тепловые процессы в технологии силикатных материалов. М.: Стройиздат, 19S2.
6. Городов Р.В. Современное состояние производства пеностекла в России //Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах: Материалы докладов IV Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов. Анапа, 200У. С. 46-4S.
У. Городов Р.В., Кузьмин А.В. Математическая модель процесса нагрева шихты при производстве пеностекла // Современные техника и технологии: Труды XIV Международной научно-практической конференции молодых ученых. Т.З. Томск, 200S. С. 356-359.
S. Городов Р.В., Кузьмин А.В. Математические модели нагрева шихты в процессе производства пеностекла // Высокие технологии, фундаментальные исследования, образование: Материалы докладов VII Международной научно-практической конференции. СПб., 2009. С. 321-322.
9. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника, 19У2.
10. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск: Наука и техника, 19У5.
11. Джалурия И. Естественная конвекция: тепло - массо-обмен / Пер. с англ. М.: Мир, 19S3.
12. Житомирский И.С., Кислов А.М., Романенко В.Г. Нестационарная задача тепломассопереноса в слоисто-вакуумной изоляции // ИФЖ. 19УУ. Т. XXXII. № 5. С. S06-S14.
13. Китайгородский И.И., Кешишян Т.Н. Пеностекло. М.: Промстройиздат, 1953.
14. Китайгородский И.И. Стекло и стекловарение. М.: Гос. изд-во лит-ры по строительным материалам, 1950.
15. Кравцов С.Ф., БратутаЭ.Г., Акмен Р.Г. Расчет экранной изоляции //Известия вузов. Энергетика. 19S6. № У. С. 66-69.
16. Левченко П.Л. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Альянс, 200У.
1У. Расчет нагревательных и термических печей / Под ред. В.М. Тымчака и В.Л. Гусовского. М.: Металлургия, 19S3.
1S. Сперроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением. Л.:
Энергия, 1971.
19. Спиридонов Ю.А., Орлова Л.А. Проблемы получения пеностекла // Стекло и керамика. 2003. №10. С. 10-11.
20. Федосов С.В., Баканов М.О., Волков А.В., Сокольский А.И., Щепочкина Ю.А. Математическая модель динамики процесса порообразования при термической обработке пеностекольной шихты // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2014. Т.57. Вып.3. С. 73-79.
21. Филимонов C.C.,ХрусталевБ.А.,МазилинИ.М. К расчету переноса теплоты в пористых теплоизоляциях // Теплоэнергетика. 1985. № 3. С. 20-23.
22. Филимонов С.С., Хрусталев Б.А., Мазилин И.М. Теплообмен в многослойных и пористых теплоизоляциях. М.: Энергоатомиздат, 1990.
23. Филимонов С.С., Хрусталев Б.А., Мазилин И.М. Сложный теплообмен в многослойных экранно-вакуумных системах // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1983. №4. С. 134-142.
24. ЧетвериковН.А. Разработка рациональных способов получения пеностекла из стекольных суспензий // www.conf. bstu.ru/conf/docs/0037/0986.doc, свободный.
25. Шилл Ф. Пеностекло (производство и применение) / Пер. с чеш. М.: Стройиздат, 1965.
Literatura
I. Alekseev S.V. Sovershenstvovanie proczessa otzhiga vysokoporistyh materialov na osnove stekla. Belgorod, 2002.
5. Bulavin I.A., Makarov I.A., Rapoport A.Ya., Hohlov V.K. Teplovye proczessy v tehnologii silikatnyh materialov. M.: Strojizdat, 1982.
6. Gorodov R.V. Sovremennoe sostoyanie proizvodstva pe-nostekla v Rossii //Sovremennoe sostoyanie i prioritety razvitiya fundamentalnyh nauk v regionah: Materialy dokladov IV Vseros-sijskoj nauchnoj konferenczii molodyh uchenyh i studentov. Anapa, 2007. S. 46-48.
7. Gorodov R.V., Kuzmin A.V. Matematicheskaya model' proczessa nagreva shihty pri proizvodstve penostekla // Sovremennye tehnika i tehnologii: Trudy XIV Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferenczii molodyh uchenyh. T.3. Tomsk, 2008. S. 356-359.
