專利名稱：一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泡沫玻璃管的制備領(lǐng)域，具體涉及一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方 法。
背景技術(shù)：
磷渣是磷礦石熱法生產(chǎn)黃磷過(guò)程中排放的工業(yè)廢渣，每生產(chǎn)1噸黃磷，大約產(chǎn)生 8-10噸磷渣。以我國(guó)目前的黃磷生產(chǎn)能力，每年的磷渣排放量都在500萬(wàn)噸以上，且逐年遞 增，目前全國(guó)的磷渣排放量約為680-850萬(wàn)噸。通常情況下，磷渣的排放是采用水淬工藝進(jìn) 行的，即將熔融的高溫磷渣水淬為磷渣粒料，這樣的處理方法存在兩個(gè)缺點(diǎn)(1)熔融的磷 渣中所蘊(yùn)含的大量熱能被浪費(fèi)掉；(2)水淬處理工藝產(chǎn)生大量的腐蝕性熱蒸汽，造成廢水 的二次污染。目前磷渣絕大多數(shù)作為制造水泥、磚瓦等的原材料，制成低附加值的產(chǎn)品，經(jīng) 濟(jì)上不劃算，也有少量的磷渣用來(lái)作為制CaO-Al2O3-SiO2體系微晶玻璃的原材料，但是 CaO-Al2O3-SiO2體系微晶玻璃中CaO的含量為15%左右，而磷渣中CaO的含量一般在40% 左右，若制備CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃，則磷渣在微晶玻璃中的使用率非常低，其直占原材 料總重量的30%左右。綜上所述，磷渣的利用情況不符合大宗量、高附加值綜合利用工業(yè)固 體廢棄物的產(chǎn)業(yè)政策和要求。在微晶玻璃一微晶泡沫玻璃一泡沫玻璃這一系列中，微晶玻璃容重大 (2500-3000kg/m3)，大量用于非建筑行業(yè)，在建筑業(yè)中主要用作裝飾材料。泡沫玻璃質(zhì)輕 (^ 500kg/m3)、保溫，但機(jī)械強(qiáng)度低，所以適宜做保溫材料而不宜做墻體材料。為了克服微 晶玻璃和泡沫玻璃在使用過(guò)程中存在的不足，研制了微晶泡沫玻璃。微晶泡沫玻璃由玻璃 相、晶體和氣孔三部分組成。在均勻分布著大量氣孔的玻璃相基體中，均勻散布著大量的納 米級(jí)微小晶體，使玻璃與晶體網(wǎng)絡(luò)連結(jié)在一起，形成玻晶交織結(jié)構(gòu)，大大提高了材料的機(jī)械 強(qiáng)度，從而能用于對(duì)強(qiáng)度要求較高的使用場(chǎng)合。由于該種材料中存在大量氣孔，其容重大 大減輕，又因氣孔互不連通，所以材料具有輕型、保溫、隔音的性能。它的容重一般均小于 1000kg/m3，機(jī)械強(qiáng)度比飽沫玻璃大得多。它不權(quán)具有保溫材料性能，更具有直接用于墻體 建筑上優(yōu)于石膏板和其它多孔砌塊墻體材料的一大優(yōu)點(diǎn)。管道作為輸送流體物質(zhì)的裝置，被廣泛用于化工、石油、冶金、發(fā)電等行業(yè)。普通 的管件比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)由鑄鐵管或鍍鋅管構(gòu)成。在一些腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)合就需要在金屬 管內(nèi)襯耐腐蝕材料，如四氟乙烯塑料等，或者利用玻璃、陶瓷等材料制作管件。這類材料存 在的普遍問(wèn)題是強(qiáng)度較低，很難進(jìn)行切削加工。另外，在深冷或高熱等特殊環(huán)境下使用的管 道，或者輸送需要保冷、保溫流體的管道，需要在管件外部包覆保溫材料。因此，制造出的管 件在使用時(shí)，受到較大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，能夠制備出輕質(zhì)保溫、抗磨耐腐蝕、強(qiáng)度較高的多孔泡沫微晶玻璃管，該種管 材可以具有不同的顏色，且可隨意切割加工成需要的管道部件。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下具體的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，具體步驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量20. 0-27. 0襯％的 添加劑，占總重量3. 0-8. Owt %的助熔澄清劑，其中添加劑為Na2C03、ZnO、MgO、NaNO3、CaF2, SiOdnAl2O3組成的混合物，它們之間的重量比是(8-20) (0-7) (0-8) (0-3) (0-5)(0-12) (0-7)，澄清劑為CeO2、Na2CKNH4NO3和Na2SO4組成的混合物，它們之間的重量比 是(0-4) (0-7) (2-5) (0-15)，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量65. 0-75. 的熔融態(tài)磷渣中，1460_1560°C范圍 內(nèi)熔化2. 0-4. Oh,制成玻璃熔液，然后在1350-1500°C范圍內(nèi)保溫1. 0-3. Oh,均化、澄清玻
璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體。磷渣的主要化學(xué)成分及其重量比是40. 0-52. 0 % CaO,35. 0-42. 0 % SiO2, 3. 2-6. 8 % Al2O3, 2. 8-3. 6 % MgO、1. 3-4. 0 % Ρ205、0· 4-2. 6 % K20,1. 4-2. 6 % F,0. 1-0. 7 % Fe2O3，磷渣在基礎(chǔ)玻璃原材料中的使用量占其總重量的65. 0-75. 0%,基礎(chǔ)玻璃的原材料還 可由含有基礎(chǔ)玻璃化學(xué)成分的礦物、化工原料、尾礦、廢渣提供。C、冷卻將高溫玻璃熔體通過(guò)壓延形成基礎(chǔ)玻璃板，或?qū)⒏邷夭Ａ垠w澆注到預(yù)熱的鋼制 模具中成型得到基礎(chǔ)玻璃塊，還可以將玻璃液直接水淬后干燥，得到基礎(chǔ)玻璃粒料，將基礎(chǔ) 玻璃板塊或粒料粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔泡沫玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié) 成分和著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的85. 0-90. 0%，發(fā)泡劑占總重量的3. 0-10. 0%，穩(wěn)泡 劑占總重量的2. 0-6. 0 %，調(diào)節(jié)成分占總重量的0-5. 0 %，著色劑占總重量的0-2. 0 %， 其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、碳酸鈣(CaCO3)、MnO2和Fe2O3，它們之間的重量比是 (2-5) (0-3) (0-2) (0-3) (0-1)，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、磷酸、磷酸二氫鈉和磷酸鎂中， 它們之間的重量比是(1-6) (0-2) (0-3) (0-4)，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、氟 硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是(2-5) (0-3) (0-2) (0-5) (0-3) (0 -2)，著色劑為含有Fe、Mn、CU、Cr、C0、Ni或Ti著色離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨 至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用，(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中 成型，(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以8_20°C /min的升溫速度，升溫至850_1080°C，保 溫10-30min，再降溫至600°C以下保溫0-4. 0h，形成泡沫玻璃，然后，以10_20°C /min的升溫速度升溫至700-800°C，保溫2. 0-6. Oh核化，再以5_15°C /min的升溫速度，升溫至 825-900°C，保溫2. 0-4. Oh晶化，得到微晶泡沫玻璃管。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于1、固體廢棄物綜合利用率高充分利用磷渣，磷渣在基礎(chǔ)玻璃原材料中的使用量可達(dá)總重量的85. 0-90. 0%，其 在微晶泡沫玻璃原材料中的使用量最高可達(dá)67. 5%。2、微晶泡沫玻璃管重量輕、保溫效果好管壁內(nèi)部結(jié)構(gòu)以閉合型氣泡為主，平均泡徑0. 2-2. 0mm，密度< 0. 72g/cm3，隔熱保 溫性能優(yōu)良，導(dǎo)熱系數(shù)彡0. 098ff/m · K。3、機(jī)械強(qiáng)度高、抗磨耐腐蝕微晶泡沫玻璃管體抗壓強(qiáng)度》10. 4MPa,彎曲強(qiáng)度> 2. OMPa,耐磨性 (1.8X 10Vcm2,耐酸堿腐蝕，耐酸性k^ 0. 05%,耐堿性k彡0. 03%。4、可切削加工性能優(yōu)良微晶多孔泡沫玻璃管可根據(jù)實(shí)際需要，切割加工成不同規(guī)格和形狀的管件。5、坯體與燒成品的體積相同，即在燒成過(guò)程中，體積沒(méi)有發(fā)生變化，粉料燒成收縮 與發(fā)泡的體積膨脹相同。6、管件的外形可以是圓筒形或彎曲形或異徑的，也可以做成三通或者四通，甚至 其它形狀，管件的內(nèi)部還可以帶有螺紋。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述，本發(fā)明的范圍不受實(shí)施例的限制。實(shí)施例1一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，具體步驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量25. 的添加 劑，占總重量5. 的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4NO3和Na2SO4組成的混合物，它們之 間的重量比是2 1，添加劑為Na2C03、Zn0、Mg0、Si0dnAl203組成的混合物，它們之間的重 量比是10 4 5 10 5，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量70.0襯％的熔融態(tài)磷渣中，在15601熔化411，制 成玻璃熔液，然后在1480°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體，其中 磷渣的主要化學(xué)成分是 42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65% Α1203、2· 94% MgO,2. 62% P2O5, 1. 64 % K2OU. 48 % F、0. 47 % Fe203、0. 46 % TiO2,0. 38 % Na20、0. 28 % Ba0、0. 15 % SrO, 0. 14% ZrO2。c、冷卻將高溫玻璃熔體澆注到在600°C預(yù)熱的鋼制模具中成型，得到成型的玻璃塊，將基 礎(chǔ)玻璃塊粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備
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按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成 分和著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的85.0%，發(fā)泡劑占總重量的6.0%，穩(wěn)泡劑占總重量的
