一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，在靜態(tài)法大密度板的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，通過添加動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿，降低板材密度，得到密度適中、強度較大的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品。同時，通過包覆一層鋁箔，使制品具有防水性，增強了材料的絕熱效果，優(yōu)化了產(chǎn)品品相。
【專利說明】一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種作為工業(yè)窯爐和民用建筑節(jié)能絕熱材料的硬硅鈣石絕熱制品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥工業(yè)用絕熱材料主要是硅酸鈣絕熱制品。硅酸鈣絕熱板密度一般在170-270kg/m3，最高使用溫度為1000°C，抗壓強度一般在1.0 MPa以下。
[0003]水泥工業(yè)用絕熱材料還少量使用普通娃酸招纖維板,其密度一般為200~300 kg/m3，最高使用溫度按成分不同分900°C、1000°C，抗壓強度一般在0.5 MPa以下，它們的作用和價格與硅酸鈣絕熱板相當(dāng)。
[0004]現(xiàn)在，水泥窯中的三次風(fēng)管和其它一些窯爐，要求絕熱層在達到耐熱要求和絕熱效果的前提下，有很高的機械強度，要求抗壓強度在1.0 MPa以上，甚至1.5 MPa以上。現(xiàn)有硅酸鈣絕熱板和硅酸鋁纖維板，機械強度很難達到要求，極易造成窯爐局部塌陷和脫落，從而造成停窯、停產(chǎn)，對企業(yè)的安全生產(chǎn)和成本效益產(chǎn)生很大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，采用本方法生產(chǎn)的硬硅鈣石絕熱制品具有強度高、耐溫高、絕熱性好的特點；并且制作方法較易實施，成本較低。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于包括如下步驟:
1)、將硅質(zhì)原料和鈣質(zhì)原料按Ca/Si摩爾比0.90~l.05進行配料，在干料重3飛倍的水中混合均勻，作為基礎(chǔ)料；
2)、在基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重2~6％的天然纖維漿，②基礎(chǔ)料干料重2飛％的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重10-30 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重0-20 %的云母，⑤基礎(chǔ)料干料重10-80 %的用動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿，混合均勻配成固體物含量為12~30 %的成型料漿；
3)、將成型料漿注入硅酸鈣絕熱制品生產(chǎn)用的壓機模具內(nèi)，按設(shè)定的密度壓制成型，即為板還;
4)、將板坯送入靜態(tài)蒸壓釜內(nèi)，通蒸汽，在60~l05°C的范圍內(nèi)養(yǎng)護24~72小時；
5)、在上述養(yǎng)護的基礎(chǔ)上，通蒸汽，至釜內(nèi)壓力1.0MPa以上進行蒸養(yǎng)、保持8~24小時，之后降溫得到濕板，一般蒸養(yǎng)條件是1.2~1.8 MPa、12~18小時；
6)、將第5)步所得濕板烘干即得高強硬硅鈣石絕熱制品。
[0007]第2)步中，天然纖維和耐堿玻纖總量為基礎(chǔ)料干料重的5~10 %，硅灰石粉和云母總量為基礎(chǔ)料干料重的16~30 %。
[0008] 第2)步中，配好的成型料漿固體物含量為15~25 %。[0009]第4)步中，養(yǎng)護條件是7(T90°C、36~48小時。
[0010]用作工業(yè)窯爐絕熱板材時，在第6)步制得的高強硬硅鈣石絕熱制品外部包覆一層鋁箔；鋁箔的包覆方法有兩種:一，用膠粘附，二，真空吸附；所述的鋁箔是純鋁箔或覆紙鋁箔或覆玻璃纖維布鋁箔。
[0011]所述的鈣質(zhì)原料為生石灰粉或氫氧化鈣粉或石灰乳或電石渣中的一種或者兩種以上按任意比例混合；所述的娃質(zhì)原料為D5tl = 12^30 μ m的石英粉或娃灰,或者二者按任意比例混合。
