專利名稱：粉煤灰泡沫陶瓷保溫板及燒制工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料工程技術領域，涉及一種保溫材料生產(chǎn)技術。
背景技術：
我國建筑單位面積能耗仍是氣候相近的發(fā)達國家的3飛倍。隨著我國住宅建設節(jié)能工作的不斷深入，外墻保溫的建筑節(jié)能方式日漸普及，大規(guī)模的易燃保溫材料引發(fā)的火災時有發(fā)生，一例例的建筑火災慘痛教訓讓國人歷歷在目。無機防火建筑保溫材料，轉眼間成搶手的市場熱點。這其中，水泥發(fā)泡保溫板、巖棉板、泡沫陶瓷板、泡沫玻璃板成了新的主導產(chǎn)品?，F(xiàn)有保溫板原材料組分配方配比和制造工藝存在以下缺陷和不足發(fā)泡水泥保溫板主要原料水泥為高能耗高污染產(chǎn)品且成本高；巖棉板是以玄武巖及其它天然礦等為主要 原料，經(jīng)高溫熔融成纖，加入適量粘結劑，固化加工而制成。泡沫陶瓷板發(fā)泡陶瓷保溫板是以陶土尾礦，陶瓷碎片，河道淤泥，摻假料等作為主要原料，經(jīng)高溫焙燒而成的。泡沫玻璃板是一種以磨細玻璃粉為主要原料，通過添加發(fā)泡劑，經(jīng)燒熔發(fā)泡和退火冷卻加工而成。巖棉板、發(fā)泡陶瓷保溫板和泡沫玻璃保溫板都是在高溫下制造或燒制而成。以上缺陷和不足帶來以下問題發(fā)泡水泥保溫板強度低(脆)，吸水率高，成本高，而且受水泥耐高溫極限所制約，成品在600攝氏度以上基本沒有強度。巖棉板巖棉微塵致癌并使人渾身刺癢，長期吸入巖棉塵可導致支氣管內(nèi)膜炎和肺氣腫。吸水率高而且生產(chǎn)過程耗能高，排放大量廢水、廢氣。成本比同類保溫材料高。發(fā)泡陶瓷板和泡沫玻璃板能耗高且價格過高主要應用于石油、化工、地下工程、國防軍工等領域不適用于民用建筑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)出一種粉煤灰泡沫陶瓷保溫板及燒制工藝，以解決現(xiàn)有保溫板成本高、強度低、抗折性低、耐高溫性低、吸水率高、能耗高等問題，以及利用廢物粉煤灰，減少粉煤灰所帶來的一系列環(huán)境問題。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是在加入配料后的粉煤灰漿中加入輕骨料顆粒制成一種地質(zhì)聚合物低密度坯，利用地質(zhì)聚合物所形成的Si-O-Al鍵為網(wǎng)絡支撐骨架在高溫下燒制成一種陶瓷產(chǎn)品。其原料組分重量百分比為粉煤灰干排灰57%-99%，模數(shù)為1-3. 5的偏硅酸鈉0. 5%-15%，碳酸鈉0. 01%-5%、輕骨料顆粒0. 3%_35%。所述輕骨料顆粒為塑料泡沫球或玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿中的一種經(jīng)加工的顆粒原料。制作粉煤灰泡沫陶瓷保溫板的工藝步驟如下
I、輕骨料顆粒加工原狀塑料泡沫球可以不用加工直接利用，經(jīng)壓制過的塑料泡沫、玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿要先粉碎再經(jīng)篩選后利用。2、配料按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌10-15分鐘，使其充分攪拌均勻。
3、添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡10-20分鐘的塑料泡沫球或玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿粉碎后的顆粒，攪拌10-15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合，壓制型水與混合漿料比為I :6-4 :15，澆制型水與混合漿料比為I :3-1 :2。4、成型倒入模具壓制成型，硬化1-2天后取下周圍模具，2-4天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干3-5天，獲得干坯料備用；倒入模具澆制成型，硬化1-2天后取下周圍模具，2-4天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干3-5天，獲得干坯料備用。5、燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至50-100攝氏度條件下烘干1-2小時，再升溫1-3小時，溫度升至1000-1200攝氏度，保持溫度5-10分鐘，30-60分鐘內(nèi)人工降溫至500-600攝氏度，通風降溫至室溫，出窯。6、涂防水劑或無機膠產(chǎn)品出窯在其表面噴涂防水劑或無機膠然后自然風干3-4天。7、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。采用本發(fā)明的積極效果是在粉煤灰混合漿中加入塑料泡沫球或玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿、木屑粉碎后的顆粒，可以得到一種易于燒制的低密度還，在燒制的過程中坯內(nèi)的輕骨料會內(nèi)燃或生成煙霧和氣體從坯內(nèi)滲出，從而使坯內(nèi)部形成封閉空洞達到保溫的效果。這種配料和坯所燒制出的保溫板成本低、抗壓和抗折強度高、吸水率低、在1000攝氏度下仍然有較高強度，而且這種保溫板看似高能耗但與水泥泡沫保溫板相比要節(jié)能的多。同時消耗了大量的農(nóng)業(yè)秸桿類廢棄物，節(jié)約了燃料，減輕了環(huán)境污染，因此，本產(chǎn)品不但性能超越其它同類產(chǎn)品，而且對降低能耗顯著。利用本發(fā)明技術方案還可用于非承重墻磚燒制。
