CN104529503A - 利用沉积砂岩生产微晶发泡防火保温材料的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，其是将沉积砂岩，煤矸石，石灰石原料制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料在烧制模具中铺平压实，经过高温烧制窑炉一次性一体烧制后冷却成型。其制作工艺包括：原料制备、布料、烧制、冷加工成品。还提供一种利用该工艺生产出的双层微晶发泡防火保温板材。本发明利用沉积砂岩为主原料生产出了具有A1级防火标准的微晶发泡防火保温墙体材料，不仅解决了固体废弃物带来的环境污染问题，节约了生产成本，同时提高了资源的利用率，变废为宝优化了环境，并且以煤矸石作为生产原料，在烧制过程中可起到原料自身燃烧的助燃效果，可以加快烧制速度，节约燃料成本，降低能耗。

Description

利用沉积砂岩生产微晶发泡防火保温材料的制作工艺

技术领域：

本发明涉及工程材料技术领域，特别涉及一种利用沉积砂岩生产微晶发泡防火保温材料的制作工艺。

背景技术：

微晶发泡一体材料是市场上新开发的一种高档环保装饰材料，是资源化利用沙漠风积沙、煤矸石、粉煤灰、各种尾矿矿渣、建筑垃圾等固体废弃物，创造性的化害为利、变废为宝生产出的绿色环保材料。其具有防火保温、导热系数低、新型轻质、化学性能稳定、无毒无味、防腐防潮、隔音降噪、具备极好的防水憎水性能和防虫防霉、耐候性强等特性，具有绿色环保、抗压防震的承重墙体填充和外墙装修的美化装饰多能一体优势，综合性能优良，可广泛应用到多个领域，能在超低温到高温的广泛温度范围内（-200~1000℃）有良好的隔热性能，在低温深冷、地下、露天、易燃、易潮以及化学侵蚀等苛刻环境下使用时，不但安全可靠，而且经久耐用维护简单。

目前，国内外的建筑保温材料主要有有机保温材料、无机保温材料、复合保温材料。有机保温材料主要有聚苯乙烯泡沫板和聚苯乙烯剂塑板；无机保温材料主要有岩棉板、矿棉板、玻璃棉毡、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、发泡水泥、建筑垃圾发泡板等；复合保温材料有聚苯颗粒和水泥的复合材料。这些保温材料内部有大量微孔结构，且表观密度较小，具有较好的保温、隔热、隔音性能，价格低廉。但这些材料存在下列问题：有机保温材料易燃、有毒害气体、物理化学稳定性差、易老化、使用寿命短、有机保温材料与无机墙面不匹配，易发生收缩变形，施工困难；无机保温材料易吸水、开裂、抗侵蚀能力差；复合保温材料制造工艺复杂、制造成本高。现有技术中有关于新型微晶发泡防火保温材料方面的研究，如发明专利CN201310269143公开的一种泡沫微晶玻璃和纯微晶玻璃的复合板材及其制作方法，其是由泡沫微晶玻璃混合料制成的基体，及覆盖在所述基体表面由纯微晶玻璃粒料制成的装饰面，该复合板材的原料来自沙漠风积沙、白沙、淤泥、细砂土、淤沙、海沙、工业废渣、各种金属尾矿、陶瓷及玻璃工业废渣等工业废弃物，得到的产品用作建筑材料可以提高建筑物的承重能力，具备优良的隔音保温性能，具有较强的防火能力。然而，未见有利用沉积砂岩为主原料生产的微晶发泡温室保温墙体材料及其制作方法。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用沉积砂岩为主原料生产出具有A1级防火标准和满足温室、养殖业等功能的微晶发泡防火保温墙体材料及其制作工艺。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，将沉积砂岩，煤矸石，石灰石原料制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料在烧制模具中铺平，经过高温烧制窑炉一次性一体烧制后冷却成型。

所述原料沉积砂岩，煤矸石，石灰石的重量百分比为：沉积砂岩70~50%，煤矸石30~20%，石灰石20~10%。

所述沉积砂岩采用大量露天煤矿开采时挖出的沉积砂岩；所述煤矸石采用煤矿开采时大量废弃的煤矸石。

本发明利用沉积砂岩生产微晶发泡防火保温材料的制作工艺，包括如下步骤：

S1.原料制备：

1.1制备微晶颗粒：将原料沉积砂岩在玻璃池炉内熔制成沉积砂岩熔浆，熔制温度在1500~1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化、质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进行水淬处理，制成微晶颗粒，然后进行烘干；

