CN102174985A

CN102174985A - 溶解乙炔气瓶填料及其制备方法

Info

Publication number: CN102174985A
Application number: CN 201110037746
Authority: CN
Inventors: 崔诗才
Original assignee: Liaocheng University
Current assignee: Liaocheng University
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2011-09-07

Abstract

本发明涉及溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，由石灰、硅藻土、石英砂、明矾(或硫酸铝)、耐碱玻璃纤维、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的质量百分比为：石灰7～9wt％，硅藻土7～9wt％，石英砂1.5～2wt％，明矾2.5～3.0wt％(或者硫酸铝0.9～1.1％wt％)，玻璃纤维1.0～1.5wt％，水玻璃1.0～1.5wt％，其余为水。制备方法：将生石灰加水消解陈伏后磨细成浆；将水加入搅拌机，将明矾(或硫酸铝)徐徐加入搅拌机，搅拌溶解；将纤维加入搅拌机搅拌均匀；将石灰浆、硅藻土、石英砂依次投入搅拌机，搅拌均匀；将水玻璃加入搅拌机，搅拌呈胶状物。将料浆灌入钢瓶，在温度180℃，压力1.0MPa的状态下蒸压17小时，烘干。本发明制备的填料抗压强度高，孔隙率大，成品率高，使用性能和安全性能好。

Description

溶解乙炔气瓶填料及其制备方法

技术领域

本发明涉及溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，尤其是添加明矾(或硫酸铝)对蒸压合成水化硅酸钙促进作用的制备方法。

背景技术

溶解乙炔气瓶是一种内装多孔轻质水化硅酸钙填料的钢制压力容器，在瓶体内装有浸满着丙酮的微孔硅酸钙填料，能使乙炔稳定而安全的溶解在丙酮液体内。使用时，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出。而丙酮仍留在瓶内，以便再次装入乙炔气体。其填料制备的方法通常是由石灰、硅藻土与水为主要原料，经过蒸压生成以托贝莫来石晶体为主的水化硅酸钙物质，再经烘干形成具有一定强度的多孔整体填料。为了保证乙炔瓶的使用性能和安全性能，GB11638-2003《溶解乙炔气瓶》规定，填料的孔隙率应在90％-92％的范围内，抗压强度不小于1.8MPa，表面孔洞总容积不大于20cm³，单个孔洞容积不大于1.5cm³，填料与钢瓶内壁的间隙沿径向和轴向测量均不应超过填料直径和长度的0.4％，且不大于2.5mm。

采用传统方法制备填料，由于化学反应缓慢，生成的托贝莫来石晶体少，所以填料的强度低，且在蒸压和烘干过程中填料收缩，易导致与钢瓶内壁的间隙超标，往往达不到国家标准规定要求而成为废品。

发明内容

本发明目的在于提供一种通过添加明矾(或硫酸铝)制备溶解乙炔气瓶多孔水化硅酸钙填料的方法，基本原理是，在一定温度一定压力的蒸压状态下，Al³⁺能够促进托贝莫来石晶体的合成。该方法制备的填料成品率高，使用性能和安全性能高，适于大规模工业化生产。

本发明的技术方案是：溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，由石灰、硅藻土、石英砂、明矾(或硫酸铝)、耐碱玻璃纤维、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的质量百分比为：石灰7～9wt％，硅藻土7～9wt％，石英砂1.5～2wt％，明矾2.5～3.0wt％(或者硫酸铝0.9～1.1％wt％)，玻璃纤维1.0～1.5wt％，水玻璃1.0～1.5wt％，其余为水。干料与水比3-4倍。

