CN1081660A - 耐高温超轻质定型隔热制品的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以硅酸铝质材料为主要原料生产 耐高温超轻质定型隔热制品的生产方法。它以硅酸 铝质材料为主要原料进行配料。采用发泡、烧成工 艺，生产出使用温度1100℃～1350℃、强度0.6～ 2.5MPa、体积密度0.2～0.4克/厘米2、导热系数 0.07～0.2w/m·k的耐高温超轻质定型隔热制品。 这种制品原料资源丰富、价格便宜，在冶金、化工、建 材、电力等行业的高温窑炉、管道上均能得到广泛应 用。

Description

本发明涉及一种以硅酸铝质材料为主要原料制造耐高温超轻质定型隔热制品的生产方法。

工业窑炉和热工管道上使用的隔热材料种类很多。轻质硅砖，轻质粘土砖等使用温度较高，体积密度却较大;微孔硅酸钙、膨胀珍珠岩等体积密度较小，但使用温度又很低。硅藻土砖是一种传统的隔热制品，“通常系以硅藻土为原料，加以少量结合粘土，经润湿混合，成形和烧成而制得，这种制品的体积密度为0.45～1.2克/厘米³，耐压强度4～70公斤/厘米²，400℃时的导热系数约为0.073～0.393卡/米·时·度，通常使用温度在900℃～1000℃以下。”（《硅酸盐词典》84年6月第一版，889页）。国产硅藻土产品强度很低，体积密度较大，进口产品强度较高，达30kg/厘米³左右。

现将国产及进口硅藻土保温砖主要技术指标列于下表：

上述各种隔热材料又是单一使用，不复合配料，其保温隔热性能受到其材性制约，因而也就限定了其使用范围。

现代工业窑炉对隔热制品的使用温度要求越来越高，一般须达1100℃～1200℃以上，对隔热制品强度要求也有提高。国产传统硅藻土隔热制品由于强度低，使用温度低、质量差等缺点已逐渐被淘汰，众多的硅藻土隔热制品生产厂家急待寻找新的出路。进口砖藻土保温砖虽然强度较高，但使用温度仍限于900℃以下，仍不能满足使用要求，且价格昂贵。此外，隔热制品的保温性能与体积密度是密切相关的，体积密度越小，保温性能越好。所以很需要寻找一种既能满足高使用温度又具有较小体积密度和较大强度的隔热制品。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种既能满足高使用温度，又具有较小体积密度和较大强度、隔热性能好且原料易得的定形隔热制品的生产方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：以硅酸铝质材料为主要原料，加入增强剂、发泡剂等材料复合配料、经原料破碎、粉磨、调浆、混合搅拌、发泡、浇注成形，坯件干燥、烧成，磨削得耐高温超轻质定形隔热制品。配料中各种原料以重量比计算;硅酸铝质原料为100%，外加0.55～5.5%的增强剂，0.1～0.5%的发泡剂。硅酸铝质材料中，硅藻土占20～95%，其它原料为占总重5～30%的轻烧氧化铝、兰晶石、硅线石、红柱石、氧化铝、刚玉、铝矾土、结合粘土等矿物中的一种或数种。还可加入磨削下来的废隔热砖粉。将上述原料破碎、磨细、外加入0.55～5.5%的增强剂。增强剂由0.05～0.5%的硫酸铝钾和0.5～5%的硫酸铝或骨胶组成。加水50～300%混料调浆后，再加入0.1～0.5%的发泡剂搅拌，发泡2～35分钟。所加入的发泡剂为树脂酸钠、动物毛液、纸浆废液中的一种或数种。把搅拌好发泡均匀的料浆浇注成形。将成形好的坯件进行加热干燥或自然干燥，干燥时间2.5～10天。再把干坯放入窑炉中烧成，烧成温度控制在1100℃～1600℃。。烧成气氛控制为氧化气氛最后，把烧制好的砖坯经切削、打磨、制造得体积密度0.2～0.4克/厘米³，使用温度1100℃～1350℃，常温耐压强度0.6～2.5MPa，导热系数0.07～0.2w/m·k的各种耐高温超轻质系列定形隔热制品。若调整配方和生产工艺参数，也可以制出高强，耐高温但体积密度大一些的非超轻质高级隔热保温制品以满足不同热工设备的需求。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、传统的硅藻土隔热制品，强度很低，使用温度一般仅在900℃以下，不能满足高温窑炉的要求，因而国产大量低挡产品已被淘汰。本发明采用的原料除硅藻土外，关键在于还复合配入含氧化铝的其它一种或多种矿物，烧成中新生成了具有优良高温性能的结合矿物相-莫来石结构，从而使产品结构发生了质的变化，能耐高温，使用温度达1100℃～1350℃，而且制品强度大大提高。成为一种新型硅酸铝质隔热材料。

