本發(fā)明涉及一種蜂窩體玻璃輕石配方及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有生產(chǎn)發(fā)泡玻璃一般以廢玻璃、粉煤灰、非金屬礦物等富含玻璃相的物質(zhì)為基礎(chǔ)原料，將其混合破碎球磨，經(jīng)稱(chēng)量到耐熱不銹鋼模盒，進(jìn)入發(fā)泡窯內(nèi)加熱發(fā)泡，人工脫模退火窯退火成玻璃毛胚等工藝制備而成的。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的發(fā)泡玻璃生產(chǎn)均采用廢玻璃與其他等富含玻璃相的物質(zhì)為基礎(chǔ)原料，成分不同發(fā)泡時(shí)間及溫度不易控制，影響發(fā)泡玻璃的質(zhì)量。傳統(tǒng)的發(fā)泡玻璃生產(chǎn)工藝需要用模盒燒結(jié)，人工脫模、經(jīng)退火窯冷卻，此工藝的缺點(diǎn)是：耗費(fèi)大量勞動(dòng)力，模盒損耗量大，生產(chǎn)效率低，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅提高，產(chǎn)品很難大范圍推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過(guò)連續(xù)生產(chǎn)提供一種輕質(zhì)多孔，孔隙率高且孔隙細(xì)膩均勻、具有良好的吸附、保水、透氣性好且防火耐熱的蜂窩體玻璃輕石配方及其生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：一種蜂窩體玻璃輕石配方，所述配方包括如下重量百分含量的各組分：

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，各組分的重量百分含量為：玻璃顆粒89％；沸石粉5.6％；硼砂3％；重鈣粉1.2％；輕鈣粉1.2％。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，各組分的重量百分含量為：玻璃顆粒92％；沸石粉4.5％；硼砂2％；重鈣粉0.75％；輕鈣粉0.75％。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，各組分的重量百分含量為：玻璃顆粒94.5％；沸石粉3％；硼砂1.5％；重鈣粉0.5％；輕鈣粉0.5％。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，各組分的重量百分含量為：玻璃顆粒96.5％；沸石粉1.7％；硼砂1.2％；重鈣粉0.3％；輕鈣粉0.3％。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，各組分的顆粒度分別為：玻璃粉細(xì)度為80～200目，沸石粉細(xì)度為200～350目，硼砂細(xì)度為150～200目；重鈣粉和輕鈣粉細(xì)度為300目以上。本發(fā)明為確保物料混合均勻，要求配合料添加比例精度高，所有添加劑與玻璃粉必須在進(jìn)入加熱爐前經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢琛?/p>

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，所述玻璃顆粒為白色玻璃顆粒。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，采用輥道網(wǎng)帶式連續(xù)高溫?zé)Y(jié)設(shè)備，物料粉末均勻攤鋪在雙“V”字直線(xiàn)交叉方式編織而成的“W”型超高溫不銹鋼網(wǎng)帶上，這種網(wǎng)帶因其編織的致密性，使物料粉末在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)滲漏，不會(huì)有任何損失。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，與其他產(chǎn)品在混料方式上截然不同，所有組分在進(jìn)入加熱爐前的最后一道工序前利用特制雙軸屈臂連續(xù)混料機(jī))進(jìn)行充分混合攪拌，實(shí)現(xiàn)物料“進(jìn)二退一”最大限度提高其混合精度，保證混料達(dá)到百分百均勻，從而確保燒結(jié)產(chǎn)品蜂窩體孔隙達(dá)到使用要求；

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，采用燃油式連續(xù)網(wǎng)帶高溫加熱燒結(jié)爐生產(chǎn)方式，爐腔內(nèi)燃油通過(guò)自然混風(fēng)均勻加熱方式，此工藝具有熱量損失小、節(jié)能、物料受熱均勻的優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)高溫加熱爐的最大特點(diǎn)是可以使產(chǎn)量增加兩倍以上。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，一種蜂窩體玻璃輕石的生產(chǎn)工藝，包括下述步驟：

S1、配料：將配方中各個(gè)組分進(jìn)行均勻混合，得到蜂窩體玻璃輕石原料：本發(fā)明為確保物料混合均勻，要求配合料添加比例精度高，所有添加劑與玻璃粉必須在進(jìn)入加熱爐前經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢琛?/p>

S2、燒結(jié)膨化

將步驟S1得到的蜂窩體玻璃輕石原料，均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上，并將傳送帶的傳送速度控制在0.25～1.52m/min的范圍內(nèi)；蜂窩體玻璃輕石原料在燒結(jié)爐中依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱階段、軟化階段、發(fā)泡階段及退火階段得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物；其中預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為680～780℃，持續(xù)時(shí)間為5～8min；軟化階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為790～890℃，持續(xù)時(shí)間為8～10min；發(fā)泡階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為910～1150℃，持續(xù)時(shí)間為15～30min；退火階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為260～450℃,持續(xù)時(shí)間為5～10min；