1.2将煤矸石原料进行破碎处理，烘干破碎成颗粒；

1.3将石灰石原料进行破碎处理，烘干加工成颗粒；

1.4将沉积砂岩制成的微晶颗粒、煤矸石颗粒和石灰石颗粒按配比称重混合成均匀的混合料，经过机械粉碎研磨设备研磨为500~700目的细粉，同时研磨过程使原料混合的更加均匀。

S2.布料：

2.1 将沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料装入布料机中进行沉积；

2.2将沉积好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料通过布料机均匀铺设在烧制模具中；

 2.3将烧制模具中布好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料铺平沉积。

S3.烧制：

3.1将布好沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料的烧制模具送入烧制窑，高温加热至1150℃~1200℃，持续4-5小时；

     3.2将烧制好的微晶发泡防火保温材料送入窑内冷却自然冷却，持续18~24h。

S4.冷加工成品：

将冷却后的微晶发泡防火保温材料，按工程尺寸切割成所需用的不同规格的板材，即得成品。

上述沉积砂岩制成的微晶颗粒、煤矸石颗粒和石灰石颗粒的重量百分比为：微晶颗粒70~50%，煤矸石30~20%，石灰石20~10%。

本发明利用该工艺生产出的一种双层微晶发泡防火保温板材，是由微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混合原料一次性一体烧制成型的微晶发泡防火保温材料板，内部结构呈蜂窝状，其板体的厚度为3~600mm。

本发明的有益效果在于：

（1）利用沉积砂岩为主原料生产出了具有A1级防火标准和满足温室、养殖业等功能的微晶发泡防火保温墙体材料。

（2）本发明采用大量露天煤矿开采时挖出的沉积砂岩和煤矿开采时大量废弃的煤矸石，不仅解决了固体废弃物带来的环境污染问题，节约了生产成本，同时提高了资源的利用率，变废为宝优化了环境，并且以煤矸石作为生产原料，在烧制过程中可起到原料自身燃烧的助燃效果，可以加快烧制速度，节约燃料成本，降低能耗。

附图说明：

 图1是本发明工艺生产的双层微晶发泡防火保温板材的结构示意图。

 图中：1-纯微晶板体材料，2-微晶发泡混合材料。

具体实施方式：

     下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，将沉积砂岩，煤矸石，石灰石原料制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料在烧制模具中铺平，经过高温烧制窑炉一次性一体烧制后冷却成型；其原料沉积砂岩，煤矸石，石灰石的重量百分比为：沉积砂岩70~50%，煤矸石30~20%，石灰石20~10%。

生产上述的微晶发泡防火保温材料的制作工艺，包括以下步骤：

S1.原料制备：

1.1制备微晶颗粒：将原料沉积砂岩在玻璃池炉内熔制成沉积砂岩熔浆，熔制温度在1500~1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化、质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进行水淬处理，制成微晶颗粒，然后进行烘干；

1.2将煤矸石原料进行破碎处理，烘干破碎成颗粒；

1.3将石灰石原料进行破碎处理，烘干加工成颗粒；

1.4将沉积砂岩制成的微晶颗粒、煤矸石颗粒和石灰石颗粒按配比称重混合成均匀的混合料，经过机械粉碎研磨设备研磨为500~700目的细粉，同时研磨过程使原料混合的更加均匀。

S2.布料：

2.1 将沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料装入布料机中进行沉积；

2.2将沉积好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料通过布料机均匀铺设在烧制模具中；

 2.3将烧制模具中布好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料铺平沉积。

S3.烧制：

3.1将布好沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料的烧制模具送入烧制窑，高温加热至1150℃~1200℃，持续4-5小时；

     3.2将烧制好的微晶发泡防火保温材料送入窑内冷却自然冷却，持续18~24h。

S4.冷加工成品：

将冷却后的微晶发泡防火保温材料，按工程尺寸切割成所需用的不同规格的板材，即得成品。

利用该工艺生产出的一种双层微晶发泡防火保温板材，是由微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混合原料一次性一体烧制成型的微晶发泡防火保温材料板，内部结构呈蜂窝状，其板体的厚度为3~600mm；如图1所示，一面为纯微晶板体材料1制成，表面光滑，内部结构密实；另一面为微晶发泡混合材料2制成，内部呈蜂窝状。

