CN103214230A - 一种利用粉煤灰制备的防火保温材料及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用粉煤灰制备的防火保温材料及其方法。我国粉煤灰排放量逐年增加，给国民经济建设及生态环境造成巨大的压力而对其的综合利用不仅附加值低，掺加量有限，而且对粉煤灰有一定的技术要求。本发明将粉煤灰20-80份、发泡剂1-10份、长石5-40份、熔剂5-40份、助磨剂0-0.25份放入球磨机，并加入30-40重量份的水进行研磨；研磨后200-300℃的温度下干燥，放入造粒机造粒，再放入耐火组合模具内进行烧制，经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。本发明工艺简单，材料易得，成本低，是对粉煤灰资源的综合循环利用，可以降低粉煤灰对环境的破坏；产品防火性能达到A级，比重低，吸水率低，机械强度高，保温性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火保温材料，具体涉及一种利用粉煤灰制备的防火保温材料及其方法。
背景技术
粉煤灰是煤或煤矸石燃烧后锅炉烟气经除尘器收集后获得的细小飞灰和炉底渣，是电厂、钢厂、水泥厂、化工厂等燃煤排出的主要固体废物，主要组成成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。我国2010年的粉煤灰排放量达3.8亿吨，预计“十二五”末年排放量将超过5亿吨，给国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。目前粉煤灰主要用于修筑路面、粉煤灰蒸养砖、粉煤灰粘土烧结砖、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰混凝土空心砌块、粉煤灰混凝土路面砖、粉煤灰砖、粉煤灰混凝土轻质隔墙板等产品原料，不仅附加值低，掺加量有限，而且对粉煤灰有一定的技术要求，不能充分利用大量的粉煤灰资源。
常用的防火保温材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）、岩（矿）棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等，这些材料内部有大量的封闭孔，表观密度较小，这也是防火保温材料所必备的。聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS及XPS）是以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料，表观密度小，导热系数小，吸水率低，机械强度高、尺寸精度高，但是防火性能较差；岩（矿）棉和玻璃棉有时统称为矿物棉，属于无机材料；岩棉不燃烧，吸湿性大，价格较低，在满足保温隔热性能的同时还具有一定的隔声效果，但岩棉的质量优劣相差很大，抗拉强度低，耐久性差，保温效果差；胶粉聚苯颗粒保温浆料阻燃性好，废品回收，但保温效果不理想，对施工要求高。
发明内容
本发明的目的是提供一种能对粉煤灰这种工业废弃物进行综合利用的利用粉煤灰制备的防火保温材料及其方法，防火性能更好、耐腐蚀性和保温性能大幅提高。
本发明所采用的技术方案是：
一种利用粉煤灰制备的防火保温材料，其特征在于：
由以下重量份的组分制成：
粉煤灰 20-80份；
发泡剂 1-10份；
长石 5-40份；
熔剂 5-40份。
配方中还包含有助磨剂，选自聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠，其添加的重量份为0＜m≤0.25。
所述的发泡剂选自游离碳、氧化铁、碳化硅。
所述的熔剂选自萤石、碳酸钡、玻璃粉。
一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 20-80份；
发泡剂 1-10份；
长石 5-40份；
熔剂 5-40份。
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入30-40重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在200-300℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1100-1500℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
步骤一中，配方中还包含有助磨剂，选自聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠，其添加的重量份为0＜m≤0.25。
步骤一中，发泡剂选自游离碳、氧化铁、碳化硅。
步骤一中，熔剂选自萤石、碳酸钡、玻璃粉。
本发明具有以下优点：
（1）工艺简单，材料易得，成本低：
利用粉煤灰生产防火保温材料，属于资源的综合利用、循环利用，可以降低粉煤灰对环境的破坏；符合国家的政策导向，是一个极具前景的粉煤灰综合利用产业化的方法。
本发明不需要对粉煤灰进行活化，对粉煤灰的物性及粒度没有特别要求，只是要求其化学组成稳定。粉煤灰使用比例高，达20～80%。
本发明工艺流程中产生的废热等能有效利用，整个过程不排放任何废液、废渣和有害气体。
（2）产品制造规格易调整：
通过控制产品成型时的模具规格，可以调整成品的形状、尺寸和厚度，从而得到不同规格的防火保温材料产品，适合不同用途的需要。
（3）产品性能优异：
本发明生产的防火保温材料防火性能达到A级，比重低，吸水率低，机械强度高，保温性能好。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明所涉及的一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，由以下步骤实现：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 20-80份；
