專利名稱：利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃的制備方法，尤其涉及一種利用加工水晶玻璃的廢料 生產(chǎn)泡沫玻璃的方法。
背景技術(shù)：
目前，泡沫玻璃的生產(chǎn)原料多為廢舊玻璃的二次回收、加工再利用，沒(méi)有利用 水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種成本低廉、適宜大 規(guī)模生產(chǎn)的利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法。本發(fā)明提供了利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，將水晶玻璃的廢 料進(jìn)行破碎，清洗、干燥、研磨，添加發(fā)泡劑和助劑形成泡沫玻璃配料，將配料放入到 模具中，然后加熱，加熱過(guò)程分為預(yù)熱、發(fā)泡、穩(wěn)泡和退火四個(gè)階段。本發(fā)明提供了一種利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，它包括以下 步驟(1)將水晶玻璃的廢料進(jìn)行破碎，研磨水晶玻璃的廢料至粒度為140 240目；(2)將重量百分比為90 96%的上述水晶玻璃的廢料粉，以及1 2%的炭黑， 0.5 2%的焦炭粉，1.5 4%的硼砂，1 2%的氧化鋅裝入模具后按照以下燒成制度燒 成；(3)預(yù)熱階段，升溫速度在20 30°C /min,在500 600°C進(jìn)行恒溫預(yù)熱20 3 Omin ；(4)保溫發(fā)泡階段，溫度范圍770 850°C，恒溫時(shí)間為30 50min ；(5)快速降溫階段，冷卻速度為20 30°C/min，冷卻至500 520°C，恒溫 45 6Omin ；(6)緩慢降溫退火階段，降溫速度為0.5 1.5°C/min，退火至100°C以下得泡沫玻璃。本發(fā)明要求粉碎玻璃的粒度在160 240目為最佳粒徑范圍。顆粒太粗，其膨 脹性太差，不容易燒制成合格的泡沫玻璃；顆粒太細(xì)，則發(fā)泡劑不容易混合均勻。本發(fā)明所采用的發(fā)泡劑為復(fù)合發(fā)泡劑，主要是低揮發(fā)分的炭黑和焦炭粉。本發(fā)明中對(duì)發(fā)泡劑粒度有一定要求，應(yīng)該保證炭黑和焦炭粉140 200目范圍， 過(guò)細(xì)使之很難混合均勻，易造成泡沫玻璃結(jié)構(gòu)上的不均勻性。過(guò)粗會(huì)導(dǎo)致氣泡尺寸大， 同時(shí)泡壁會(huì)很厚，導(dǎo)致密度上升。本發(fā)明所采用助劑形主要為硼砂和氧化鋅。其作用分別為硼砂作用有(1) 助熔作用，硼砂中含有一定量的Na20，其有助于玻璃體熔融，從而降低泡沫玻璃的發(fā)泡 溫度，隨著硼砂的加入量從0 4%的遞增，最佳發(fā)泡溫度從800°C降到738°C，雖然發(fā)泡溫度得以大幅降低，但是由于過(guò)多地加入硼砂后，其氣泡結(jié)構(gòu)變差，有連通氣孔出現(xiàn)， 吸水率上升，密度又開(kāi)始增加，因此硼砂的合理添加量在1.5 4%; (2)穩(wěn)定氣泡結(jié) 構(gòu)， 由于硼砂中帶入B203，其在高溫時(shí)增強(qiáng)玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體的作用，會(huì)使玻璃在高溫時(shí)粘度 增加而表面張力下降，粘度的增大保證氣泡不易破裂，減少連通孔的出現(xiàn)，而表面張力 的下降會(huì)使氣泡增大，泡壁變薄。因此合適摻加硼砂將有利于泡沫玻璃質(zhì)量。氧化鋅作用在于給發(fā)泡劑炭黑和焦炭粉提供氧，保證產(chǎn)生大量的二氧化碳，即 反應(yīng)為 2ZnO+C — C02 個(gè) +2Zn。本發(fā)明適合生產(chǎn)板塊狀產(chǎn)品，但是對(duì)于其燒成制度要求較高，具體分為四個(gè)階 段(1)升溫預(yù)熱階段，升溫速度在20 30°C /min,在500 60(TC進(jìn)行恒溫預(yù)熱20 30/min,目的在于使配合料充分預(yù)熱，減少由于升溫速度過(guò)快，導(dǎo)致配合料整體溫差； (2)保溫發(fā)泡階段，根據(jù)本發(fā)明所用原料及助劑其發(fā)泡溫度范圍770 850°C，恒溫時(shí)間 為30 50min; (3)快速降溫階段，目的在于使已發(fā)泡的熔融玻璃體快速冷卻，使之泡孔 結(jié)構(gòu)固定下來(lái)，減少熔體收縮變形。冷卻速度為20 30°C/min，冷卻至500 520°C； 恒溫45 eOmin;恒溫作用主要考慮使塊狀體內(nèi)外溫度均勻，為進(jìn)入退火階段做好準(zhǔn) 備；(4)緩慢降溫退火階段，降溫速度為0.5 1.5°C/min，該階段主要作用在于解除因 快速降溫帶來(lái)的熱應(yīng)力，使泡沫玻璃制品具有良好的機(jī)械性能。