利用该工艺生产如图1所示的双层微晶发泡防火保温板材，其布料工艺包括以下步骤：

（1）分别在布料机装置的不同料仓中装入原料，其中第一布料机为纯微晶原料细粉，第二布料机为高发泡微晶混合料细粉，第三布料机中为低发泡微晶混合料细粉；

（2）分别依次通过三组布料机在微晶发泡防火保温板材烧制模具中进行布料：1）第一布料机在烧制模具底部布入第一层纯微晶原料细粉，铺平；2）然后通过第二布料机或第三布料机在第一层纯微晶原料细粉层上布高发泡微晶混合料细粉，铺平。

实施例1

以重量百分比计，沉积砂岩70%、煤矸石20%、石灰石10%，将上述原料按比例配比称重，混均后，经过粉碎研磨成700目细粉，将细粉装入耐火材料制成的模具内，铺平压实，送入窑炉中经1150℃进行烧制，冷却后出窑，即得双层微晶发泡防火保温板材。该板材的实际干密度重量为500kg/立方，导热系数为0.20（350°），抗压强度可达10MPa，燃烧性能为A1级标准。

实施例2

以重量百分比计，沉积砂岩60%、煤矸石25%、石灰石15%，将上述原料按比例配比称重，混均后，经过粉碎研磨成700目细粉，将细粉装入耐火材料制成的模具内，铺平压实，送入窑炉中经1150℃进行烧制，冷却后出窑，即得双层微晶发泡防火保温板材。该板材的实际干密度重量为400kg/立方，导热系数为0.19（350°），抗压强度可达6MPa，燃烧性能为A1级标准。

实施例3

以重量百分比计，沉积砂岩50%、煤矸石30%、石灰石20%，将上述原料按比例配比称重，混均后，经过粉碎研磨成700目细粉，将细粉装入耐火材料制成的模具内，铺平压实，送入窑炉中经1150℃进行烧制，冷却后出窑，即得双层微晶发泡防火保温板材。该板材的实际干密度重量为300kg/立方，导热系数为0.18（350°），抗压强度可达4MPa，燃烧性能为A1级标准。

Claims (7)

1.利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，其特征在于：将沉积砂岩，煤矸石，石灰石原料制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料在烧制模具中铺平，经过高温烧制窑炉一次性一体烧制后冷却成型。

2.根据权利要求1所述的利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，其特征在于：所述原料沉积砂岩，煤矸石，石灰石的重量百分比为：沉积砂岩70~50%，煤矸石30~20%，石灰石20~10%。

3.根据权利要求1或2所述的利用沉积砂岩生产的微晶发泡防火保温材料，其特征在于：所述沉积砂岩采用大量露天煤矿开采时挖出的沉积砂岩；所述煤矸石采用煤矿开采时大量废弃的煤矸石。

4.一种利用沉积砂岩生产微晶发泡防火保温材料的制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1.原料制备：

1.1制备微晶颗粒：将原料沉积砂岩在玻璃池炉内熔制成沉积砂岩熔浆，熔制温度在1500~1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化、质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进行水淬处理，制成微晶颗粒，然后进行烘干；

1.2将煤矸石原料进行破碎处理，烘干破碎成颗粒；

1.3将石灰石原料进行破碎处理，烘干加工成颗粒；

1.4将沉积砂岩制成的微晶颗粒、煤矸石颗粒和石灰石颗粒按配比称重混合成均匀的混合料，经过机械粉碎研磨设备研磨为500~700目的细粉，同时研磨过程使原料混合的更加均匀；

S2.布料：

2.1 将沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料装入布料机中进行沉积；

2.2将沉积好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料通过布料机均匀铺设在烧制模具中；

 2.3将烧制模具中布好的微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混料铺平沉积；

S3.烧制：

3.1将布好沉积砂岩、煤矸石和石灰石细粉混料的烧制模具送入烧制窑，高温加热至1150℃~1200℃，持续4-5小时；

     3.2将烧制好的微晶发泡防火保温材料送入窑内冷却自然冷却，持续18~24h；

S4.冷加工成品：

将冷却后的微晶发泡防火保温材料，按工程尺寸切割成所需用的不同规格的板材，即得成品。

5.根据权利要求4所述的制作工艺，其特征在于：所述沉积砂岩制成的微晶颗粒、煤矸石颗粒和石灰石颗粒的重量百分比为：微晶颗粒70~50%，煤矸石30~20%，石灰石20~10%。

6.一种如权利要求4所述的制作工艺生产的双层微晶发泡防火保温板材，其特征在于：由微晶颗粒、煤矸石和石灰石细粉混合原料一次性一体烧制成型的微晶发泡防火保温材料板，内部结构呈蜂窝状。

7.根据权利要求6所述的双层微晶发泡防火保温板材，其特征在于：所述微晶发泡防火保温材料板的厚度为3~600mm。