4.0%，調(diào)節(jié)成分占總重量的4.0%，著色劑占總重量的1.0%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、 碳酸鈣(CaCO3)、MnO2和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 0 2 1，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、 磷酸、磷酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是4 0 0 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、 硝酸鈉、氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是3 1 0 0 0 0，著色劑 為含有Fe離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待 用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中 成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以15°C /min的升溫速度，升溫至920°C，保溫20min， 再降溫至600°C以下保溫3. 0h，形成泡沫玻璃，然后，以15°C /min的升溫速度升溫至 7250C，保溫4. Oh核化，再以8°C /min的升溫速度，升溫至835°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶 泡沫玻璃。該微晶多孔(泡沫)玻璃管體的體積密度為0. 70g/cm3,平均泡徑0. 7mm,導(dǎo)熱系 數(shù)0. 087ff/m · K，抗壓強(qiáng)度12MPa，彎曲強(qiáng)度2. 4MPa，耐磨性1. 7X l(T3g/cm2，耐酸性k =
0.05%，耐堿性 k = 0.03%。實(shí)施例2一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，具體步驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量25. 的添加 劑，占總重量3. 0襯％的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4N03、Na2S04和CeO2份組成的混合物， 它們之間的重量比是4 1 1，添加劑為妝20)3、2110、1%0、5102和41203組成的混合物，它 們之間的重量比是15 3 5 8 3，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料，b、熔化將輔料配合料投入到占總重量了？^襯^的熔融態(tài)磷渣中，在巧仙！熔化處，制 成玻璃熔液，然后在1460°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體，其中 磷渣的主要化學(xué)成分是 42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65% Α1203、2· 94% MgO,2. 62% P2O5,
1.64 % K2OU. 48 % F、0. 47 % Fe203、0. 46 % TiO2,0. 38 % Na20、0. 28 % Ba0、0. 15 % SrO, 0. 14% ZrO2。c、冷卻玻璃液通過(guò)壓延形成基礎(chǔ)玻璃板，將基礎(chǔ)玻璃板粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成 分和著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的87.0%，發(fā)泡劑占總重量的5.0%，穩(wěn)泡劑占總重量的
5.0%，調(diào)節(jié)成分占總重量的2.5%，著色劑占總重量的0.5%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、
9碳酸鈣(CaCO3)、MnO2和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 0 1 0，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、 磷酸、磷酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是5 0 0 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、 硝酸鈉、氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是4 2 0 1 0 0，著色劑 為含有Ti離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中 成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以15°C /min的升溫速度，升溫至970°C，保溫15min， 再降溫至600°C以下保溫4. 0h，形成泡沫玻璃，然后，以15°C /min的升溫速度升溫至 7350C，保溫3. 5h核化，再以5°C /min的升溫速度，升溫至840°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶 泡沫玻璃。該微晶多孔(泡沫)玻璃管體的密為0. 66g/cm3,平均泡徑0. 85mm,導(dǎo)熱系數(shù) 0. 081ff/m · K，抗壓強(qiáng)度 11. 7MPa，彎曲強(qiáng)度 2. 8MPa，耐磨性 1. 73X l(T3g/cm2，耐酸性 k = 0. 04%，耐堿性 k = 0. 025%。