CN105439439A - 一种岩棉保温材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种岩棉保温材料的制备方法，(1)熔制：将原材料玄武岩400-600kg/批、白云石100-250kg/批，焦炭80-200kg/批进行混合以及粉碎(2)成纤：热熔体流经活动流槽落入高速离心力转速7000转/分-8000转/分和高压罗茨风机经风环四辊离心机，(3)集棉：通过集棉毂负压方式将成纤系统送入的、喷施了粘结剂的纤维进行收集；(4)摆动铺毡及称量打褶加压：初棉毡，经皮带输送机送至摆锤带，摆锤带的往复摆动使初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。(5)固化、后处理及包装：在成型机上成型的多层棉毡经加压后进入固化炉。本发明的一种岩棉保温材料的制备方法制作出来得岩棉耐高温，憎水率达到99.8％，棉的化学稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料制造领域，具体是涉及一种岩棉保温材料的制备方法。
背景技术
保温材料发展很快，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果；现在的保温材料主要产品为聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，其多用于钢丝网夹芯板材，彩色钢板复合夹心板材，虽然有一定限制，但发展较快，随着建筑防火对材料要求越来越严格，泡沫塑料在建筑领域的应用存在例如耐火效果不好和成本高等很多问题。
由于岩棉具有优良的保温隔热和防火功能，非常适合于建筑和工业设备、管道、容器及各种窑炉的保温隔热。建筑保温隔热，即防止冬天的热损失和夏天的热增益，是岩棉最大的应用领域。随着经济发展的深入，对岩棉制品的需求越来越大。近年来，从岩棉行业统计信息来看，岩棉制品旺销势头强劲，产品供不应求，其主要原因是：①建筑上开始大量使用；②工业保温、保冷需求增大；③出口量增多。本项目建成后，公司将逐步成为该地区岩棉制品的龙头企业。本项目产品主要应用于建筑和工业保温、无土栽培等领域。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的问题是提供一种岩棉保温材料的制备方法，以克服现有技术中保温材料发展很快，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果；现在的保温材料主要产品为聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，其多用于钢丝网夹芯板材，彩色钢板复合夹心板材，虽然有一定限制，但发展较快，随着建筑防火对材料要求越来越严格，泡沫塑料在建筑领域的应用存在例如耐火效果不好和成本高等很多问题的缺陷。
(二)技术方案
为解决所述技术问题，本发明提供一种岩棉保温材料的制备方法，
(1)熔制：将原材料玄武岩400-600kg/批、白云石100-250kg/批，焦炭80-200kg/批进行混合以及粉碎，助燃空气经预热至450～550℃并且并混入空气流量的百分之三的氧气，预热后将上述玄武岩、白云石、焦炭的混合粉碎物加入岩棉冲天炉，保持岩棉冲天炉中的温度1200～1280℃，混合粉碎物形成热熔体，热熔体继续向下流动与炽热的焦炭和烟气相接触被加热到1500℃以上，通过岩棉冲天炉的虹吸口处流出；
(2)成纤：热熔体流经活动流槽落入高速离心力转速7000转/分-8000转/分和高压罗茨风机经风环四辊离心机，被牵伸成纤维，喷吹到纤维成型室内，喷吹过程同时喷入酚醛树脂材料制成的粘结剂；渣球被分离，纤维被吹入集棉机内；渣球落入渣坑，定期由装载车清理运走废渣；离心机辊轮采用强制水冷却，轴承采用油气润滑；
(3)集棉：通过集棉毂负压方式将成纤系统送入的、喷施了粘结剂的纤维进行收集；含有粘结剂的纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下，在高速运行的集棉网板表面形成初棉毡，抽吸风机采用变频调节，根据成毡情况随时进行调节；通过改变集棉鼓的转速调节初棉毡的平米重以控制产品质量，达到产品的要求；
(4)摆动铺毡及称量打褶加压：初棉毡，经皮带输送机送至摆锤带，摆锤带的往复摆动使初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。棉毡经称量输送机，根据产品的要求将树脂棉毡进行纵向压缩并预压、输送，改变棉层中纤维的排列，形成水波纹结构的岩棉产品。经打褶的板毡表面会有一定的波褶，提高抗压强度；
(5)固化、后处理及包装：在成型机上成型的多层棉毡经加压后进入固化炉。毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成一定厚度、容重的岩棉墙体板、毡，固化热风温度为220～280℃。对固化后的制品进行分切，先进行纵向切割，再横向切割，成品包装入库。
