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珍珠巖泡沫玻璃的制作方法

發布時間:2020-04-18 18:53 閱讀:

專利名稱珍珠巖泡沫玻璃的制作方法
技術領域
信陽市新燁保溫建材有限公司生產的珍珠巖屬于泡沫玻璃的原料,用于吸音、保溫方面。
目前制造泡沫玻璃均用玻璃粉為原料,玻璃粉是由工業玻璃和日用玻璃破碎得到的,也有用礦物原料代替部分玻璃粉。如日本特許出原公告昭31-3533、黑曜巖加玻璃粉、純纖、瑩石、冰晶石等助溶劑和發泡劑而制得泡沫玻璃。
本發明的目的在于全部利用天然礦物珍珠巖作為原料、特別是利用珍珠巖廢料,不必經過粉碎加工、利用廢渣,降低了成本。
珍珠巖泡沫玻璃的構成如下用開采礦物珍珠巖過細的尾粉和膨脹珍珠巖生產中的廢料微粉為原料,同時加入以芒硝為發泡劑,并加入以石墨為還原劑。
用開采礦物珍珠巖80目以下的尾粉和膨脹珍珠巖生產中80目以下廢料微粉為原料、以芒硝為發泡劑時用量為珍珠巖粉總量的2%~4%,以石墨為還原劑時用量為珍珠巖粉總量的0.05~0.15%。
其加入芒硝為發泡劑時最佳用量為珍珠巖粉總量的3%,加入石墨為還原劑時最佳用量為珍珠巖粉總量的0.1%。(均為重量百分數)
珍珠巖泡沫玻璃的配方方法中所用珍珠巖成分范圍SiO268~77% Al2O311~13.5%Fe2O32.0%以下 CaO 0.5~2%K2O 2~5% Mgo 0~1%Na2O 1~3.5% 燒失量 3~6.5%因是廢料、尾粉均能通過80目篩,不必再粉碎加工。
珍珠巖軟化點比一般工業和日用硅酸鹽玻璃為高,一般發泡劑均不適用。本發明的珍珠巖泡沫玻璃以無水芒硝(Na2SO4)(工業用)為高溫發泡劑,用量為珍珠巖粉總量的2~4%,并加入還原劑石墨粉,用量為珍珠巖粉總量的0.05~0.15%。按上述重量百分比稱量原料后,在球磨機中混合4~6小時。芒硝分解溫度較高,1120℃時開始分解,在1200℃下3小時才分解9.8%,加入還原劑石墨粉,可促進芒硝的分解,在800℃就開始分解,1040℃分解最劇烈,此溫度正值珍珠巖的發泡溫度,芒硝分解的氣體為軟化的珍珠巖所包裹,形成泡沫玻璃。
將混合好的配合料裝模,即可送入窯內發泡,配合料裝填量為模具容量的30%~40%。
燒成發泡,燒成可在馬沸式電爐或馬沸式煤氣爐、油爐內進行,要求爐內溫差不大于20~30℃。
燒成制度分為加熱、發泡、穩定、退火四個階段。
加熱階段不宜太快,防止粉料內外溫差過大,但也不宜過慢,防止石墨過早氧化。合適的升溫速度為3~8℃/分,窯爐氣氛要求還原或中性,不宜用氧化氣氛。
發泡溫度為1100~1120℃。在發泡溫度前120~150℃即從970~1100℃為快速升溫階段,升溫速度5~10℃/分。因發泡劑不是在發泡溫度才分解或反應,而是在更低的溫度已開始分解和反應。在該溫度范圍停留時間過長,分解或反應生成的氣體,將從尚未成玻璃相的固體粉料的空隙中逸出,這樣得到泡沫體氣相很少容重就大,只有快速升溫,發泡劑產生大量氣體的同時,珍珠巖粉也開始形成軟化的玻璃相,氣體為軟化的珍珠巖玻璃所包裹而不能逸出可以得到氣相多的泡沫玻璃。當溫度升到發泡溫度時,需保溫40~60分鐘,使氣相充分產生,發泡完善。
穩定階段又稱快速冷卻階段即1100~800℃區間,以15~20℃/分的冷卻速度,將泡沫玻璃冷卻下來,其目的在使玻璃冷卻固化,形成的泡沫穩定,從800~600℃之間,降溫速度可以稍慢,一般為5~7℃/分。
退火階段對泡沫玻璃的強度影響很大,因泡沫玻璃為多孔材料,導熱性差,所以退火速度要慢,從600~400℃之間,降溫速度為0.7~1℃/分、400℃以下,在退火窯內自然冷卻到室溫。
