專利名稱：耐高溫超輕質(zhì)定型隔熱制品的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以硅酸鋁質(zhì)材料為主要原料制造耐高溫超輕質(zhì)定型隔熱制品的生產(chǎn)方法。
工業(yè)窯爐和熱工管道上使用的隔熱材料種類很多。輕質(zhì)硅磚，輕質(zhì)粘土磚等使用溫度較高，體積密度卻較大;微孔硅酸鈣、膨脹珍珠巖等體積密度較小，但使用溫度又很低。硅藻土磚是一種傳統(tǒng)的隔熱制品，“通常系以硅藻土為原料，加以少量結(jié)合粘土，經(jīng)潤濕混合，成形和燒成而制得，這種制品的體積密度為0.45～1.2克/厘米3，耐壓強度4～70公斤/厘米2，400℃時的導熱系數(shù)約為0.073～0.393卡/米·時·度，通常使用溫度在900℃～1000℃以下。”(《硅酸鹽詞典》84年6月第一版，889頁)。國產(chǎn)硅藻土產(chǎn)品強度很低，體積密度較大，進口產(chǎn)品強度較高，達30kg/厘米3左右。
現(xiàn)將國產(chǎn)及進口硅藻土保溫磚主要技術(shù)指標列于下表
上述各種隔熱材料又是單一使用，不復合配料，其保溫隔熱性能受到其材性制約，因而也就限定了其使用范圍。
現(xiàn)代工業(yè)窯爐對隔熱制品的使用溫度要求越來越高，一般須達1100℃～1200℃以上，對隔熱制品強度要求也有提高。國產(chǎn)傳統(tǒng)硅藻土隔熱制品由于強度低，使用溫度低、質(zhì)量差等缺點已逐漸被淘汰，眾多的硅藻土隔熱制品生產(chǎn)廠家急待尋找新的出路。進口磚藻土保溫磚雖然強度較高，但使用溫度仍限于900℃以下，仍不能滿足使用要求，且價格昂貴。此外，隔熱制品的保溫性能與體積密度是密切相關(guān)的，體積密度越小，保溫性能越好。所以很需要尋找一種既能滿足高使用溫度又具有較小體積密度和較大強度的隔熱制品。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種既能滿足高使用溫度，又具有較小體積密度和較大強度、隔熱性能好且原料易得的定形隔熱制品的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到以硅酸鋁質(zhì)材料為主要原料，加入增強劑、發(fā)泡劑等材料復合配料、經(jīng)原料破碎、粉磨、調(diào)漿、混合攪拌、發(fā)泡、澆注成形，坯件干燥、燒成，磨削得耐高溫超輕質(zhì)定形隔熱制品。配料中各種原料以重量比計算;硅酸鋁質(zhì)原料為100%，外加0.55～5.5%的增強劑，0.1～0.5%的發(fā)泡劑。硅酸鋁質(zhì)材料中，硅藻土占20～95%，其它原料為占總重5～30%的輕燒氧化鋁、蘭晶石、硅線石、紅柱石、氧化鋁、剛玉、鋁礬土、結(jié)合粘土等礦物中的一種或數(shù)種。還可加入磨削下來的廢隔熱磚粉。將上述原料破碎、磨細、外加入0.55～5.5%的增強劑。增強劑由0.05～0.5%的硫酸鋁鉀和0.5～5%的硫酸鋁或骨膠組成。加水50～300%混料調(diào)漿后，再加入0.1～0.5%的發(fā)泡劑攪拌，發(fā)泡2～35分鐘。所加入的發(fā)泡劑為樹脂酸鈉、動物毛液、紙漿廢液中的一種或數(shù)種。把攪拌好發(fā)泡均勻的料漿澆注成形。將成形好的坯件進行加熱干燥或自然干燥，干燥時間2.5～10天。再把干坯放入窯爐中燒成，燒成溫度控制在1100℃～1600℃。。燒成氣氛控制為氧化氣氛最后，把燒制好的磚坯經(jīng)切削、打磨、制造得體積密度0.2～0.4克/厘米3，使用溫度1100℃～1350℃，常溫耐壓強度0.6～2.5MPa，導熱系數(shù)0.07～0.2w/m·k的各種耐高溫超輕質(zhì)系列定形隔熱制品。若調(diào)整配方和生產(chǎn)工藝參數(shù)，也可以制出高強，耐高溫但體積密度大一些的非超輕質(zhì)高級隔熱保溫制品以滿足不同熱工設(shè)備的需求。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、傳統(tǒng)的硅藻土隔熱制品，強度很低，使用溫度一般僅在900℃以下，不能滿足高溫窯爐的要求，因而國產(chǎn)大量低擋產(chǎn)品已被淘汰。本發(fā)明采用的原料除硅藻土外，關(guān)鍵在于還復合配入含氧化鋁的其它一種或多種礦物，燒成中新生成了具有優(yōu)良高溫性能的結(jié)合礦物相-莫來石結(jié)構(gòu)，從而使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)的變化，能耐高溫，使用溫度達1100℃～1350℃，而且制品強度大大提高。成為一種新型硅酸鋁質(zhì)隔熱材料。