本发明的一种岩棉保温材料的制备方法，所述玄武岩：粒度要求：60～100mm；超范围量不大于10％；所述白云石：粒度要求：40～60mm；超范围量不大于10％；所述焦炭：本项目所用焦炭为二级铸造焦，粒度要求：80～150mm；超范围量不大于10％。
本发明的一种岩棉保温材料的制备方法，所述粘结剂的成分为酚醛树脂和水，其成分比为1:2。
(三)有益效果
本发明的一种岩棉保温材料的制备方法制作出来得岩棉耐高温，憎水率达到99.8％，棉的化学稳定性好；而且所得到经过后处理的岩棉的酸度系数大于1.8、抗拉强度大于10.0千帕、短期吸水量小于0.5千克/平方米。密度为81kg/m3。对该保温岩棉板的性能进行测试，纤维平均直径为4.3μm，最高使用温度640℃，渣球含量(粒径大于0.25mm)为3.1％，大大优于现有技术，憎水率99.6％，短期吸水量0.17kg/m3(10mm，24h)，抗拉强度为9.5kpa。压缩强度为65kpa(变形10％)，酸度系数1.78。列举试验数据证明①绝热性能：热导率通常在0.03～0.047W/(moK)之间，②燃烧性能，取决于可燃性粘接剂的多少③隔音性能比目前的岩棉都要好。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
1.熔制：将原材料玄武岩、白云石和焦炭(510:170:140)按比例入料其中玄武岩：粒度要求：60mm；超范围量不大于10％；白云石：粒度要求：40mm；超范围量不大于10％；焦炭：本项目所用焦炭为二级铸造焦，粒度要求：80mm；超范围量不大于10％。
焦炭、玄武岩、白云石由皮带输送机自岩棉熔化炉上方加入，送入熔化炉加热熔化进入熔体流槽，岩棉熔化炉采用焦炭为燃料，助燃空气经预热至450℃(温度越高越有利节约能源)，并混入一定比例的氧气(空气流量的百分之三)。1200℃物料开始软化，开始复杂的物理化学反应，形成熔体。热熔体继续向下流动与炽热的焦炭和烟气相接触被加热到1500℃以上，通过岩棉熔化炉的虹吸口处流出，通过溜槽进入离心机成纤。熔化带必须保持一层发光的炽热焦炭层(底焦)，以防止熔体在底部凝结。
2.成纤：熔体流经活动流槽落入四辊离心机。在高速离心力(转速7000转以上每分钟)和高压罗茨风机经风环提供的高速气流作用下，被牵伸成纤维，喷吹到纤维成型室内，喷吹过程同时喷入粘结剂(根据客户要求的有机物含量调节流量和波美度，所用的是市场酚醛树脂通过加入水来调节一般为1:2)。渣球被分离，纤维被吹入集棉机内。渣球落入渣坑，定期由装载车清理运走废渣。离心机辊轮采用强制水冷却，轴承采用油气润滑。
3.集棉：通过集棉毂负压方式将成纤系统送入的、喷施了粘结剂的纤维进行收集。含有粘结剂的纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下，在高速运行的集棉网板表面形成初棉毡，抽吸风机采用变频调节，根据成毡情况随时进行调节。通过改变集棉鼓的转速(转速为40转每分钟)调节初棉毡的平米重以控制产品质量，达到产品的要求。
4.摆动铺毡及称量打褶加压：初棉毡，经皮带输送机送至摆锤带，摆锤带的往复摆动使初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。棉毡经称量输送机，根据产品的要求将树脂棉毡进行纵向压缩并预压(压强范围)、输送，改变棉层中纤维的排列，形成水波纹结构的岩棉产品。经打褶的板毡表面会有一定的波褶，提高抗压强度。
5.固化、后处理及包装：在成型机上成型的多层棉毡经加压后进入固化炉。毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成一定厚度、容重的岩棉墙体板、毡，固化热风温度为220℃。(根据棉的固化状态进行调节)对固化后的制品进行分切，先进行纵向切割，再横向切割，成品包装入库。
实施例2
1.熔制：将原材料玄武岩、白云石和焦炭(600:250:200)按比例入料；其中玄武岩：粒度要求：100mm；超范围量不大于10％，白云石：粒度要求：60mm；超范围量不大于10％；焦炭：本项目所用焦炭为二级铸造焦，粒度要求：50mm；超范围量不大于10％。
焦炭、玄武岩、白云石由皮带输送机自岩棉熔化炉上方加入，送入熔化炉加热熔化进入熔体流槽，岩棉熔化炉采用焦炭为燃料，助燃空气经预热至550℃(温度越高越有利节约能源)，并混入一定比例的氧气(空气流量的百分之三)。1280℃物料开始软化，开始复杂的物理化学反应，形成熔体。热熔体继续向下流动与炽热的焦炭和烟气相接触被加热到1500℃以上，通过岩棉熔化炉的虹吸口处流出，通过溜槽进入离心机成纤。熔化带必须保持一层发光的炽热焦炭层(底焦)，以防止熔体在底部凝结。
