專利名稱：電石渣泡沫玻璃保溫材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)保溫材料，具體涉及電石渣泡沫玻璃保溫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源與環(huán)保問題的矛盾日益突出。建筑節(jié)能作為節(jié)能工作的重點(diǎn)已得到了人們的高度重視，其目的在于降低建筑能耗，同時(shí)減少環(huán)境污染。建筑節(jié)能的途徑有很多，采用新型保溫材料便是其中最有效的途徑之一。泡沫玻璃是一種保溫隔熱性能優(yōu)越的新型綠色環(huán)保建筑材料。其以廢玻璃、工業(yè)廢料或礦山廢渣等為基礎(chǔ)原料，摻入適當(dāng)?shù)陌l(fā)泡劑等添加劑，經(jīng)高溫?zé)贫桑哂斜碛^密度小、機(jī)械強(qiáng)度高、吸水率低、透濕系數(shù)低、膨脹系數(shù)小、抗凍融性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱穩(wěn)定性能好、不燃燒、耐腐蝕、可加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。目前，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，電石渣的排放量逐年增漲，累計(jì)堆存量已達(dá)1.3億
噸，國內(nèi)生產(chǎn)廠家大部分將電石渣就地堆放或填埋。這樣不僅占用了寶貴的土地資源，而且
對(duì)空氣、地表水和地下水造成嚴(yán)重污染。因此，如何將電石渣轉(zhuǎn)化為可用的資源是急需解決
的問題。將電石渣作為制備粉煤灰泡沫玻璃的部分原料，不僅有助于解決固體廢棄物的環(huán)
境污染問題，同時(shí)可以提高泡沫玻璃的機(jī)械強(qiáng)度，降低成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效.、/■
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電石渣泡沫玻璃保溫材料的制備方法，原材料采用玻璃粉和電石洛，以碳酸鈉為發(fā)泡劑，摻入適當(dāng)?shù)妮o助添加劑，經(jīng)預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡、退火而成。目的在于實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化利用，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)提高材料質(zhì)量，降低成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:(I)將廢棄碎玻璃球磨至200目以下，將電石渣過200目篩；(2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將70% -90%的玻璃粉，10% -30%的電石洛，4_10 %的外加劑均勻混合，加入適量的水，攪拌均勻后得電石渣泡沫玻璃的配合料；(3)將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)1-5分鐘，放入烘箱中烘干；(4)將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下:預(yù)熱階段，自室溫以5-10°C /分鐘的升溫速度升至600°C，保溫30分鐘；燒結(jié)階段，升溫速度以10_15°C /分鐘升溫至800-950°C ；發(fā)泡階段，在800-950°C恒溫下保溫20-40分鐘；快速冷卻階段，冷卻速度為15_20°C /分鐘，冷卻至550_650°C ；退火階段，降溫速度為1_2°C /分鐘，退火至50°C以下得電石渣泡沫玻璃保溫材料。
本發(fā)明的有益效果在于充分利用固體廢棄物，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化循環(huán)利用，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，提高泡沫玻璃質(zhì)量，降低造價(jià)，節(jié)約成本。制備的電石渣泡沫玻璃氣泡均勻，以密閉氣泡為主，吸水率低，燃燒性能可以達(dá)到A級(jí)，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到l_5MPa，密度300-600Kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)為0.063-0.092ff/(m K)，本發(fā)明制作工藝簡單不僅可用于民用建筑外墻和屋頂?shù)母魺岜?，還可廣泛應(yīng)用于石油、化工、地下工程、國防軍工等領(lǐng)域，能達(dá)到隔熱、保溫、保冷、吸音之效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)例I，首先，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將73%的玻璃粉，18%的電石渣，3%的碳酸鈉及少量輔助添加劑均勻混合，加入適量的水，攪拌均勻后得電石渣泡沫玻璃的配合料；將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)3分鐘，放入烘箱中烘制4小時(shí)，將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下:預(yù)熱階段，自室溫以7V /分鐘的升溫速度升至600°C，保溫30分鐘；燒結(jié)階段，升溫速度以12°C /分鐘升溫至900°C ；發(fā)泡階段，在900°C恒溫下保溫40分鐘；快速冷卻階段，以15°C /分鐘，冷卻至550°C ；退火階段，降溫速度為1°C /分鐘，退火至50°C以下。