CN105384353A - 一种高碱粉煤灰连续纤维及其制备方法 - Google Patents

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张文生
高枫
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments

Abstract

本发明公开了一种利用高掺量粉煤灰生产高碱粉煤灰连续纤维的方法，取粉煤灰77～80％，氧化钠10～11％，氧化钾4～6％，氧化镁2～4％，添加剂2～6％。将上述物料混合后随加料机输送至火焰池窑或电熔窑内，在1600℃～1650℃熔融2～3h后，经料道流入漏板，通过拉丝设备在温度1350℃～1400℃拉丝，即得高碱粉煤灰连续纤维，可作蓄电瓶隔离片、管道包扎布和毡片等防水、防潮材料。而且有效的对废弃物粉煤灰进行利用，达到资源循环利用的目的。

Description

一种高碱粉煤灰连续纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉煤灰纤维制造方法领域，特别是一种利用高掺量粉煤灰生产的高碱粉煤灰连续纤维及其制备方法。
背景技术
由于我国近期电力工业仍以火力发电为主，每年粉煤灰排量在3亿吨以上，粉煤灰的排放浪费大量水资源、储灰厂占用大量耕地，尽管粉煤灰综合利用领域不断扩大，但每年的利用率也只有70％左右。
我国经过开发研究，粉煤灰在建工，建材，水利等各部门得到广泛的应用。粉煤灰综合利用主要有几个方面，如水泥原料、水泥混合材料、大型水利枢纽工程、泵送混凝土等常规利用，还有如大体积混凝土制品、高级填料等高级化利用途径。粉煤灰主要用来生产粉煤灰水泥，粉煤灰砖、粉煤灰硅酸盐砌块、粉煤灰加气混凝土及其他建筑材料，还可用做农业肥料和土壤改良剂，回收工业原料和做环境材料，粉煤灰可生产短纤维棉等。
目前对于连续纤维的分类，通常用碱金属氧化物含量来区分，一般指，氧化钠，氧化钾含量。根据含碱量连续纤维分为如下几种：
无碱纤维：R2O含量小于0.8％：是一种铝硼硅酸盐成分。它的化学稳定性、电绝缘性能、强度很好。
中碱纤维：R2O的含量为11.9％～16.4％，是一种钠钙硅酸盐成分，因其含碱量高，不能作电绝缘材料，但其化学稳定性和强度尚好。
高碱纤维：R2O的含量等于或大于15％的纤维称为高碱纤维。
而高碱纤维通常采用碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等作原料拉制而成。
发明内容
本发明根据粉煤灰在煤粉燃烧和排出过程中形成的晶体，极少量未燃碳组成的复合结构混合体，提出一种利用高掺量粉煤灰生产高碱粉煤灰连续纤维的方法，使粉煤灰的利用有了一个新的开发领域。
本发明提供了一种高碱碱粉煤灰连续纤维，其特征在于，各组分质量配比为：
所述添加剂为氧化钛、氧化硼、氧化钙中的一种或几种混合物。
本发明还提供了一种高碱粉煤灰连续纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、原料合成：将粉煤灰、氧化钠、氧化钾、氧化镁、添加剂按照粉煤灰77～80wt％、氧化钠10～11wt％、氧化钾4～6％，氧化镁2～4wt％，添加剂2～6wt％的比例混合；所述添加剂为氧化钛、氧化硼、氧化钙中的一种或几种混合物。
S2、计量上炉：将步骤S1得到的混合原料在1600℃～1650℃熔融2～3h，得到澄清液浆；
S3、纤维制备：步骤S2得到的所述澄清液浆流至多孔漏板，降温至1350～1400℃时，拉制连续纤维，即得高碱粉煤灰连续纤维。
优选方式下，步骤S2所述熔融过程采用火焰池窑或电熔窑。
优选方式下，步骤S3所述拉制连续纤维过程采用自动换筒拉丝机实现。
本发明的有益效果在于：
1、通常情况下,高碱纤维以碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等为原料拉制而成,本发明以固体废弃物粉煤灰为主要原料制备高碱纤维；有效的对废弃物粉煤灰进行利用，达到资源循环利用的目的。
2、配方简单，拓展了粉煤灰的开发利用价值。利用高掺量粉煤灰加工高附加值的工业产品。
3、本发明符合国家粉煤灰综合利用与区域循环经济产业构建发展要求，对于保护生态，资源利用是一个有发展前景的项目。
4、本发明涉及材料科学与工程科学技术，对材料的和易性、抗压强度、抗折强度都有探索性的发展。
此方法生产的高碱粉煤灰连续纤维，可作蓄电瓶隔离片、管道包扎布和毡片等防水、防潮材料等。而且有效的对废弃物粉煤灰进行利用，达到资源循环利用的目的。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1
S1、原料合成：按如下比例混合；
所述粉煤灰为大连开发区电厂粉煤灰。
S2、计量上炉：上述物料混合后随加料机输送至火焰池窑或电熔窑内；在1650℃熔融2h，得到澄清液浆。
S3、纤维制备：上述煅烧制成的液浆经料道流至多孔漏板，降温至1400℃，采用自动换筒拉丝机，温度控制、页面控制、漏板控制为成熟技术，经由拉丝机自动化控制，拉至成高碱粉煤灰连续纤维。
实施例2
S1、原料合成：按如下比例混合；
所述粉煤灰为大连开发区电厂粉煤灰。
S2、计量上炉：上述物料混合后随加料机输送至火焰池窑或电熔窑内；在1600℃熔融2.5h，得到澄清液浆。
S3、纤维制备：上述煅烧制成的液浆经料道流至多孔漏板，降温至1370℃，采用自动换筒拉丝机，温度控制、页面控制、漏板控制为成熟技术，经由拉丝机自动化控制，拉至成高碱粉煤灰连续纤维。
实施例3
S1、原料合成：按如下比例混合；
所述粉煤灰为大连开发区电厂粉煤灰。
S2、计量上炉：上述物料混合后随加料机输送至火焰池窑或电熔窑内；在1600℃熔融3h，得到澄清液浆。
S3、纤维制备：上述煅烧制成的液浆经料道流至多孔漏板，降温至1350℃，采用自动换筒拉丝机，温度控制、页面控制、漏板控制为成熟技术，经由拉丝机自动化控制，拉至成高碱粉煤灰连续纤维。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高碱粉煤灰连续纤维，其特征在于，各组分质量配比为：
所述添加剂为氧化钛、氧化硼、氧化钙中的一种或几种混合物。
2.一种权利要求1所述高碱粉煤灰连续纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、原料合成：将粉煤灰、氧化钠、氧化钾、氧化镁、添加剂按照粉煤灰77～80wt％、氧化钠10～11wt％、氧化钾4～6wt％、氧化镁2～4wt％，添加剂2～6wt％的比例混合；
所述添加剂为氧化钛、氧化硼、氧化锌中的一种或几种混合物；
S2、计量上炉：将步骤S1得到的混合原料在1600℃～1650℃熔融2～3h，得到澄清液浆；
S3、纤维制备：步骤S2得到的所述澄清液浆流至多孔漏板，降温至1350～1400℃时，拉制连续纤维，即得高碱粉煤灰连续纤维。
3.根据权利要求2所述高碱粉煤灰连续纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2所述熔融过程采用火焰池窑或电熔窑。
4.根据权利要求2所述高碱粉煤灰连续纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3所述拉制连续纤维过程采用自动换筒拉丝机实现。
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