2.成纤：熔体流经活动流槽落入四辊离心机。在高速离心力(转速7000转以上每分钟)和高压罗茨风机经风环提供的高速气流作用下，被牵伸成纤维，喷吹到纤维成型室内，喷吹过程同时喷入粘结剂(根据客户要求的有机物含量调节流量和波美度，所用的是市场酚醛树脂通过加入水来调节一般为1:2)。渣球被分离，纤维被吹入集棉机内。渣球落入渣坑，定期由装载车清理运走废渣。离心机辊轮采用强制水冷却，轴承采用油气润滑。
3.集棉：通过集棉毂负压方式将成纤系统送入的、喷施了粘结剂的纤维进行收集。含有粘结剂的纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下，在高速运行的集棉网板表面形成初棉毡，抽吸风机采用变频调节，根据成毡情况随时进行调节。通过改变集棉鼓的转速(转速为60转每分钟)调节初棉毡的平米重以控制产品质量，达到产品的要求。
4.摆动铺毡及称量打褶加压：初棉毡，经皮带输送机送至摆锤带，摆锤带的往复摆动使初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。棉毡经称量输送机，根据产品的要求将树脂棉毡进行纵向压缩并预压(压强范围)、输送，改变棉层中纤维的排列，形成水波纹结构的岩棉产品。经打褶的板毡表面会有一定的波褶，提高抗压强度。
5.固化、后处理及包装：在成型机上成型的多层棉毡经加压后进入固化炉。毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成一定厚度、容重的岩棉墙体板、毡，固化热风温度为280℃。(根据棉的固化状态进行调节)对固化后的制品进行分切，先进行纵向切割，再横向切割，成品包装入库。
本发明的一种岩棉保温材料的制备方法制作出来得岩棉耐高温，憎水率达到99.8％，棉的化学稳定性好；而且所得到经过后处理的岩棉的酸度系数大于1.8、抗拉强度大于10.0千帕、短期吸水量小于0.5千克/平方米。密度为81kg/m3。对该保温岩棉板的性能进行测试，纤维平均直径为4.3μm，最高使用温度640℃，渣球含量(粒径大于0.25mm)为3.1％，大大优于现有技术，憎水率99.6％，短期吸水量0.17kg/m3(10mm，24h)，抗拉强度为9.5kpa。压缩强度为65kpa(变形10％)，酸度系数1.78。列举试验数据证明①绝热性能：热导率通常在0.03～0.047W/(moK)之间，②燃烧性能，取决于可燃性粘接剂的多少③隔音性能比目前的岩棉都要好。
综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。
Claims (3)
1.一种岩棉保温材料的制备方法，其特征在于：
(1)熔制：将原材料玄武岩400-600kg/批、白云石100-250kg/批，焦炭80-200kg/批进行混合以及粉碎，助燃空气经预热至450～550℃并且并混入空气流量的百分之三的氧气，预热后将上述玄武岩、白云石、焦炭的混合粉碎物加入岩棉冲天炉，保持岩棉冲天炉中的温度1200～1280℃，混合粉碎物形成热熔体，热熔体继续向下流动与炽热的焦炭和烟气相接触被加热到1500℃以上，通过岩棉冲天炉的虹吸口处流出；
(2)成纤：热熔体流经活动流槽落入高速离心力转速7000转/分-8000转/分和高压罗茨风机经风环四辊离心机，被牵伸成纤维，喷吹到纤维成型室内，喷吹过程同时喷入酚醛树脂材料制成的粘结剂；渣球被分离，纤维被吹入集棉机内；渣球落入渣坑，定期由装载车清理运走废渣；离心机辊轮采用强制水冷却，轴承采用油气润滑；
(3)集棉：通过集棉毂负压方式将成纤系统送入的、喷施了粘结剂的纤维进行收集；含有粘结剂的纤维在离心机和风环的吹风和集棉机抽吸风的共同作用下，在高速运行的集棉网板表面形成初棉毡，抽吸风机采用变频调节，根据成毡情况随时进行调节；通过改变集棉鼓的转速调节初棉毡的平米重以控制产品质量，达到产品的要求；
(4)摆动铺毡及称量打褶加压：初棉毡，经皮带输送机送至摆锤带，摆锤带的往复摆动使初棉毡在成型输送机上铺成多层折叠的二次棉毡层。棉毡经称量输送机，根据产品的要求将树脂棉毡进行纵向压缩并预压、输送，改变棉层中纤维的排列，形成水波纹结构的岩棉产品。经打褶的板毡表面会有一定的波褶，提高抗压强度；
(5)固化、后处理及包装：在成型机上成型的多层棉毡经加压后进入固化炉。毡层在固化炉内受到上下链板加压和热风穿透固化，形成一定厚度、容重的岩棉墙体板、毡，固化热风温度为220～280℃。对固化后的制品进行分切，先进行纵向切割，再横向切割，成品包装入库。
2.根据权利要求1所述的岩棉保温材料的制备方法，其特征在于：所述玄武岩：粒度要求：60～100mm；超范围量不大于10％；所述白云石：粒度要求：40～60mm；超范围量不大于10％；所述焦炭：本项目所用焦炭为二级铸造焦，粒度要求：80～150mm；超范围量不大于10％。
3.根据权利要求1所述的岩棉保温材料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂的成分为酚醛树脂和水，其成分比为1:2。
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