制备方法：

(1)将生石灰加水消解过滤除渣后在化灰池中陈伏10天以上，使用前用胶体磨磨细成浆，测定含水率及CaO含量。同时测定硅藻土中SiO₂含量及含水率。

(2)将水加入搅拌机，将明矾(或硫酸铝)徐徐加入搅拌机，边加入边搅拌，使之完全溶解。

(3)将纤维加入搅拌机使之完全均匀分散在水中。

(4)将磨细的石灰浆、硅藻土、石英砂依次投入搅拌机搅拌，搅拌均匀。

(5)将水玻璃加入搅拌机，搅拌3-5分钟，整个料浆呈胶状物。

(6)将料浆通过真空灌装法灌入钢瓶，并振动至灌满为止，净停10-20分钟。

(7)在温度180℃，压力1.0MPa的状态下蒸压17小时。

(8)烘干出填料中的多余水分至恒重。

本发明提供的一种溶解乙炔气瓶多孔水化硅酸钙填料的制备方法，其特点是：

(1)生石灰选用1200-1300℃温度煅烧的优质生石灰。

(2)石英砂优先二氧化硅含量在98％以上的4000-5000目的石英砂。

(3)加入的明矾(或硫酸铝)均为普通化工产品，加入量按照铝离子计算，只占氧化钙与二氧化硅质量之和的0.8％左右。

(4)制备过程中，明矾(或硫酸铝)的掺入有利于促进料浆凝胶化，防止固体原料下沉。蒸压条件下，反应快，生成的托贝莫来石晶体多，填料强度高，孔隙率大，收缩小。因此明矾(或硫酸铝)是填料制备中的促凝剂、防沉剂、防收缩剂和增强剂。

(5)制备的填料抗压强度高，孔隙率大，孔洞体积小，收缩小，成品率高，使用性能和安全性能好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详说明。

溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，由石灰、硅藻土、石英砂、明矾(或硫酸铝)、耐碱玻璃纤维、水玻璃和水加工制作而成。其中各原料所占的质量百分比为：石灰7～9wt％，硅藻土7～9wt％，石英砂1.5～2wt％，明矾2.5～3.0wt％(或者硫酸铝0.9～1.1％wt％)，玻璃纤维1.0～1.5wt％，水玻璃1.0～1.5wt％，其余为水。

实施例1：

取50kg水放入容器，加入上述优质生石灰8kg熟化陈伏10天以上，用胶体磨磨细成浆待用，测定含水率及CaO含量。同时测定硅藻土中SiO₂含量及含水率；取40kg温度在40℃温水加入搅拌机，然后徐徐加入2.8kg明矾，边加入边搅拌，使之完全溶解；再向搅拌机加入玻璃纤维1.3kg，搅拌使之完全均匀分散在水溶液中。将上述石灰浆，8kg硅藻土，5000目优质石英砂1.8kg依次投入搅拌机搅拌均匀。将1.3kg水玻璃加入搅拌机，搅拌3-5分钟，整个料浆呈胶状物。

将料浆通过真空灌装法灌入钢瓶，并振动至灌满为止，净停15分钟。在温度180℃，压力1.0MPa的状态下蒸压17小时。烘干出填料中的多余水分至恒重。

实施例2

Claims

1.溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，其特征在于，由石灰、硅藻土、石英砂、明矾、耐碱玻璃纤维、水玻璃和水加工制作而成，其中各原料所占的质量百分比为：石灰7～9wt％，硅藻土7～9wt％，石英砂1-5～2wt％，明矾2.5～3.0wt％(或者硫酸铝0.9～1-1％wt％)，玻璃纤维1.0～1.5wt％，水玻璃1.0～1.5wt％，其余为水。

2.根据权利要求1所述的溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，其特征在于，按以下步骤加工制作而成：

(1)将生石灰加水消解过滤除渣后在化灰池中陈伏10天以上，使用前用胶体磨磨细成浆，测定含水率及CaO含量，同时测定硅藻土中SiO₂含量及含水率；

(2)将水加入搅拌机，将明矾徐徐加入搅拌机，边加入边搅拌，使之完全溶解；

(3)将纤维加入搅拌机使之完全均匀分散在水中；

(4)将磨细的石灰浆、硅藻土、石英砂依次投入搅拌机搅拌，搅拌均匀；

(5)将水玻璃加入搅拌机，搅拌3-5分钟，整个料浆呈胶状物；

(6)将料浆通过真空灌装法灌入钢瓶，并振动至灌满为止，净停10-20分钟；

(7)在温度180℃，压力1.0MPa的状态下蒸压17小时；

(8)烘干出填料中的多余水分至恒重。

3.根据权利要求1所述的溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，其特征在于，生石灰选用1200-1300℃温度煅烧的优质生石灰。

4.根据权利要求1所述的溶解乙炔气瓶填料及其制备方法，其特征在于，石英砂优先二氧化硅含量在98％以上的4000-5000目的石英砂。