本發(fā)明具有資源再利用特點(diǎn)，制備的泡沫玻璃可廣泛用于石油、化工、冷藏、 建筑、國(guó)防等領(lǐng)域，特別適用于化工管道、石油儲(chǔ)罐及煤氣、熱力管線的防腐保溫工 程。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明泡沫玻璃生產(chǎn)過(guò)程中采用連續(xù)性加熱設(shè)備發(fā)泡爐和退火爐均為隧道式 結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是采用lCrl8Ni9Ti耐熱鋼作為模具，模具尺寸為長(zhǎng)寬高=600 750X500 650X 150 250mm。置入組裝式耐熱鋼模具，耐熱鋼板厚度2 3mm。本發(fā)明在泡沫玻璃生產(chǎn)中，對(duì)于裝入模具內(nèi)干粉狀配合料，要求達(dá)到模具高度 的25 40%，并且對(duì)粉狀配合料進(jìn)行攤平，然后用平板壓制一下，目的主要在于解決布 料均勻，壓制后的配合料密實(shí)，有利于熱能傳遞，減少加熱過(guò)程中配合料內(nèi)外溫差，能 夠生產(chǎn)出發(fā)泡均勻的泡沫玻璃產(chǎn)品。加工水晶玻璃的廢料玻璃表面經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單清理，破碎，然后投入球磨機(jī)中進(jìn)行研 磨粉碎，所采用方法為干法球磨，保證粉碎的玻璃粒度過(guò)140 240目篩。實(shí)施例1將過(guò)篩200目的加工水晶玻璃的廢料94wt%，炭黑1.5wt%，焦炭粉0.5wt%，硼 砂2wt%，氧化鋅2wt%的配合料，裝入模具后按照以下燒成制度燒成；開(kāi)始以20°C/min的速度升溫到600°C，恒溫30min，繼續(xù)升溫到達(dá)800°C，恒溫 50min,然后按30°C /min速度冷卻到500°C，恒溫60min最后以0.75°C /min速度退火至 100°C出爐。泡沫玻璃毛胚發(fā)泡效果良好，毛坯無(wú)開(kāi)裂。產(chǎn)品性能表現(xiàn)密度166kg/m3;
平均泡徑2.1mm；
體積吸水率0.45vol%；
抗折強(qiáng)度0.62Mpa
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技 術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但 是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切 不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍 中。
權(quán)利要求
1. 一種利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，其特征在于它包括以下步驟1)將水晶玻璃的廢料進(jìn)行破碎，研磨水晶玻璃的廢料至粒度為140 MO目；2)將重量百分比為90 96%的上述水晶玻璃的廢料粉，以及1 2%的炭黑，0.5 2%的焦炭粉，1.5 4%的硼砂，1 2%的氧化鋅裝入模具后按照以下燒成制度燒成；3)預(yù)熱階段，升溫速度在20 30°C/min,在500 600°C進(jìn)行恒溫預(yù)熱20 3 Omin ；4)保溫發(fā)泡階段，溫度范圍770 850°C，恒溫時(shí)間為30 50min；5)快速降溫階段，冷卻速度為20 30°C/min,冷卻至500 520°C，恒溫45 6 Omin ；6)緩慢降溫退火階段，降溫速度為0.5 1.5°C/min,退火至100°C以下得泡沫玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用加工水晶玻璃的廢料生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，具體分為四個(gè)階段(1)升溫預(yù)熱階段，升溫速度在20～30℃/min，在500～600℃進(jìn)行恒溫預(yù)熱20～30/min；(2)保溫發(fā)泡階段，根據(jù)本發(fā)明所用原料及助劑其發(fā)泡溫度范圍770～850℃，恒溫時(shí)間為30～50min；(3)快速降溫階段，目的在于使已發(fā)泡的熔融玻璃體快速冷卻，使之泡孔結(jié)構(gòu)固定下來(lái)，減少熔體收縮變形。冷卻速度為20～30℃/min，冷卻至500～520℃；恒溫45～60min；恒溫作用主要考慮使塊狀體內(nèi)外溫度均勻，為進(jìn)入退火階段做好準(zhǔn)備；(4)緩慢降溫退火階段，降溫速度為0.5～1.5℃/min。本發(fā)明具有資源再利用特點(diǎn)，制備的泡沫玻璃可廣泛用于各防腐保溫工程領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C03B19/08GK102020414SQ20091019588
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者朱盛菁, 楊洪香 申請(qǐng)人:楊洪香