CN1049414C - 烟囱用轻质砌块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟囱用轻质砌块，含有粘合剂水玻璃、粗骨料、细骨料和固化剂氟硅酸钠，其特征在于还包括粉料，其中粗骨料是陶粒；细骨料是陶砂；粉料是粉煤灰；按体积百分比组成如下：5～15mm粒径粗骨料占65.5；0.4～5mm粒径细骨料占17.25；0.1mm以下粉料占17.25；在每1立方米配料中另加入水玻璃250～450kg，氟硅酸钠25～70kg。砌块两面或四面设有多种形状的榫头或榫槽，砌块之间榫头与榫槽可相互啮合。本砌块造型简单，能防止烟气透出，便于施工，轻质隔热耐酸。

Description

烟囱用轻质砌块
本发明涉及一种非烧结轻质隔热耐酸的衬砖。
我国大型火力发电厂和主要建筑物——烟囱，乃延续原苏联的构筑方法，烟囱筒身由钢筋砼构成，内砌衬砖，筒身与内衬层间加隔热层。由于发电机组的不断扩大和环保标准要求的不断提高，烟囱也随之不断向高、大发展，已从过去的80m逐步发展到目前的210m、240m、和270m。且有进一步加大、加高的趋势。另一方面，由于除尘装置，也逐步从水除尘，改为电除尘，故而烟气温度也有了提高。
因此无论是从原结构设计上，还是从内衬材料和砌筑构造上，已无法满足烟囱运行的工况条件，所以通过自八十年代中后期以来的大量调查，发现烟囱普遍存在开裂和腐蚀问题，有的烟囱时间不长，便被迫废除。这样不仅造成了巨大经济损失，且直接危及到电厂的安全运行。从而引起了各界高度重视，烟囱也从过去的作为构筑物对待上升到作为设备来对待。
造成烟囱开裂和腐蚀的原因是多方面的，但其中一个很重要的原因就是材质性能以及砌筑(内衬)构造，也就是说，内衬材料(砌块)应具备良好的耐硫酸(烟气中的硫可生产酸气)腐蚀特性和良好的隔热特性，以防止因温度应力破坏造成的开裂和因酸气破坏造成的腐蚀，同时从砌筑构造上保证竖缝饱满，封闭性好，防止烟气向隔热层和外筒壁渗透。
然而现有内衬材料陶土砖、耐火砖、粘土红砖、耐酸瓷砖、花岗岩砌块等，均不同程度的分别存在隔热性能差、容重大、增加基础荷载、砌筑结构密封性和整体性差、烟气易渗透、粘结强度低、不利于抗震和耐酸性弱、砌筑速度低的缺点。
现有技术中有类似的经炉窑培烧制成的耐火砖，如CN1061208红硅石系列耐火砖及其生产方法，提供一种以红砖石为基料，以粗、细颗粒加水玻璃、磷酸铝、氟硅酸钠、玻璃粉、滑石粉等组成的泥料，入模成型后经炉窑培烧制而成的耐火砖。其缺点是质重、需要烧制。该砖如不进行烧制则存在前述的缺陷，不能使用。
本发明的目的是克服目前砌块存在的质重、隔热差、耐酸性差的缺陷，提供一种由粘合剂、粗细骨料、粉料、固化剂组成的非烧结的质轻、隔热、耐酸的砌块。
为了达到上述目的，本发明采用如下解决方案。
烟囱轻质隔热耐酸砌块主要组分有粘合剂、粗细骨料和粉料、固化剂。要求该砌块除满足一般砌块技术性能外，还同时要具备耐高温、隔热和耐酸性介质腐蚀的多重功能。因此，选择原料的技术原则应是：
(1)粘合剂和原料本身应具有耐高温、轻质隔热和耐酸性介质腐蚀的性能。
(2)配料各组分相互间发生物理化学作用后所形成的新结构也应具有耐热、轻质隔热和耐酸介质腐蚀的性能。
(一)原料：轻质隔热耐酸砌块使用条件十分苛刻。粘合剂选择尤为主要，成膜主要靠粘合剂，一旦粘合层结层被破坏，就将造成整个砌块的崩溃。经多次试验，反复比较后，选择了货源充足，价格便宜的碱金属硅酸盐水玻璃粗、细骨料和粉料则是选择本身具备耐高温、轻质隔热和耐烟气腐蚀，来源广泛价格便宜的陶粒，浮石作粗骨料；陶砂、膨胀蛭石、珍珠岩、辉绿岩砂、河砂、石英砂、耐火熟料砂作细骨料，铸石粉、石英粉、粉煤灰、耐火熟料粉、云母粉等作粉料。
(二)主要材料性能：
(1)水玻璃：模数：2.3～3.2  比重：1.35～1.47
(2)粗骨料：(陶粒、浮石)
           容重：410～900kg/m3  筒压强度：1～5MPa
(3)氟硅酸钠：纯度＞95％含水率：＜1％
(三)骨料、粉料配比：(四)烟囱用轻质隔热耐酸砌块配比：
粗细骨料总体积(m3/m3) 体积砂率(％) 水玻璃用  量(Kg) 氟硅酸钠用    量(Kg)
1.20～1.45  20～45  250～450   25～70
本发明的轻质隔热耐酸砌块，含有粘合剂水玻璃、粗骨料、细骨料和固化剂氟硅酸钠，其特征在于还包括粉料，其中粗骨料是陶粒或浮石；细骨料是陶砂、膨胀蛭石、珍珠岩、辉绿岩砂、河砂或石英砂；粉料是铸石粉、石英粉、粉煤灰或云母粉。
按体积百分比组成如下：
10～20mm粒径粗骨料占30～40％；
5～10mm粒径粗骨料占30～40％；
5～0.5mm粒径细骨料占10～20％；
0.5～0.1mm粒径细骨料占10～20％；
