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浮石泡沫玻璃保温材料

阅读:629发布:2020-05-12

专利汇可以提供浮石泡沫玻璃保温材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 浮石 泡沫 玻璃保温材料,是以浮石砂粉或 火山灰 (粉)为主要原料,同时加入浮石砂粉或火山灰粉重量的20-30% 助熔 剂,3-9%的改性剂,2-5%发泡剂,1-3%稳定剂,经750℃ 焙烧 后自然冷却制得,该 泡沫玻璃 保温材料,具有原材料广泛易得,生产工艺简单,成本低廉等优点,而且该泡沫玻璃保温材料保温性能好,抗压强度高。,下面是浮石泡沫玻璃保温材料专利的具体信息内容。

1、一种浮石泡沫玻璃保温材料,其特征在于该泡沫玻璃保 温材料是以浮石砂粉或火山灰(粉)为主要原料,同时加入浮石 砂粉或火山灰粉重量的20~30%的助熔剂,3-9%的改性剂,2-5 %发泡剂,1-3%稳定剂,经750℃~850℃焙烧后自然冷却制得 板状或状物。
2、根据权利要求1所述浮石泡沫玻璃保温材料,其特征在于, 加入于助熔剂、改性剂、发泡剂、稳定剂的最佳重量比分别是浮 石砂粉或火山灰(粉)重量的27%、8%、1.8%、0.9%。
3、根据权利要求1所述浮石泡沫玻璃保温材料,其特征在于 发泡剂可采用酸钠、碳酸、碳酸镁等,硝酸、硝酸钠等, 酸、硼砂、碳黑、碳化化硅、玻璃等,助熔剂长石、 方解石、白石,改性剂为硅酸钠,稳定剂磷酸钠。
4、根据权利要求1所述浮石泡沫玻璃保温材料,其特征在于 浮石砂粉或火山灰(粉)的成份范围是,SiO2:50~70%,Al2O3: 12%~13%,Fe2O3:1.3%~4.5%,MnO:0.06%~0.15%,MgO: 4.2%~7.4%,CaO:5.8%~7.0%,K2O:4.3%~5.7%,烧失量 1.22%~2.25%。
5、权利要求1所述的浮石泡沫玻璃保温材料的生产工艺为: 首先将浮石砂粉或火山灰(粉)加入助熔剂,干燥后磨粉为80- 110目;然后加入改性剂、发泡剂、稳定剂混合搅拌用强制搅拌 机或球磨机搅拌2-4小时,速度为1250转/分,拌后的混合料成 可塑体;然后装入内壁涂有脱模剂(高岭土、耐火土)的耐热铸 或不锈板制成可卸杆板式组合结构的模具里,进行焙烧发泡; 焙烧可在沸式电炉或马沸混式气炉、油炉天然气炉内进行, 炉内温差在10-20℃;焙烧分为加热、发泡、稳定、退火四个阶 段;加热阶段升温速度为6-8℃/分,窑炉内环境要求还原成中 性,不宜形成氧化环境;发泡阶段温度为750-850℃,650-750 ℃快速升温阶段升温速度为7-10℃/分,达到发泡温度后恒温 45-60分钟;稳定阶段又称为快速冷却阶段,850-620℃区间, 以15-20℃/分的冷却速度冷却,从620-400℃之间,降温速度 为5-7℃/分;退火阶段退火速度要慢,温度在400-260℃之间 时降温速度为0.7-1℃/分,260℃以下在退火窑内自然冷却到 室温或制冷冷却。

说明书全文

发明涉及一种泡沫玻璃保温材料,用于建筑保温、吸音、 装饰及工业保温、保冷工程等方面。

目前制造泡沫玻璃均用玻璃粉(酸钠碎玻璃)为原料,玻 璃粉是由工业碎玻璃和日用碎玻璃所得到的,也有用矿物原料经 二次加工,淬后经过烘干及粉碎研磨来代替部分玻璃粉,再 进行高温焙烧(1000-1200℃)左右后制得泡沫玻璃制品。生产 这种泡沫玻璃制品的原材料来源较窄、工艺较繁琐,生产成本比 较高,应用范围较小,只能应用于较特殊工业保温工程上。且价 格昂贵(2600-2800元/M3),推广使用受限制,生产量低。现 有生产泡沫玻璃的生产流程如下图:(见下页)。

本发明的目的在于提出一种利用天然矿物浮石熔岩作为原料, 特别是利用浮石熔岩破碎后的浮石砂粉作为焙烧浮石泡沫玻璃的 材料生产浮石泡沫玻璃,该浮石泡沫玻璃具有生产工艺简单,成 本低廉,原材料来源丰富等优点,解决已有利用玻璃粉制造泡沫 玻璃存在的成本高,工艺复杂,原材料来源困难等问题,该浮石 泡沫玻璃可广泛用于建筑、构筑物的保温、保冷等行业。

本发明的主要技术内容是,该浮石泡沫玻璃保温材料是以浮 石砂粉或火山灰(粉)为主要原料,同时加入浮石砂粉或火山灰 粉总量的20~30%助熔剂,3-9%改性剂,2-5%发泡剂,1-3% 稳定剂,经850℃焙烧后自然冷却制得板状或状物。

加入助熔剂、改性剂、发泡剂、稳定剂的最佳重量比分别是 浮石砂粉或火山灰粉重量的27%、8%、1.8%、0.9%。

发泡剂可采用酸钠、碳酸、碳酸镁等,硝酸、硝酸钠 等,酸、硼砂、碳黑、碳化硅、化硅、水玻璃等,改性剂为 硅酸钠,稳定剂为磷酸钠,助溶剂长石、方解石、白石。

浮石泡沫玻璃保温材料的配方中所用浮石砂粉或火山灰(粉) 的成份范围是:

SiO2:50~70%

Al2O3:12%~13%

Fe2O3:1.3%~4.5%

MnO:0.06%~0.15%

MgO:4.2%~7.4%

CaO:5.8%~7.0%

K2O:4.3%~5.7%

烧失量:1.22%~2.25%

该浮石泡沫保温材料的生产工艺流程为:

首先将浮石砂粉或火山灰粉加入助熔剂,干燥后磨粉为80- 110目;然后加入改性剂、发泡剂、稳定剂混合搅拌用强制式搅 拌机或球磨机搅拌2-4小时,速度为1250转/分,拌后的混合料 成可塑体;然后装入内壁涂有脱模剂(高岭土、耐火土)的耐热 或不锈板制成可拆卸板式组合结构的模具里,进行焙烧发 泡;焙烧可在沸式电炉或马沸混式气炉、油炉天然气炉内 进行,炉内温差在10-20℃;焙烧分为加热、发泡、稳定、退火 四个阶段;

加热阶段不宜太快,防止坯料内外温差过大,但也不宜过慢, 否则产生“死温”,使坯料成死体物品。升温速度为6-8℃/分, 窑炉内环境要求还原成中性,不宜形成氧化环境。

发泡温度为750-850℃。650-750℃为快速升温阶段,升温 速度为7-10℃/分,由于发泡剂并不是在发泡温度时才分解或 反应,而是在更低的温度已开始部分分解和反应,因此该温度范 围不宜停留时间过长,否则分解或反应生成的气体,将从尚未形 成玻璃相的坯体的空隙中逸出,这样得到泡沫气相很少,容量大。 只有快速升温,发泡剂产生大量气体的同时使浮石粉也开始形成 转化的玻璃相,在这种情况下,气体为转化的浮石粉玻璃质却包 裹而不能逸出,可以得到孔小多密的浮石泡沫玻璃。当温度升到 发泡温度时,需要恒温45-60分钟,使气相充分产生,发泡完善。

稳定阶段又称为快速冷却阶段,即850-620℃区间,以15- 20℃/分的冷却速度,将浮石泡沫玻璃冷却,其目的在于使玻璃 质冷却固化,形成的泡沫稳定,从620-400℃之间,降温速度可 以稍慢,一般为5-7℃/分。

退火阶段对浮石泡沫玻璃的强度影响很大,因为浮石泡沫玻 璃为多孔材料,导热性能差,所以退火速度要慢,温度在400- 260℃之间时,降温速度为0.7-1℃/分,260℃以下在退火窑内 自然冷却到室温或制冷冷却。

本发明的技术效果在于,该浮石玻璃保温材料是以浮石砂或 火山灰粉为重要原料制成的,因此具有材料广泛易得,成本低, 价格便宜的优点,可广泛应用建筑业和保温、保冷的构筑业中。 另外生产浮石玻璃保温材料的工艺方法比已有的生产泡沫玻璃保 温材料的工艺方法简单,容易生产制造。另外,用该方法生产的 浮石泡沫玻璃保温材料保温性能好,抗压强度高。其性能为:容 重290~313kg/m2,抗压强度2.5~3.5MPa(容量310~313kg/m2), 导热系数0.058~0.061W/m·k(容量300~313kg/m3),15次 循环冻融后重量损失为0%~1.5%,使用温度-200~+600℃。

实现本发明的实施例为:

1、采用天然浮石熔岩矿物的废料浮石砂粉(黑龙江省克东 浮石砂),其成份为:

Al2O3:11.9%    SiO:50.45%

CaO:5.80%        Fe2O3:1.28%

Na2O:3.24%      MgO:4.21%

烧失量:1.22%(上述均为重量百分比)

通过80目筛,另加27%的助熔剂,8%的改性剂,1.8%的发 泡剂,0.9%的稳定剂进行混拌4小时,配合料装在耐火模具中, 装料量为模具窑量的30%。装完料的模具送入窑中,以6℃/分 的升温速度加热到750℃,再以8℃/分的升温速度升温到850℃, 在850℃下恒温40分钟,然后以15℃/分的冷却速度降温到620℃, 再以5℃/分的冷却速度降到400℃,在400~260℃区间以1℃/ 分的冷却速度进行退火,最后在退火窑中自然冷却到室温,脱模。

实施例2:采用天然浮石熔岩矿物的废料浮石砂粉的成分为: (长白山浮石)

Al2O3:8.90%     SiO2:71.08%

CaO:2.77%         Fe2O3:3.17%

Na2O:9.36%       MgO:0.93%

K2O:3.78%        烧失量:2.25%(上述均为重量百分比)

通过110目筛,另加浮石砂粉重量的29%的助熔剂,8%的改 性剂,2.5%的发泡剂,1.3%的稳定剂进行混合搅拌3.5小时, 然后装入耐火的模具中,装料量为模具容重的25%。并把模具送 入窑炉中,以6℃/分的升温速度加热750℃,再以8℃/分的升 温速度,升温到850℃,在850℃下恒温30分钟然后以15℃/分的 冷却速度降温到620℃,再以5℃/分的冷却速度降到400℃,在 400~260℃区间以1℃/分的冷却速度进行退火,最后在退火窑 中自然冷却到室温,脱模。

采用上述配方方法得到的浮石泡沫玻璃保温材料,其性能为: 容重320~450kg/m2,抗压强度3~4MPa,抗折强度0.96~1.5MPa, 导热系数0.060~0.063W/m·k,吸水率为<5~<6%(24小时体 积吸水率),15次循环冻融合格(重量损失指标为1.5~2%)。 使用温度为-200~+600℃。

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