[0012]所述的耐堿玻璃纖維是經(jīng)短切的，長度0.5~3 cm。
[0013]所述的硬硅鈣石料漿是生產(chǎn)國標(biāo)GB/T 10699 II型絕熱制品的中間產(chǎn)物，它的耐熱溫度是100(TC，其添加量的多少根據(jù)所生產(chǎn)板材密度大小而定。
[0014]所述的天然纖維漿為普通造紙用紙漿、竹漿和棉短絨中的一種或者兩種以上按任意比例混合。
[0015]所述的硅灰石粉在顯微鏡下是一種針狀粉。
[0016]所述的云母是20-40目的薄片狀粉料。
[0017]本發(fā)明的積極效果在于:
在靜態(tài)法大密度板的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，通過添加動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿，降低板材密度，得到密度適中、強度較大的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品。同時，通過包覆一層鋁箔，使制品具有防水性，增強了材料的絕熱效果，優(yōu)化了產(chǎn)品品相。
[0018]靜態(tài)法生產(chǎn)硅酸鈣板不添加硬硅鈣石合成料漿，制品密度一般在800 kg/m3以上，絕熱效果較差；而若只用硬硅鈣石合成料漿生產(chǎn)，就只能生產(chǎn)普通硬硅鈣石絕熱板，制品強度難易達到要求。同時，正是由于添加了耐溫1000°c的硬硅鈣石料漿而不是其它材料，從而保證了材質(zhì)的一致性和耐溫性。假如添加膨脹珍珠巖或/和膨脹蛭石，它們就會參與反應(yīng)而不能生成純凈的耐溫1000°c的硬硅鈣石，從而就降低了板材的性能特別是降低了材料的使用溫度。
[0019]采用本發(fā)明制作的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品，具有強度高、耐溫高、重量低、絕熱效果好的特點。板材抗壓強度2~12 MPa，耐溫1000°C，密度40(T800 kg/m3，平均溫度200°C 時的導(dǎo)熱系數(shù) 0.07廣0.121 W/(m*K)。
[0020]采用本發(fā)明制作的硬硅鈣石絕熱制品，能很好地滿足水泥窯、電解鋁槽底及其它工業(yè)窯爐既要絕熱保溫又要適當(dāng)承重的需要。
[0021]采用本發(fā)明制作的硬硅鈣石絕熱制品，屬無機材料，耐熱溫度高，長期使用物理化學(xué)性能穩(wěn)定，根據(jù)不同的要求和板材密度、強度的不同，適用做防火門芯板和防火門梃，建筑通風(fēng)、排煙管道，防火電纜槽，并適用于建筑防火保護特別是鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護。
[0022]采用本發(fā)明制作的覆鋁箔的硬硅鈣石絕熱制品，還有隔潮防水、反射熱量的功效。覆鋁箔的硬硅鈣石絕熱制品在運輸、施工和使用過程中，能夠隔潮防水，在打耐火澆注料時，不用再做防水處理，簡化了施工，節(jié)省了防水材料，消除了防水材料包裝物污染。其次，鋁箔具有反射輻射傳熱一隔絕氣體串流減少傳熱的功效，經(jīng)測試，隨溫度不同，其導(dǎo)熱系數(shù)比沒覆鋁箔的板材降低6~12 %。同時，真空吸附鋁箔的板材，由于材料內(nèi)有一定的真空度，可以減少空氣傳熱，增強板材的絕熱效果。另外，覆鋁箔的硬硅鈣石絕熱制品品相美觀，機械強度有所增加?！揪唧w實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]實施例一
(I)、將生石灰加入到5倍重的75°C水中，攪拌消化，過篩出渣，得固含量為23%的鈣質(zhì)原料石灰乳。
[0025](2)、將石英粉與石灰乳按干料重46.3:53.7的比例配料，此時Ca/Si摩爾比為
0.90，混合均勻，作為基礎(chǔ)料。
[0026](3)、在上述基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重6 %的竹漿，竹漿需提前加水打成漿，②基礎(chǔ)料干料重6 %的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重30 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重80 %的動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿?；旌暇鶆蚣礊槌尚土蠞{。配好的成型料漿固體物含量為12 %。