具體實施例方式下面是本發(fā)明不同原料配比量及工藝參數(shù)的不同幅度比值，輕骨料不同下位原料品種的具體實施例
實施例I
I、輕骨料顆粒加工原狀塑料泡沫球可以不用加工直接利用，經(jīng)壓制過的塑料泡沫先粉碎再經(jīng)5目篩篩過和經(jīng)10目篩篩除細小顆粒。2、配料粉煤灰干排灰96. 5%，模數(shù)為I的工業(yè)純偏硅酸鈉I. 4%，碳酸鈉0. 1%。水與混合漿料比為I :5。按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌15分鐘，使其充分攪拌均勻。3、添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡10分鐘的塑料泡沫球2%，攪拌15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合。4、成型倒入模具壓制成型，硬化2天后取下周圍模具，3天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干5天，獲得干坯料備用。5、燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至60攝氏度條件下烘干I. 5小時，再升溫2小時，溫度升至1160攝氏度，保持溫度5分鐘，30分鐘內(nèi)人工降溫至600攝氏度，通風降溫至
室溫，出窯。6、涂防水劑或無機膠產(chǎn)品出窯在其表面噴涂防水劑或無機膠然后自然風干4 天。
7、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。實施例2
I、輕骨料顆粒加工玉米芯、玉米桿先粉碎再經(jīng)5目篩篩過和經(jīng)10目篩篩除細小顆粒。2、配料粉煤灰干排灰68. 16%，模數(shù)為3. 5的工業(yè)純偏硅酸鈉8. 8%，碳酸鈉3.04%。水與混合漿料比為5:12。按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌10分鐘，使其充分攪拌均勻。3、添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡20分鐘的玉米芯、玉米桿粉碎后的顆粒20%，攪拌15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合。 4、成型倒入模具澆制成型，硬化2天后取下周圍模具，4天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干5天，獲得干坯料備用。5、燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至70攝氏度條件下烘干2小時，再升溫3小時，溫度升至1050攝氏度，保持溫度5分鐘，50分鐘內(nèi)人工降溫至500攝氏度，通風降溫至
室溫，出窯。6、涂防水劑或無機膠產(chǎn)品出窯在其表面噴涂防水劑或無機膠然后自然風干3天。7、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。實施例3
I、輕骨料顆粒加工稻草桿、小麥桿要先粉碎再經(jīng)4目篩篩過和經(jīng)10目篩篩除細小顆粒。2、配料粉煤灰干排灰77. 35%，模數(shù)為2.5的工業(yè)純偏硅酸鈉6. 8%，碳酸鈉
0.85%。水與混合漿料比為7 :30。按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌15分鐘，使其充分攪拌均勻。3、添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡15分鐘的稻草桿、小麥桿粉碎后的顆粒15%，攪拌15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合。4、成型倒入模具壓制成型，硬化I天后取下周圍模具，3天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干5天，獲得干坯料備用。5、燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至50攝氏度條件下烘干I小時，再升溫I. 5小時，溫度升至1100攝氏度，保持溫度8分鐘，30分鐘內(nèi)人工降溫至600攝氏度，通風降溫至
室溫，出窯。6、涂防水劑或無機膠產(chǎn)品出窯在其表面噴涂防水劑或無機膠然后自然風干3天。7、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。實施例4