采用上述方法得到的電石渣泡沫玻璃保溫材料，其性能為:容重450kg/m3，抗壓強(qiáng)度3.2MPa，抗折強(qiáng)度1.9MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.081ff/m -k,吸水率< 5% (24小時(shí)體積吸水率)。實(shí)例2，首先，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將68%的玻璃粉，22%的電石渣，4%的碳酸鈉及少量輔助添加劑，加入適量的水， 攪拌均勻后得電石渣泡沫玻璃的配合料；將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)4分鐘，放入烘箱中烘制4小時(shí)，將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下:預(yù)熱階段，自室溫以7V /分鐘的升溫速度升至600°C，保溫30分鐘；燒結(jié)階段，升溫速度以12°C /分鐘升溫至850°C ；發(fā)泡階段，在850°C恒溫下保溫30分鐘；快速冷卻階段，以15°C /分鐘，冷卻至600°C ;退火階段，降溫速度為1°C /分鐘，退火至50°C以下。采用上述方法得到的電石渣泡沫玻璃保溫材料，其性能為:容重370kg/m3，抗壓強(qiáng)度2.6MPa，抗折強(qiáng)度1.8MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.072ff/m -k,吸水率< 5% (24小時(shí)體積吸水率)。實(shí)例3，首先，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將62%的玻璃粉，27%的電石渣，5%的碳酸鈉及少量輔助添加劑，加入適量的水，攪拌均勻后得電石渣泡沫玻璃的配合料；將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，置于振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)3分鐘，放入烘箱中烘制4小時(shí)，將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下:預(yù)熱階段，自室溫以7V /分鐘的升溫速度升至600°C，保溫30分鐘；燒結(jié)階段，升溫速度以12°C /分鐘升溫至920°C ；發(fā)泡階段，在920°C恒溫下保溫20分鐘；快速冷卻階段，以15°C /分鐘，冷卻至650°C ;退火階段，降溫速度為1°C /分鐘，退火至50°C以下。
采用上述方法得到的電石渣泡沫玻璃保溫材料，其性能為:容重310kg/m3，抗壓強(qiáng)度2.3MPa，抗折強(qiáng) 度1.5MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.067ff/m -k,吸水率< 5% (24小時(shí)體積吸水率)。
權(quán)利要求
1.電石渣泡沫玻璃保溫材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將廢棄碎玻璃球磨至200目以下，將電石渣過200目篩； (2)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)將70%-90%的玻璃粉，10% -30%的電石渣，4-10%的外加劑均勻混合，加入適量的水，攪拌均勻后得電石渣泡沫玻璃的配合料； (3)將上述配合料放入耐熱鋼模具中制成扁平狀坯體，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)1-5分鐘，放入烘箱中烘干； (4)將烘干后的坯體放入加熱爐中加熱，燒制程序如下: 預(yù)熱階段，自室溫以5-10°C /分鐘的升溫速度升至600°C，保溫30分鐘； 燒結(jié)階段，升溫速度以10_15°C /分鐘升溫至800-950°C ； 發(fā)泡階段，在800-950°C恒溫下保溫20-40分鐘； 快速冷卻階段，冷卻速度為15-20°C /分鐘，冷卻至550-650°C ； 退火階段，降溫速度為1_2°C /分鐘 ，退火至50°C以下得電石渣泡沫玻璃保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電石渣泡沫玻璃保溫材料的制備方法，它是以工業(yè)廢渣電石渣和廢棄碎玻璃為主要原料，以碳酸鈉為發(fā)泡劑，再摻入適當(dāng)?shù)妮o助添加劑，經(jīng)球磨、預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡、退火而成。本發(fā)明制得的泡沫玻璃孔隙結(jié)構(gòu)好，機(jī)械強(qiáng)度高，重量輕，吸水率低，導(dǎo)熱系數(shù)小，具有良好的保溫、隔熱效果。并且實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化利用，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，可提高材料的質(zhì)量，節(jié)約成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C03B19/08GK103193390SQ20131015652
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者李剛, 宋強(qiáng), 姜曙光, 馬玉薇, 李潔 申請(qǐng)人:石河子大學(xué)