0.1mm以下粉料占7～20％。
在每1立方米配料中另加入水玻璃250～450kg，氟硅酸钠20～70kg。
(五)本发明的轻质隔热耐酸砌块生产流程(见图1)。本发明的轻质
隔热耐酸砌块生产方法如下：
粗骨料选用陶粒或浮石，破碎成颗粒；
细骨料选用陶砂、膨胀蛭石、珍珠岩、辉绿岩砂、石英砂或河砂，破碎成细砂粉。
粉料选用铸石粉、石英粉、粉煤灰或云母粉；
将粗骨料、细骨料、粉料按上述百分比配料、混合，加入氟硅酸钠干搅拌，结成可成型泥料，倒入模具震压成型为连体砌块，经干养护后脱模，再经干养护烘干，切割成单个砌块，其中干养护温度20～100℃。
图1轻质隔热耐酸砌块生产流程示意图。
图2本发明砌块外形图之一。
图3本发明砌块外形图之二。
图4本发明砌块外形图之三。
图5本发明砌块外形图之四。
图6本发明砌块外形图之五。
实施例：砌块的配料
 名    称 粒径范围 用    料 体积百分比
陶粒(600级) 5～15mm 0.95m3 65.5％
陶砂   0.4～5mm   0.25m3     17.25％
粉煤灰(干)   ＜0.1mm   0.25m3     17.25％
水玻璃   350kg
氟硅酸钠   4.5kg
生产方法按上述步骤进行，其中第一次干养护温度为30℃，持续4小时。第二次干养护温度为30℃，持续7天。
参见图2～图6，砌块形状为矩形1或扇形2或梯形3。
砌块砌筑面一面设有榫头4，对称一面设有榫槽5。砌块之间榫头4与榫槽5可相互啮合。
砌块砌筑面一面设有榫头4和榫槽5，对称一面也同时设有榫头4和榫槽5。
砌块砌筑面一面设有榫槽5，对称一面也设有榫槽5。
本砌块强度高，容重小，保温隔热性能好、耐酸腐蚀、抗震性强，结构合理、原料易得、砌筑使用方便，施工速度快，总体造价低。各项性能指标见下表。
    项  目                 性    能
容重(kg/m3)                 900～1600
抗压强度(MPa)                 5～20
导热系数(w/m·k)                 0.25～0.6
吸水率(％)                 3～10
耐火度(℃)                 ＞500
耐酸性     5～60％H2SO4浸泡60天强度不降低
备注 根据不同的设计需要，选择相匹配的容重、强度和导热系数
本发明的轻质隔热耐酸砌块形状为两面或四面(砌筑面)具有相互啮合榫、槽的矩、梯形和扇形，切割面呈平整微孔蜂窝状，工作面密实、平整、光滑。具有轻质、高强、耐热、隔热、耐酸防腐、抗震性好以及保证砌体整体性强、密封性的特点，可用于各种烟囱衬砌材料。
    项    目               性    能
容重(kg/m3)               900～1600
抗压强度(MPa)               5～20
导热系数(w/m·k)               0.25～0.6
吸水率(％)               3～10
耐火度(℃)               ＞500
耐酸性     5～60％H2SO4浸泡60天强度不降低
备注 根据不同的设计需要，选择相匹配的容重、强度和导热系数。
本发明的轻质隔热耐酸砌块形状为两面或四面(砌筑面)具有相互啮合榫、槽的矩、梯形和扇形，切割面呈平整微孔蜂窝状，工作面密实、平整、光滑。具有轻质、高强、耐热、隔热、耐酸防腐、抗震性好以及保证砌体整体性强、密封性的特点，可用于各种烟囱衬砌材料。

Claims (3)

1、一种烟囱用轻质砌块，含有粘合剂水玻璃、粗骨料、细骨料和固化剂氟硅酸钠，其特征在于还包括粉料，其中粗骨料是陶粒；细骨料是陶砂；粉料是粉煤灰；按体积百分比组成如下：
5～15mm粒径粗骨料占65.5；
0.4～5mm粒径细骨料占17.25；
0.1mm以下粉料占17.25；
在每1立方米配料中另加入水玻璃250～450kg，氟硅酸钠25～70kg。
2、按权利要求1所述的轻质砌块，其特征在于砌块砌筑面一面设有榫头(4)，对称一面设有榫槽(5)。
3、按权利要求1所述的轻质砌块，其特征在于砌块砌筑面一面设有榫头(4)和榫槽(5)，或对称一面也同时设有榫头(4)和榫槽(5)。
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《混凝土学》第1版 1981.7.1 重庆建工程学院，南京工学院，中国建筑工业出版社;《建筑材料实用配方手册》第1版 1991.5.1 姚治邦.河海大学出版社 *

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