實(shí)施例3一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，具體步驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量27. 的添加 劑，占總重量5襯％的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4N03、Na2S04和CeO2組成的混合物，它們 之間的重量比是2 1 1，添加劑為Na2C03、ZnO、Mg0、Si02、CaFjP Al2O3組成的混合物， 它們之間的重量比是20 3 5 6 2 1，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配 合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量68wt%的熔融態(tài)磷渣中，在1530°C熔化4h，制成玻 璃熔液，然后在1460°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體。其中磷渣 的主要化學(xué)成分是42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65%A1203>2. 94% MgO,2. 62% P2O5U. 64% K2OU. 48% F、0. 47% Fe203、0. 46% TiO2,0. 38% Na20、0. 28% Ba0、0. 15% Sr0、0. 14% ZrO20C、冷卻玻璃液直接水淬后干燥，得到基礎(chǔ)玻璃粒料，將基礎(chǔ)玻璃粒料粉碎、球磨，得到基 礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成 分和著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的90.0%，發(fā)泡劑占總重量的4.0%，穩(wěn)泡劑占總重量的 3. 0%，調(diào)節(jié)成分占總重量的2.7%，著色劑占總重量的0.3%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、 碳酸鈣(CaCO3)、MnO2和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 1 0 0，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、 磷酸、磷酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是4 0 1 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是5 0 1 3 0 0，著色劑 為含有Co離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待 用，(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中 成型，(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以18°C /min的升溫速度，升溫至1020°C，保溫 20min，再降溫至600°C以下保溫3. 0h，形成泡沫玻璃，然后，以10°C/min的升溫速度升溫至 7500C，保溫3. Oh核化，再以7°C /min的升溫速度，升溫至875°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶 泡沫玻璃。該微晶多孔(泡沫)玻璃管體的密為0. 60g/cm3,平均泡徑1. 1mm，導(dǎo)熱系數(shù) 0. 074ff/m · K，抗壓強(qiáng)度12. 6MPa，彎曲強(qiáng)度3. 4MPa，耐磨性1. 8X l(T3g/cm2，耐酸性k = 0. 04%，耐堿性 k = 0.03%。
權(quán)利要求
一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量20.0 27.0wt％的添加劑，占總重量3.0 8.0wt％的助熔澄清劑，其中添加劑為Na2CO3、ZnO、MgO、NaNO3、CaF2、SiO2和Al2O3組成的混合物，它們之間的重量比是(8 20)∶(0 7)∶(0 8)∶(0 3)∶(0 5)∶(0 12)∶(0 7)，澄清劑為CeO2、Na2O、NH4NO3和Na2SO4組成的混合物，它們之間的重量比是(0 4)∶(0 7)∶(2 5)∶(0 15)，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量65.0 75.0wt％的熔融態(tài)磷渣中，1460 1560℃范圍內(nèi)熔化2.0 4.0h，制成玻璃熔液，然后在1350 1500℃范圍內(nèi)保溫1.0 3.0h，均化、澄清玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體，磷渣的主要化學(xué)成分是40.0 52.0％CaO、35.0 42.0％SiO2、3.2 6.8％Al2O3，2.8 3.6％MgO、1.3 4.0％P2O5、0.4 2.6％K2O、1.4 2.6％F、0.1 0.7％Fe2O3，磷渣在基礎(chǔ)玻璃原材料中的使用量占其總重量的65.0 75.0％，基礎(chǔ)玻璃的原材料還可由含有基礎(chǔ)玻璃化學(xué)成分的礦物、化工原料、尾礦、廢渣提供。