采用本發明的配方方法得到的珍珠巖泡沫玻璃,其性能為容重300~450公斤/米3,抗壓強度31.6~36.1公斤/米3(容重340~414公斤/米3)導熱系數0.0566~0.059千卡/米·小時·度(容重383~417公斤/米3),一小時體積吸水率2.5~2.9%(容重355~390公斤/米3)15天體積吸水率6.6~7.4%(容重355~390公斤/米3),十五次循環凍融后重量損失0~2.5%,最高使用溫度550℃。
本發明的珍珠巖泡沫沫玻璃,由于利用廢渣可使成本降低,可廣泛用于吸音、保溫方面。
實例1采用珍珠巖廢料的成分為Al2O312.14% SiO274.5%CaO 0.844% Fe2O31.18%Na2O 2.83% MgO 0.29%燒失量4.54%(重量百分數)。
通過80目篩,另加2%無水芒硝(工業用)0.07%石墨粉,在球磨機中混合6小時,配合料裝在耐火模具中,裝料量為模具容量的35%。裝完料的模具送入窯中,以5℃/分的升溫速度加熱到980℃,再以8℃/分的升溫速度升溫到1100℃,在1100℃下保溫50分鐘,然后以15℃/分的冷卻速度降溫到800℃,再以5℃/分的冷卻速度降到600℃,在600℃~400℃區間以1℃/分的冷卻速度進行退火、最后在退火窯中自然冷卻到室溫,出模。
實例2采用珍珠巖廢料的成分為SiO276.4%Al2O313.18% Fe2O30.995CaO 0.93% K2O 2.38%燒失量6.11%(重量百分數)通過80目篩,另加3%無水芒硝(工業用)0.1%石墨粉在球磨機中混合6小時,配合料裝在模具中,裝料量為模具容重的35%,裝完料的模具送入窯中,以5℃/分的升溫速度加熱到980℃,再以8℃/分的升溫速度升溫1100℃,在1100℃下保溫50分鐘。然后以15℃/分冷卻速度降溫到800℃,再以5℃/分冷卻速度降到600℃,在600℃~400℃區間以1℃/分的冷卻速度進行退火,最后在退火窯中自然冷卻到室溫。出模。
實例3采用珍珠巖廢料的成分為SiO276.1%Al2O312.80% Fe2O31.39%MgO0.288%CaO0.71%K2O 4.41% 燒失量4.3%(重量百分數)
通過80目篩,另加4%無水芒硝(工業用)0.15%石墨粉在球磨機中混合6小時,裝料量為模具容重的35%,裝完料的模具送入窯中,以5%/分的升溫速度加熱到980℃,再以8℃/分的升溫速度到1100℃,在1100℃下保溫50分鐘。然后以15℃/分的冷卻速度降溫到800℃,再以5℃/分冷卻速度降到600℃,在600℃~400℃區間以1℃/分的冷卻速度進行退火,最后在退火窯中自然冷卻到室溫,出模。

1.珍珠巖泡沫其特征在于用開采礦物珍珠巖過細的尾粉和膨脹珍珠巖生產中的廢料微粉為原料,同時加入以芒硝為發泡劑,并加入以石墨為還原劑。
2.按照權利要求1所說的珍珠巖泡沫玻璃其特征在于用開采礦物珍珠巖80目以下的尾粉和膨脹珍珠巖生產中80目以下廢料微粉為原料、以芒硝為發泡劑時用量為珍珠巖粉總量的2%~4%,以石墨為還原劑時用量為珍珠巖粉總量的0.05~0.15%(均為重量百分數)
3.根據權利要求1、2所說的珍珠巖泡沫玻璃其特征在于以芒硝為發泡劑時加入最佳量為珍珠巖粉總量的3%,以石墨為還原劑時加入最佳量為珍珠巖粉總量的0.1%。(重量百分數)。
全文摘要
一種廣泛用于吸音、保溫的珍珠巖泡沫玻璃,用開采礦物珍珠巖過程的尾粉和生產中膨脹珍珠巖的廢料,加入發泡劑、還原劑。燒結而成。利用廢渣降低成本。

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