2、國內(nèi)外硅藻土隔熱制品的成形方法為機壓法或擠出法。本發(fā)明采用了完全不同于上述方法的澆注成形工藝。澆注法用于硅藻土復合配料生產(chǎn)隔熱制品至今國內(nèi)外未見有報道。同時，本發(fā)明所采用的工藝參數(shù)不同于任何其他產(chǎn)品的工藝參數(shù)。一般輕質(zhì)材料(如泡沫混凝土)的漿體發(fā)泡倍數(shù)多為40～50倍，而采用本發(fā)明的配方和工藝參數(shù)發(fā)泡倍數(shù)可達70～80倍，產(chǎn)品中形成了大量的，封閉的、細微而均勻的氣孔，成品氣孔率達到70～90%。因而制品質(zhì)輕、均勻、體積密度僅為0.2～0.4克/厘米3，導熱系數(shù)很小，隔熱效果特別好，在冶金、化工、建材、輕工、電力、機械等行業(yè)的不同高溫窯爐上使用節(jié)能率高達30～40%，而現(xiàn)行的各種定形隔熱制品一般僅10～25%。
3、主要原料之一硅藻土資源豐富，價格便宜。國內(nèi)眾多生產(chǎn)低檔硅藻土保溫磚的廠家，由于產(chǎn)品擋次低而瀕于倒閉。如采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法，利用原來生產(chǎn)工藝線再增加少量投資，補充部分設(shè)備就可生產(chǎn)出耐高溫超輕質(zhì)定形隔熱制品，生產(chǎn)成本低，將會給工廠帶來很大效益。
本發(fā)明方法生產(chǎn)的耐高溫超輕質(zhì)定形隔熱制品。其系列產(chǎn)品可在冶金、化工、建材、輕工、電力、機械等行業(yè)的高溫窯爐和熱工管道上廣泛應(yīng)用。不僅能以產(chǎn)頂進，為國家節(jié)約大量外匯，并可出口國外市場，有良好的創(chuàng)匯前景。
實施例一按重量百分比計配料硅藻土90%結(jié)合粘土10%廢隔熱磚粉5%(外加)硫酸鋁3%(外加)硫酸鋁鉀0.5%(外加)水300%(外加)將上述原料攪拌，調(diào)成漿狀物，再加入樹脂酸鈉(干基)0.2%，混合攪拌、發(fā)泡10分鐘，澆注成形。置于80℃溫度干燥3天，放入窯爐內(nèi)在1200℃溫度下燒成，切磨整形制得耐高溫超輕質(zhì)定形隔熱制品。
該成品指標為體積密度 0.24g/厘米3常溫耐壓強度1.0MPa導熱系數(shù)0.12w/m·k(350℃)重燒溫度1150℃(保溫12小時，變形＜2%)
實施例二按下列重量百分比投料硅藻土55%高鋁礬土45%結(jié)合粘土5%(外加)廢隔熱磚粉30%(外加)硫酸鋁2%(外加)硫酸鋁鉀0.8%(外加)將上述原料磨細，再加入5%的水，調(diào)成漿狀物，投入樹脂酸鈉0.5%(干基)，混合攪拌，發(fā)泡5分鐘，澆注成形。100℃溫度下干燥2.5天，置于窯爐中在1350℃溫度下燒成，切磨整形后得高強，耐高溫優(yōu)質(zhì)定形隔熱制品。
其所達到技術(shù)指標為體積密度 0.7g/厘米3常溫耐壓強度0.5MPa導熱系數(shù)0.21w/m·k350℃重燒溫度1300℃(保溫12小時，變形＜2%)
權(quán)利要求
1.一種由硅酸鋁質(zhì)原料，增強劑，發(fā)泡劑等復合配料，經(jīng)原料破碎、粉磨、調(diào)漿，混合攪拌、發(fā)泡，成形，坯件干燥，燒成，磨削制得的耐高溫超輕質(zhì)定形隔熱制品的生產(chǎn)方法，其特征在于a、配料中的和種材料以重量比計算酸鋁質(zhì)原料100%外加增強劑0.55～5.5%外加發(fā)泡料0.1～0.5%b、原材料破碎、磨細后加入增強劑并加入50～300%的水混料調(diào)漿，再加入發(fā)泡劑攪拌發(fā)泡2～35分鐘澆注成形；c、坯件干燥為自然干燥或加熱干燥，干燥時間2.5至10天；d、坯件燒成溫度1100℃～1600℃；燒成氣氛為氧化氣氛；
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的硅酸鋁質(zhì)材料包含占其總量20～95%的硅藻土，其他原料為占總重5～80%的輕燒氧化鋁、蘭晶石、硅線石、紅柱石、氧化鋁、剛玉、鋁礬土、結(jié)合粘土等礦物中的一種或數(shù)種。
3.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于增強劑由0.05～0.5%的硫酸鋁鉀和0.5～5%的硫酸鋁或骨膠組成。
4.按權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的發(fā)泡劑為樹指酸鈉、動物毛液、紙漿廢液中的一種或數(shù)種。
全文摘要
本發(fā)明是一種以硅酸鋁質(zhì)材料為主要原料生產(chǎn)耐高溫超輕質(zhì)定型隔熱制品的生產(chǎn)方法。它以硅酸鋁質(zhì)材料為主要原料進行配料。采用發(fā)泡、燒成工藝，生產(chǎn)出使用溫度1100℃～1350℃、強度0.6～2.5MPa、體積密度0.2～0.4克/厘米2、導熱系數(shù)0.07～0.2w/m·k的耐高溫超輕質(zhì)定型隔熱制品。這種制品原料資源豐富、價格便宜，在冶金、化工、建材、電力等行業(yè)的高溫窯爐、管道上均能得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號C04B35/16GK1081660SQ9210893
公開日1994年2月9日 申請日期1992年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月25日
發(fā)明者夏天祥, 李東林 申請人:云南省建筑材料科學研究設(shè)計院