2、国内外硅藻土隔热制品的成形方法 为机压法或挤出法。本发明采用了完全不同于上述方法的浇注成形工艺。浇注法用于硅藻土复合配料生产隔热制品至今国内外未见有报道。同时，本发明所采用的工艺参数不同于任何其他产品的工艺参数。一般轻质材料（如泡沫混凝土）的浆体发泡倍数多为40～50倍，而采用本发明的配方和工艺参数发泡倍数可达70～80倍，产品中形成了大量的，封闭的、细微而均匀的气孔，成品气孔率达到70～90%。因而制品质轻、均匀、体积密度仅为0.2～0.4克/厘米³，导热系数很小，隔热效果特别好，在冶金、化工、建材、轻工、电力、机械等行业的不同高温窑炉上使用节能率高达30～40%，而现行的各种定形隔热制品一般仅10～25%。

3、主要原料之一硅藻土资源丰富，价格便宜。国内众多生产低档硅藻土保温砖的厂家，由于产品挡次低而濒于倒闭。如采用本发明的生产方法，利用原来生产工艺线再增加少量投资，补充部分设备就可生产出耐高温超轻质定形隔热制品，生产成本低，将会给工厂带来很大效益。

本发明方法生产的耐高温超轻质定形隔热制品。其系列产品可在冶金、化工、建材、轻工、电力、机械等行业的高温窑炉和热工管道上广泛应用。不仅能以产顶进，为国家节约大量外汇，并可出口国外市场，有良好的创汇前景。

实施例一：

按重量百分比计配料：

硅藻土    90%

结合粘土    10%

废隔热砖粉    5%（外加）

硫酸铝    3%（外加）

硫酸铝钾    0.5%（外加）

水    300%（外加）

将上述原料搅拌，调成浆状物，再加入树脂酸钠（干基）0.2%，混合搅拌、发泡10分钟，浇注成形。置于80℃温度干燥3天，放入窑炉内在1200℃温度下烧成，切磨整形制得耐高温超轻质定形隔热制品。

该成品指标为：

体积密度 0.24g/厘米³

常温耐压强度    1.0MPa

导热系数    0.12w/m·k（350℃）

重烧温度    1150℃（保温12小时，变形＜2%）

实施例二

按下列重量百分比投料：

硅藻土    55%

高铝矾土    45%

结合粘土    5%（外加）

废隔热砖粉    30%（外加）

硫酸铝    2%（外加）

硫酸铝钾    0.8%（外加）

将上述原料磨细，再加入5%的水，调成浆状物，投入树脂酸钠0.5%（干基），混合搅拌，发泡5分钟，浇注成形。100℃温度下干燥2.5天，置于窑炉中在1350℃温度下烧成，切磨整形后得高强，耐高温优质定形隔热制品。

其所达到技术指标为：

体积密度 0.7g/厘米³

常温耐压强度    0.5MPa

导热系数    0.21w/m·k    350℃

重烧温度    1300℃（保温12小时，变形＜2%）

Claims (4)

1、一种由硅酸铝质原料，增强剂，发泡剂等复合配料，经原料破碎、粉磨、调浆，混合搅拌、发泡，成形，坯件干燥，烧成，磨削制得的耐高温超轻质定形隔热制品的生产方法，其特征在于：

a、配料中的和种材料以重量比计算：

酸铝质原料100%

外加增强剂0.55～5.5%

外加发泡料0.1～0.5%

b、原材料破碎、磨细后加入增强剂并加入50～300%的水混料调浆，再加入发泡剂搅拌发泡2～35分钟浇注成形；

c、坯件干燥为自然干燥或加热干燥，干燥时间2.5至10天；

d、坯件烧成温度1100℃～1600℃；烧成气氛为氧化气氛；

2、按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述的硅酸铝质材料包含占其总量20～95%的硅藻土，其他原料为占总重5～80%的轻烧氧化铝、兰晶石、硅线石、红柱石、氧化铝、刚玉、铝矾土、结合粘土等矿物中的一种或数种。

3、按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于增强剂由0.05～0.5%的硫酸铝钾和0.5～5%的硫酸铝或骨胶组成。

4、按权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述的发泡剂为树指酸钠、动物毛液、纸浆废液中的一种或数种。