c、冷卻將高溫玻璃熔體通過(guò)壓延形成基礎(chǔ)玻璃板，或?qū)⒏邷夭Ａ垠w澆注到預(yù)熱的鋼制模具中成型得到基礎(chǔ)玻璃塊，還可以將玻璃液直接水淬后干燥，得到基礎(chǔ)玻璃粒料，將基礎(chǔ)玻璃板塊或粒料粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料，(2)微晶多孔泡沫玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成分和著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的85.0 90.0％，發(fā)泡劑占總重量的3.0 10.0％，穩(wěn)泡劑占總重量的2.0 6.0％，調(diào)節(jié)成分占總重量的0 5.0％，著色劑占總重量的0 2.0％，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、碳酸鈣(CaCO3)、MnO2和Fe2O3，它們之間的重量比是(2 5)∶(0 3)∶(0 2)∶(0 3)∶(0 1)，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、磷酸、磷酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是(1 6)∶(0 2)∶(0 3)∶(0 4)，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是(2 5)∶(0 3)∶(0 2)∶(0 5)∶(0 3)∶(0 2)，著色劑為含有Fe、Mn、Cu、Cr、Co、Ni或Ti著色離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以8 20℃/min的升溫速度，升溫至850 1080℃，保溫10 30min，再降溫至600℃以下保溫0 4.0h，形成泡沫玻璃，然后，以10 20℃/min的升溫速度升溫至700 800℃，保溫2.0 6.0h核化，再以5 15℃/min的升溫速度，升溫至825 900℃，保溫2.0 4.0h晶化，得到微晶泡沫玻璃管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，其特征在于具體步 驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量25wt%的添加劑，占總 重量5. Owt %的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4NO3和Na2SO4組成的混合物，它們之間的重量 比是2 1，添加劑為Na2C03、ZnO, MgO、SiO2和Al2O3組成的混合物，它們之間的重量比是 10 4 5 10 5，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量70wt %的熔融態(tài)磷渣中，在1560°C熔化4h，制成玻璃熔 液，然后在1480°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體。其中磷渣的主 要化學(xué)成分是42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65%A1203>2. 94% MgO,2. 62% P2O5U. 64% K2O, 1. 48% F、0. 47% Fe203、0. 46% TiO2,0. 38% Na20、0. 28% Ba0、0. 15% Sr0、0. 14% Zr02。c、冷卻將高溫玻璃熔體澆注到在600°C預(yù)熱的鋼制模具中成型，得到成型的玻璃塊，將基礎(chǔ)玻 璃塊粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成分和 著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的85. 0%，發(fā)泡劑占總重量的6. 0%，穩(wěn)泡劑占總重量的4. 0%， 調(diào)節(jié)成分占總重量的4. 0%，著色劑占總重量的1. 0%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、碳酸鈣 (CaCO3)、1^02和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 0 2 1，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、磷酸、磷 酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是4 0 0 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、 氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是3 1 0 0 0 0，著色劑為含有 Fe離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以15°C /min的升溫速度，升溫至920°C，保溫20min，再 降溫至600°C以下保溫3. 0h，形成泡沫玻璃，然后，以15°C /min的升溫速度升溫至725°C， 保溫4. Oh核化，再以8°C /min的升溫速度，升溫至835°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶泡沫玻^^ ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，其特征在于具體步 驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量25. 的添加劑，占 總重量3. 的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4N03、Na2SO4和CeO2份組成的混合物，它們 之間的重量比是4 1 1，添加劑為妝20)3、2110、1%0、5102和41203組成的混合物，它們之 間的重量比是15 3 5 8 3，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量72wt %的熔融態(tài)磷渣中，在1540°C熔化4h，制成玻璃熔 液，然后在1460°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體，其中磷渣的主要化學(xué)成分是42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65%A1203>2. 