CN1026682C

CN1026682C - 生产泡沫玻璃制品的模具

Info

Publication number: CN1026682C
Application number: CN 90105435
Authority: CN
Inventors: 励世鳌
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1990-03-24
Publication date: 1994-11-23
Anticipated expiration: 2005-03-24
Also published as: CN1055162A

Abstract

生产泡沫玻璃制品的模具属于一种多孔玻璃的生产和设备。本发明以废玻璃为原料，发泡剂为白云石，发泡辅助剂为硼砂，原料按100∶2～5∶0～5的重量比称量后，在＜900℃的温度下，在型腔中发泡，生产的泡沫玻璃制品的抗压强度＞1.5MPa，抗折强度＞1MPa，容量≤0.6g/cm³；生产所用的模具为一种可卸扦板式结构，由侧板、间板和底板几个部分组合而成。使用本工艺和模具，使泡沫玻璃制品的强度提高，表面光滑，装饰性能好，扩大了泡沫玻璃的使用范围。

Description

生产泡沫玻璃制品的模具涉及多孔玻璃的生产与设备。

目前生产的泡沫玻璃主要作隔热隔声材料，但是这种类型的泡沫玻璃其强度不够，一般仅0.7MPa，而且表面粗糙，装饰性能差，因而限制了泡沫玻璃的应用范围。

本发明旨在提高泡沫玻璃的强度和表面光滑度，从而拓展泡沫玻璃的使用范围。

实现发明目的的技术方案为：主要原料废玻璃为钠钙碱玻璃，含SiO₂72-73%，CaO6-9%，Na₂O14-17%，Al₂O₃+Fe₂O₃1-4%，MgO3-4%，发泡剂采用白云石，其化学成分为SiO₂0.5-4%，Al₂O₃+Fe₂O₃0.5-3%，CaO25-32%，MgO18-26%，灼减45-48%，发泡辅助剂为硼砂（Ma₂B₄O₇），上述原料按一定比例配合后，在＜900℃温度下，在型腔中发泡，生产的泡沫玻璃制品，其抗压强度＞1.5MPa，抗压强度＞1MPa，容重≤0.6g/cm³生产这种性能泡沫玻璃制品的原料配比为（按重量计）：废玻璃100，白云石2-5，硼砂0-5，实施本发明所述的泡沫玻璃制品生产技术是采用了一种由耐热不起皮钢材和耐热铸铁制成的可卸扦板式组合结构模具，它包括通过联接螺栓（1）连接和固定的左右二块侧板（2），垂直扦入二块侧板内侧凸槽中、限制发泡容积的若干块间板（3）以及位于侧板（2）和间板（3）的底部并扦入于侧板下部凹槽中的底板（4）。

具体的生产技术详述如下：

1.原材料的选用和配比

生产泡沫玻璃所需的原材料为废玻璃，可以是废窗玻璃，也可以是废瓶玻璃。由于玻璃种类繁多，其性能与化学成分不一，本方法要求选用化学成分一致的钠钙碱玻璃，含SiO₂72-73%，CaO6-9%，Na₂O14-17%，Al₂O₃+Fe₂O₃1-4%，同时应选用软化温度和失透温度较低，在发泡温度附近粘度变化率小、膨胀系数低和化学耐久性好的废玻璃。发泡剂的选用取决于废玻璃的化学成分及产品性能要求，本发明是用碱性玻璃生产容重较小、强度较高、装饰性能又较好的白色或灰白色泡沫玻璃，因而采用白云石作发泡剂，白云石的化学成分为CaCO₃·MgCO₃，将白云粉加热到一定温度时，分解为CaO+MgO+CO₂↑，CaO使玻璃高温熔化点降低，MgO使玻璃退火温度降低，退火时间缩短，放出的CO₂气体使软化的玻璃粉料发泡，白云石的用量一般为2-5（按重量计）。掺加一定量的硼砂是为了调整玻璃粉的软化温度，利于玻璃粉在较低温度下软化并发泡。当选用的废玻璃原料中的Al₂O₃含量较高时，玻璃粉的软化点就较高，在温度达到发泡剂分解温度时，玻璃粉仍不能软化粘接，或软化后粘度过大，造成发泡剂分解出的气体从粉体里自然逸出或鼓不起泡，不能制成泡沫玻璃;而添加硼砂后，使这种玻璃仍用白云石作发泡剂，可在较低温度下发泡。如以废啤酒瓶玻璃为原料，不加硼砂，加热到900℃不发泡，再提高温度则熔成一体。但在添加2份（按重量）硼砂后，加热到860℃即发泡，添加3份硼砂后，加热到840℃即发泡。若选用的废玻璃的Al₂O₃含量较低，这样软化点也较点，粘度较小，可在发泡剂分解的温度范围内发泡，就不一定添加硼砂。对于需添加硼砂的玻璃粉，一般加硼砂量为0.5-5份。过少，作用不明显;过多，影响制品的热稳定性和强度。