[0027](4)、將上述成型料漿注入上下有小孔的模具內(nèi)，按設(shè)定的密度400 kg/m3壓制成型，得到板坯，板坯硬挺。
[0028](5)、將上述板坯送入靜態(tài)蒸壓釜內(nèi)，通蒸汽，在60°C養(yǎng)護24小時。
[0029](6)、在上述養(yǎng)護的基礎(chǔ)上，通蒸汽，至釜內(nèi)壓力2.0 MPa進行蒸養(yǎng)、保持8小時，之后降溫得到濕板。
[0030](7)、將上述濕板在12(T140°C的烘干窯內(nèi)烘干，得到高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品。板材性能見表1。
[0031]實施例二
在實施例一得到的板的基礎(chǔ)上，在其外部均勻涂上810膠，包覆上一層覆紙鋁箔，膠固化后即得覆鋁箔高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品。板材性能見表1。
[0032]實施例三
(I)、在2.5倍干料重的水中，將石英粉與電石渣粉按干料重41.4:58.6的比例配料，此時Ca/Si摩爾比為1.10，混合均勻，作為基礎(chǔ)料。
[0033](2)、在上述基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重2 %的紙漿和I %的棉短絨，②基礎(chǔ)料干料重2 %的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重10 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重20 %的云母，⑤基礎(chǔ)料干料重10 %的動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿?；旌暇鶆蚣礊槌尚土蠞{。配好的成型料漿固體物含量為24 %。
[0034](3)、將上述成型料漿注入上下有小孔的模具內(nèi)，按設(shè)定的密度800 kg/m3壓制成型，成為板坯。
[0035](4)、將上述板坯送入靜態(tài)蒸壓釜內(nèi)，通蒸汽，在105°C養(yǎng)護72小時。
[0036](5)、在上述養(yǎng)護的基礎(chǔ)上，通蒸汽，至釜內(nèi)壓力1.2 MPa進行蒸養(yǎng)、保持24小時，之后降溫得到濕板。
[0037](6)、將上述濕板在12(T140°C的烘干窯內(nèi)烘干，得到高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制
品O [0038](7)在上述板材的基礎(chǔ)上，套上一層覆紙鋁箔袋，封口吸真空即得覆鋁箔高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品，板材性能見表1。
[0039]對比例一(I)、將生石灰加入到5倍重的75°C水中，攪拌消化，過篩出渣，得固含量為23 %的鈣質(zhì)原料石灰乳。
[0040](2 )、將石英粉與石灰乳按干料重43.7:56.3的比例配料，此時Ca/Si摩爾比為1.0，混合均勻，作為基礎(chǔ)料。
[0041](3)、在上述基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重6 %的竹漿，竹漿需提前加水打成漿，②基礎(chǔ)料干料重6 %的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重30 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重10 %的云母?；旌暇鶆蚣礊槌尚土蠞{。配好的成型料漿固體物含量為21 %。
[0042](4)、將上述成型料漿注入上下有小孔的模具內(nèi)，按設(shè)定的密度800 kg/m3壓制成型，得到板坯，板坯很軟，對板坯堆垛、運輸不利。
[0043](5)、以下工序完全按實施例一的工序進行，板材性能見表1。
[0044]對比例二
(I)、在2倍干料重的水中，將石英粉與氫氧化鈣粉按干料重43.7:56.3的比例配料，此時Ca/Si摩爾比為1.0，混合均勻，作為基礎(chǔ)料。
[0045](2)、在上述基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重6 %的竹漿，竹漿需提前加水打成漿，②基礎(chǔ)料干料重6 %的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重20 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重10 %的云母，⑤基礎(chǔ)料干料重20 %動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿，⑥基礎(chǔ)料干料重20 %的膨脹珍珠巖。加水調(diào)節(jié)濃度，混合均勻即為成型料漿。配好的成型料漿固體物含量為17 %。