94% MgO,2. 62% P2O5U. 64% K2O, 1. 48% F、0. 47% Fe203、0. 46% TiO2,0. 38% Na20、0. 28% Ba0、0. 15% Sr0、0. 14% Zr02。c、冷卻玻璃液通過(guò)壓延形成基礎(chǔ)玻璃板，將基礎(chǔ)玻璃板粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成分和 著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的87. 0%，發(fā)泡劑占總重量的5. 0%，穩(wěn)泡劑占總重量的5. 0%， 調(diào)節(jié)成分占總重量的2. 5%，著色劑占總重量的0. 5%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、碳酸鈣 (CaCO3)、1^02和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 0 1 0，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、磷酸、磷 酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是5 0 0 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、 氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是4 2 0 1 0 0，著色劑為含有 Ti離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以15°C /min的升溫速度，升溫至970°C，保溫15min，再 降溫至600°C以下保溫4. Oh,形成泡沫玻璃，然后，以15°C /min的升溫速度升溫至735°C， 保溫3. 5h核化，再以5°C /min的升溫速度，升溫至840°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶泡沫玻^^ ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法，其特征在于具體步 驟如下(1)基礎(chǔ)玻璃制備a、配料將各種輔料粉碎，然后過(guò)40目篩，按照成分配比稱量占總重量27. 的添加劑，占 總重量5. 的助熔澄清劑，其中澄清劑為NH4N03、Na2SO4和CeO2組成的混合物，它們之 間的重量比是2 1 1，添加劑為Na2C03、ZnO、Mg0、Si02、CaFjP Al2O3組成的混合物，它 們之間的重量比是20 3 5 6 2 1，將添加劑與澄清劑混合，形成均勻的輔料配合 料。b、熔化將輔料配合料投入到占總重量68. Owt %的熔融態(tài)磷渣中，在1530°C熔化4h，制成玻璃 熔液，然后在1460°C保溫lh，澄清、均化玻璃液，得到熔融態(tài)的高溫玻璃熔體，其中磷渣的 主要化學(xué)成分是 42. 35% CaO,38. 65% SiO2,6. 65% Al203、2. 94% MgO,2. 62% P2O5U. 64% K2OU. 48% F、0. 47% Fe203、0. 46% TiO2,0. 38% Na20、0. 28% Ba0、0. 15% Sr0、0. 14% ZrO20c、冷卻玻璃液直接水淬后干燥，得到基礎(chǔ)玻璃粒料，將基礎(chǔ)玻璃粒料粉碎、球磨，得到基礎(chǔ)玻 璃粉料。(2)微晶多孔(泡沫)玻璃原料的制備按照微晶多孔泡沫玻璃的原材料配比稱量基礎(chǔ)玻璃粉料、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、調(diào)節(jié)成分和 著色劑，基礎(chǔ)玻璃占總重量的90. 0%，發(fā)泡劑占總重量的4. 0%，穩(wěn)泡劑占總重量的3. 0%，4調(diào)節(jié)成分占總重量的2. 7%，著色劑占總重量的0. 3%，其中發(fā)泡劑為SiC、碳粉(C)、碳酸鈣 (CaCO3)、1^02和Fe2O3，它們之間的重量比是5 1 1 0 0，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉、磷酸、磷 酸二氫鈉和磷酸鎂中，它們之間的重量比是4 0 1 1，調(diào)節(jié)成分為硼砂、硼酸、硝酸鈉、 氟硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸鎂，它們之間的重量比是5 0 1 3 0 0，著色劑為含有 Co離子的著色劑，然后，將原材料混合球磨至180目以下，形成微晶泡沫玻璃原料待用。(3)成型把脫模劑刷涂在耐熱模具表面，然后，將混合好的微晶泡沫玻璃原料裝入模具中成型。(4)燒成將坯體和模具一起送入窯爐，以18°C /min的升溫速度，升溫至1020°C，保溫20min，再 降溫至600°C以下保溫3. Oh,形成泡沫玻璃，然后，以10°C /min的升溫速度升溫至750°C， 保溫3. Oh核化，再以7°C /min的升溫速度，升溫至875°C，保溫2. Oh晶化，得到微晶泡沫玻璃 ο
全文摘要
一種微晶多孔泡沫玻璃管的制備方法首先，制備基礎(chǔ)玻璃，通過(guò)配料、熔化、冷卻和粉碎，得到基礎(chǔ)玻璃粉料；然后，制備微晶多孔泡沫玻璃原料；其次，將原料裝入模具中成型；最后，燒成微晶泡沫玻璃管。本發(fā)明能夠制備出輕質(zhì)保溫、抗磨耐腐蝕、強(qiáng)度較高的多孔泡沫微晶玻璃管，該種管材可以具有不同的顏色，且可隨意切割加工成需要的管道部件。
文檔編號(hào)C03C11/00GK101913771SQ201010218650
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者張復(fù)實(shí), 曹建尉, 梁開(kāi)明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)