按上述原料組分配比及燒制工藝，采用磚模具，即可燒制非承重墻磚。I、輕骨料顆粒加工原狀塑料泡沫球可以不用加工直接利用，經(jīng)壓制過的塑料泡沫先粉碎再經(jīng)5目篩篩過和經(jīng)10目篩篩除細小顆粒。2、配料粉煤灰干排灰96. 5%，模數(shù)為I的工業(yè)純偏硅酸鈉I. 4%，碳酸鈉0. 1%。水與混合漿料比為I :5。按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌15分鐘，使其充分攪拌均勻。
3、添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡10分鐘的塑料泡沫球2%，攪拌15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合。4、成型倒入制磚模具壓制成型，硬化2天后取下周圍模具，3天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干5天，獲得干坯料備用。5、燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至60攝氏度條件下烘干I. 5小時，再升溫2小時，溫度升至1160攝氏度，保持溫度5分鐘，30分鐘內(nèi)人工降溫至600攝氏度，通風降溫至
室溫，出窯。
6、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。
權利要求
1.一種粉煤灰泡沫陶瓷保溫板，其特征是在加入配料后的粉煤灰漿中加入輕骨料顆粒制成一種地質(zhì)聚合物低密度坯，利用地質(zhì)聚合物所形成的Si-O-Al鍵為網(wǎng)絡支撐骨架在高溫下燒制成一種陶瓷產(chǎn)品，其原料組分重量百分比為粉煤灰干排灰57%-99%，模數(shù)為1-3.5的偏硅酸鈉0. 5%-15%，碳酸鈉0. 01%-5%、輕骨料顆粒0. 3%_35%。
2.如權利要求I所述粉煤灰泡沫陶瓷保溫板，其特征是輕骨料顆粒為塑料泡沫球或玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿中的一種經(jīng)加工的顆粒原料。
3.一種粉煤灰泡沫陶瓷保溫板燒制工藝，其特征是工藝步驟如下 (1)輕骨料顆粒加工原狀塑料泡沫球可以不用加工直接利用，經(jīng)壓制過的塑料泡沫、玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿要先粉碎再經(jīng)篩選后利用； (2)配料按上述原料配比，將偏硅酸鈉配成濃溶液先與水混合，再與粉煤灰干排灰、碳酸鈉混合，攪拌10-15分鐘，使其充分攪拌均勻； (3)添加輕骨料加入用表面活性劑浸泡10-20分鐘的塑料泡沫球或玉米芯、玉米桿、稻草桿、小麥桿粉碎后的顆粒，攪拌10-15分鐘，使輕骨料與混合漿充分混合，壓制型水與混合漿料比為I :6-4 :15，澆制型水與混合漿料比為I :3-1 2 ； (4)成型倒入模具壓制成型，硬化1-2天后取下周圍模具，2-4天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干3-5天，獲得干坯料備用；倒入模具澆制成型，硬化1-2天后取下周圍模具，2-4天后從模具上取下拿到陰涼避陽處風干3-5天，獲得干坯料備用； (5)燒結將干坯料置于爐窯內(nèi)，升溫至50-100攝氏度條件下烘干1-2小時，再升溫1-3小時，溫度升至1000-1200攝氏度，保持溫度5-10分鐘，30-60分鐘內(nèi)人工降溫至500-600攝氏度，通風降溫至室溫，出窯； (6)涂防水劑或無機膠產(chǎn)品出窯在其表面噴涂防水劑或無機膠然后自然風干3-4天； (7)產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。
全文摘要
一種粉煤灰泡沫陶瓷保溫板及燒制工藝，屬于材料工程技術領域。該保溫板是在加入配料后的粉煤灰漿中加入輕骨料顆粒制成一種地質(zhì)聚合物低密度坯，利用地質(zhì)聚合物所形成的Si-O-Al鍵為網(wǎng)絡支撐骨架在高溫下燒制成一種陶瓷產(chǎn)品。其原料組分為粉煤灰干排灰、偏硅酸鈉、碳酸鈉、輕骨料顆粒。其工藝步驟包括輕骨料顆粒加工、配料、添加輕骨料、成型、燒結、涂防水劑或無機膠、產(chǎn)品檢驗剔除殘次產(chǎn)品，獲得粉煤灰泡沫陶瓷合格產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品保溫板生產(chǎn)成本低、抗壓和抗折強度高、吸水率低、在1000攝氏度的高溫下仍然有較高強度，同時消耗了大量的農(nóng)業(yè)秸稈類廢棄物，節(jié)約了燃料，減輕了環(huán)境污染，節(jié)能降耗效果顯著。采用磚模具，也可燒制非承重墻磚。
文檔編號C04B38/06GK102701783SQ20121020746
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月22日 優(yōu)先權日2012年6月22日
發(fā)明者張書源 申請人:張書源