[0046](3)、將上述成型料漿注入上下有小孔的模具內(nèi)，按設(shè)定的密度500 kg/m3壓制成型，得到板坯，板坯硬挺。
[0047](4)、以下工序完全按實施例一的工序進行，板材性能見表1。
[0048]表1
【權(quán)利要求】
1.一種高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于包括如下步驟: 1)、將硅質(zhì)原料和鈣質(zhì)原料按Ca/Si摩爾比0.9(Tl.05進行配料，在干料重3飛倍的水中混合均勻，作為基礎(chǔ)料； 2)、在基礎(chǔ)料中均勻添加:①基礎(chǔ)料干料重2飛％的天然纖維漿，②基礎(chǔ)料干料重2飛％的耐堿玻璃纖維，③基礎(chǔ)料干料重10-30 %的硅灰石粉，④基礎(chǔ)料干料重0-20 %的云母，⑤基礎(chǔ)料干料重10-80 %的用動態(tài)水熱合成的硬硅鈣石料漿，混合均勻配成固體物含量為12~30 %的成型料漿； 3)、將成型料漿注入硅酸鈣絕熱制品生產(chǎn)用的壓機模具內(nèi)，按設(shè)定的密度壓制成型，即為板還; 4)、將板坯送入靜態(tài)蒸壓釜內(nèi)，通蒸汽，在6(Tl05 °C的范圍內(nèi)養(yǎng)護24~72小時； 5)、在上述養(yǎng)護的基礎(chǔ)上，通蒸汽，至釜內(nèi)壓力1.0MPa以上進行蒸養(yǎng)、保持8~24小時，之后降溫得到濕板，一般蒸養(yǎng)條件是1.2^1.8 MPa、12~18小時； 6)、將第5)步所得濕板烘干即得高強硬硅鈣石絕熱制品。
2.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:第2)步中，天然纖維和耐堿玻纖總量為基礎(chǔ)料干料重的5~10 %，硅灰石粉和云母總量為基礎(chǔ)料干料重的16~30 %。
3.如權(quán)利要求1 所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:第2)步中，配好的成型料漿固體物含量為15~25 %。
4.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:第4)步中，養(yǎng)護條件是7(T90°C、36~48小時。
5.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:在第6)步制得的高強硬硅鈣石絕熱制品外部包覆一層鋁箔；鋁箔的包覆方法有兩種:一，用膠粘附，二，真空吸附；所述的鋁箔是純鋁箔或覆紙鋁箔或覆玻璃纖維布鋁箔。
6.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:所述的鈣質(zhì)原料為生石灰粉或氫氧化鈣粉或石灰乳或電石渣中的一種或者兩種以上按任意比例混合；所述的娃質(zhì)原料為D5tl = 12^30 μ m的石英粉或娃灰,或者二者按任意比例混合。
7.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:所述的耐堿玻璃纖維是經(jīng)短切的，長0.5^3 cm。
8.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:所述的硬硅鈣石料漿是生產(chǎn)國標(biāo)GB/T 10699 II型絕熱制品的中間產(chǎn)物，它的耐熱溫度是10000C，其添加量的多少根據(jù)所生產(chǎn)板材密度大小而定。
9.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:所述的天然纖維漿為普通造紙用紙漿、竹漿和棉短絨中的一種或者兩種以上按任意比例混合。
10.如權(quán)利要求1所述的高強節(jié)能型硬硅鈣石絕熱制品的制造方法，其特征在于:所述的娃灰石粉在顯微鏡下是一種針狀粉。
【文檔編號】C04B28/10GK103951363SQ201410157652
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月20日
【發(fā)明者】孫祥云, 李偉國, 于祥旭, 毛戰(zhàn)紅 申請人:萊州明發(fā)隔熱材料有限公司