2.生产技术要点

（1）配合料的制备

Ⅰ.废玻璃应分选、清洁、干燥，使其纯净无杂质，使后面的工艺过程趋于稳定。

Ⅱ.干燥后的废玻璃和白云石经逐级粉碎至粒度达100号筛的筛余＜2%，然后将原料按比例称量，混和，并用振动磨边细磨原材料，边均匀混和。

（2）装模

为使烧制成的泡沫玻璃制品易脱模，在装料前，须在模具内壁涂刷脱模剂。脱模剂可用白垩土、高岭土制作，也可选用陶瓷厂制坯用的泥浆制作。泥浆先经球磨，静置，倾去上层部分清水，用木棒搅匀，泥浆的含水率约35%。脱模剂涂刷模具前，模具各部件须洗净、抹干，涂刷后使其阴干、吹干或烤干。涂层厚度以复盖住金属表面为宜，而且涂层面须平整、光滑，必要时可用细纱布打平。使用后的模具必须清理，整平。

装模时，应按模具中每一格型腔的容积和制品的容量，称取一定量的配合料。如型腔的容积V＝1875cm³，设计制品的容重O＝0.32，则称取的粉料量C＝DV＝0.32×1875＝600（g）＝0.6（kg）。

按上述重量将粉料用专用加料斗均匀地加入型腔内，再用细木棒均匀，使其充满型腔底部，然后用硬木板端面将粉料轻轻压实，表面压平。

本发明设计的可卸扦板式组合结构模具装卸方便，维修容易;用耐热不起皮钢材和耐热铸铁制作，使用寿命长，加工容易，尺寸精确，成材率高，还利于制品热处理时热的传导，可缩短生产周期，降低能耗;玻璃粉在模具内发泡，受型腔空间限制和型腔内壁阻力，因而制品的结构较均匀，强度较高，且易调节和控制制品的密度，同时制成的泡沫玻璃制品表面光滑不显孔，装饰性好。

（3）热处理（发泡、退火）

本设计的发泡和退火工艺在同一个隧道式电炉里进行。按制品的热处理工艺要求，调节好炉内各区间温度;并根据制品性能、产量等要求，调节推板速度，一般以1-2m/h的速度连续均匀推进。发泡的温度为760-860℃，保温时间为0.5-1小时，然后缓冷。

发泡、退火工艺完成后，出炉后的模具待温度低于80℃时，即可拆卸脱模，取出制品。先旋下联接螺栓（1），再轻轻击打模具侧板（2），卸下侧板后即可将各型腔格里的制品取出。

（4）外形加工

烧制后的泡沫玻璃制品，为提高其质量，可用锯割、修补与粘接及表面处理等方法作外形加工。

为使泡沫玻璃制品的尺寸更加准确，外形更加整齐，提高制品的合格率，可对烧成后的制品加以锯割、磨削或钻孔等加工处理。

对表面有孔洞或边角少有损坏的制品进行修补，或需用更大尺寸的产品时，可将烧成品用粘合剂粘合，粘合剂在商店有售，也可自行调制。

对泡沫玻璃制品表面涂刷油漆，喷涂防水剂或彩绘处理，不仅提高制品的装饰性，还能提高强度和耐水性。

用本设计方法生产的泡沫玻璃制品，其技术性能如下：体积密度≤0.6t/m³抗压强度＞1.5MPa，抗弯强度＞1MPa，导热系数＜0.12m/m·℃（室温、干燥），体积吸水率＜5%。

附图说明：

图一可卸扦板式组合结构模具简图。

实施例一

废窗玻璃粉100，白云石粉4，共同粉碎至粒度达100号筛的筛余＜2%，按型腔容积和容重约0.40g/cm³计加入粉料，加热到760℃，保温0.5小时，然后缓冷，得到充满型腔、发泡基本均匀的泡沫玻璃制品，制品的实际容重0.37g/cm³，抗压强度2.6MPa。

实施例二

原料重量配比及粉碎粒度同实施例一，按型腔容积和容重约0.35g/cm³计加入粉料，加热到780℃，保温0.5小时，然后缓冷，得到充满型腔、发泡基本均匀的泡沫玻璃制品，实际容重为0.31g/cm³，抗压强度2.1MPa。

实施例三

废瓶玻璃粉100，白云石粉5，硼砂0.5，共同粉碎至粒度达100号筛的筛余＜2%，粉料装模后加热到840℃，保温1小时，然后缓冷，制成的泡沫玻璃制品容重0.6g/cm³，抗压强度3.2MPa。

实施例四

废瓶玻璃粉100，白云石粉5，硼砂3，粉碎的粒度同上例，粉料装模后加热至840℃，保温1小时，然后缓冷，制成的泡沫玻璃制品容重0.43g/cm³，抗压强度2.5MPa。

实施例五

废瓶玻璃粉100，白云石粉5，硼砂5，原料粉碎的粒度同实施例三，制成的泡沫玻璃容重0.38g/cm³，抗压强度1.6MPa。

Claims

1、一种用于生产泡沫玻璃制品的模具，其特征在于该模具是一种由耐热不起皮钢

材料和耐热铸铁制成的可卸扦板式组合结构，它包括通过联接螺栓(1)连接和固定的左右二块侧板(2)，垂直扦入二块侧板内侧凹槽中、限制发泡容积的若干间板(3)以及位于侧板和间板底部并扦入于侧板下部凹槽中的底板(4)。