8. Gorodov R.V., Kuzmin A.V. Matematicheskie modeli nagreva shihty v proczesse proizvodstva penostekla // Vysokie tehnologii, fundamentalnye issledovaniya, obrazovanie: Materialy dokladov VII Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. SPb., 2009. S. 321-322.
9. Demidovich B.K. Proizvodstvo i primenenie penostekla. Minsk: Nauka i tehnika, 1972.
10. Demidovich B.K. Penosteklo. Minsk: Nauka i tehnika, 1975.
II. Dzhaluriya I. Estestvennaya konvekcziya: teplo - mas-soobmen / Per. s angl. M.: Mir, 1983.
12. Zhitomirskij I.S., Kislov A.M., Romanenko V.G. Nesta-czionarnaya zadacha teplomassoperenosa v sloisto-vakuumnoj izolyaczii // IFZh. 1977. T. XXXII. № 5. S. 806-814.
13. Kitajgorodskij I.I., Keshishyan T.N. Penosteklo. M.: Promstrojizdat, 1953.
14. Kitajgorodskij I.I. Steklo i steklovarenie. M.: Gos. izd-vo lit-ry po stroitelnym materialam, 1950.
15. KravczovS.F., Bratuta E.G., Akmen R.G. Raschet ekrannoj izolyaczii //Izvestiya vuzov. Energetika. 1986. № 7. S. 66-69.
16. Levchenko P.L. Raschety pechej i sushil silikatnoj pro-myshlennosti. M.: Alyans, 2007.
17. Raschet nagrevatelnyh i termicheskih pechej / Pod red. V.M. Tymchaka i V.L. Gusovskogo. M.: Metallurgiya, 1983.
18. Sperrou E.M., Sess R.D. Teploobmen izlucheniem. L.: Energiya, 1971.
19. Spiridonov Yu.A., Orlova L.A. Problemy polucheniya penostekla // Steklo i keramika. 2003. №10. S. 10-11.
20. Fedosov S.V., Bakanov M.O., Volkov A.V., Sokolskij A.I., Shchepochkina Yu.A. Matematicheskaya model dinamiki proczessa poroobrazovaniya pri termicheskoj obrabotke pe-nostekolnoj shihty // Izvestiya vuzov. Himiya i himicheskaya tehnologiya. 2014. T.57. Vyp.3. S. 73-79.
21. Filimonov S.S., Hrustalev B.A., Mazilin I.M. K raschetu perenosa teploty v poristyh teploizolyacziyah // Teploenerge-tika. 1985. № 3. S. 20-23.
22. Filimonov S.S., Hrustalev B.A., Mazilin I.M. Teploobmen v mnogoslojnyh i poristyh teploizolyacziyah. M.: Energoatom-izdat, 1990.
23. FilimonovS.S., Hrustalev B.A., Mazilin I.M. Slozhnyj teploobmen v mnogoslojnyh ekranno-vakuumnyh sistemah // Izvestiya AN SSSR. Energetika i transport. 1983. №4. S. 134-142.
24. Chetverikov N.A. Razrabotka raczionalnyh sposobov polucheniya penostekla iz stekolnyh suspenzij // www.conf. bstu.ru/conf/docs/0037/0986.doc, svobodnyj.
25. Shill F. Penosteklo (proizvodstvo i primenenie) / Per. s chesh. M.: Strojizdat, 1965.
Foam Glass: Characteristics of Production, Modeling
of Heat Transfer and Gas. By S.V.Fedosov, M.O.Bakanov
The work shows the relevance of the use of foam glass and the main features of its production. It presents existing mathematical models describing the behaviour of thermal processes at various stages of production of foam glass and the models describing the dynamics of the formation of a porous structure in the foam glass. It is shown that the existing models do not fully describe all the physical processes occurring in the glass powder at various stages of production. It is also found that for a more complete elaboration of the problem of modeling steps in the manufacture of foam glass, one should consider the formation of a porous structure in the material, because it defines the thermophysical characteristics of the future material.
Ключевые слова: пеностекло, производство пеностекла, моделирование процесса получения пеностекла.
Key words: foam glass, the production of foam glass, modeling of the process of obtaining the foam glass.