发泡剂 1-10份；
长石 5-40份；
熔剂 5-40份；
助磨剂 0-0.25份。
其中，发泡剂选自游离碳、氧化铁、碳化硅；
熔剂选自萤石、碳酸钡、玻璃粉；
助磨剂选自聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠。
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入30-40重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在200-300℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1100-1500℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
实施例1：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 20份；
发泡剂 1份；
长石 40份；
熔剂 5份；
其中，发泡剂为游离碳；
熔剂为萤石。
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入30重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在200℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1100℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
实施例2：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 50份；
发泡剂 5份；
长石 20份；
熔剂 20份；
助磨剂 0.12份。
其中，发泡剂为氧化铁；
熔剂为碳酸钡；
助磨剂为聚丙烯酸钠。
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入35重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在250℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1300℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
实施例3：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 80份；
发泡剂 10份；
长石 5份；
熔剂 40份；
助磨剂 0.25份。
其中，发泡剂为碳化硅；
熔剂为玻璃粉；
助磨剂为三聚磷酸钠。
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入40重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在300℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1500℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
本发明所制备的防火保温材料性能达到了防火性能A级，以下为其各项性能参数：
吸水率 ≤3% （国标要求≤8%）
抗拉强度 0.63MPa （国标要求≥0.2%）
导热系数 ≤0.6 （国标要求≤0.8%）
蓄热系数 ≥1.9 （国标要求≥1.8%）。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种利用粉煤灰制备的防火保温材料，其特征在于：
由以下重量份的组分制成：
粉煤灰 20-80份；
发泡剂 1-10份；
长石 5-40份；
熔剂 5-40份。
2.根据权利要求1所述的一种利用粉煤灰制备的防火保温材料，其特征在于：
配方中还包含有助磨剂，选自聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠，其添加的重量份为0＜m≤0.25。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用粉煤灰制备的防火保温材料，其特征在于：
所述的发泡剂选自游离碳、氧化铁、碳化硅。
4.根据权利要求3所述的一种利用粉煤灰制备的防火保温材料，其特征在于：
所述的熔剂选自萤石、碳酸钡、玻璃粉。
5.一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，其特征在于：
由以下步骤实现：
步骤一：按以下重量份的配方准备原料：
粉煤灰 20-80份；
发泡剂 1-10份；
长石 5-40份；
熔剂 5-40份；
步骤二：将步骤一中的物料放入球磨机，并加入30-40重量份的水进行研磨；
步骤三：研磨好的浆料在200-300℃的温度下干燥；
步骤四：将干燥好的物料放入造粒机造粒；
步骤五：将造粒后的物料放入耐火组合模具内进行烧制，烧制温度为1100-1500℃；
步骤六：烧制后的产品经脱模、切割加工成为一定规格的防火保温材料。
6.根据权利要求5所述的一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，其特征在于：
步骤一中，配方中还包含有助磨剂，选自聚丙烯酸钠或三聚磷酸钠，其添加的重量份为0＜m≤0.25。
7.根据权利要求5或6所述的一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，其特征在于：
步骤一中，发泡剂选自游离碳、氧化铁、碳化硅。
8.根据权利要求7所述的一种利用粉煤灰制备防火保温材料的方法，其特征在于：
步骤一中，熔剂选自萤石、碳酸钡、玻璃粉。
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