S3、冷卻：

將步驟S2得到的燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物自連續(xù)燒結(jié)爐中高溫發(fā)泡自然冷卻后即得蜂窩體玻璃輕石。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上的蜂窩體玻璃輕石原料的厚度為10～15mm。

本發(fā)明提供一種上述加工工藝得到的蜂窩體玻璃輕石，其比重為0.25～1.25、吸水率為0.8％～120％、孔徑大小為0.8μm～450μm，強(qiáng)度為12.5MPa以上。蜂窩體玻璃輕石具有極強(qiáng)的吸水及保水特性，是因?yàn)楸井a(chǎn)品獨(dú)特的配方及加溫方式，配料成分中的沸石粉和硼砂在其中扮演了主要角色，沸石粉屬多孔性硅酸鹽性質(zhì)，小孔中存有一定量的空氣，沸石內(nèi)部有孔道和籠結(jié)構(gòu),沸石的孔道大小不一樣,只能允許比孔道小的分子或離子進(jìn)入；而硼砂在高溫作用下會(huì)提前融化，并迅速與沸石融合形成蜂窩狀孔道。在溫度達(dá)到950℃以上時(shí)，沸石粉與硼砂灰在高溫狀態(tài)下形成極微小的蜂窩狀連通孔和部分獨(dú)立孔，從而使這種微孔結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的吸水和保水性能。本產(chǎn)品獨(dú)特的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，整體恰似拱橋的結(jié)構(gòu)，經(jīng)科學(xué)研究論證和實(shí)際檢測(cè)，蜂窩的幾何結(jié)構(gòu)會(huì)使表面抗壓強(qiáng)度提高100倍以上。與其他各種結(jié)構(gòu)相比，具有最大的強(qiáng)度/質(zhì)量比，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，不變形，其突出的抗壓能力和抗折能力也是其重要的特性。

發(fā)明有益效果

本發(fā)明以89％～96.5％的廢舊玻璃得到的玻璃顆粒、0.6％～5.8％的長(zhǎng)石粉、0.3％～1.2％的沸石粉和0.3％～1.2％的熟石灰均勻混合后作為蜂窩體玻璃輕石的生產(chǎn)配方。由于配方中采用了長(zhǎng)石粉、沸石粉和熟石灰防火耐熱的非玻璃相的物質(zhì)為材料，因此改善了傳統(tǒng)發(fā)泡玻璃生產(chǎn)工藝復(fù)雜的弊端；而通過(guò)利用該蜂窩體玻璃輕石的生產(chǎn)配方作為生產(chǎn)原料經(jīng)過(guò)本發(fā)明蜂窩體玻璃輕石的生產(chǎn)工藝，通過(guò)控制燒結(jié)爐的傳送帶速度及爐內(nèi)溫度可制得比重為0.25～1.25、吸水率為0.8％～120％、孔徑大小為0.8μm～450μm的蜂窩體玻璃輕石，由于本發(fā)明所制得的蜂窩體玻璃輕石具有輕質(zhì)多孔、孔隙率高且孔隙細(xì)膩均勻、保水率高、吸附容量大等特點(diǎn)，因此它可以應(yīng)用于以下方面：

1、建筑透水鋪裝材料的基材，如透水地磚、透水蓋板等，其極強(qiáng)的透水與吸水功能使成品廣泛用于城市廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、人行步道、公園綠地等，用于解決城市雨水滲透與收集等。

2、城市人造濕地雨水調(diào)蓄，用于封閉或露天蓄水設(shè)施的水質(zhì)凈化、儲(chǔ)存、水體調(diào)流回用等。

3、水體截污凈化功能，廣泛應(yīng)用于公園綠地植被緩沖帶，城市道橋排水、建筑基面散水等初期雨水棄流截污。

4、公共設(shè)施如橋梁高層建筑、高速公路高層建筑、農(nóng)業(yè)暗渠排水等設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，其重量輕便于施工，增強(qiáng)了耐震性，減輕土石對(duì)構(gòu)造物的壓力并抑制軟弱地盤(pán)上建筑物的下沉。

5、粘土、障礙性土、鹽堿地土壤改良劑；土壤中重金屬含量弱化及去除；城市綠化、屋頂綠化、停車(chē)場(chǎng)綠化、室內(nèi)園藝；沙漠、荒山改造等農(nóng)業(yè)綠化等。

6、水液體栽培基質(zhì)等，可減少換水次數(shù)，水中不長(zhǎng)綠苔，植物健康生長(zhǎng)。

7、河水污水、生活污水、水產(chǎn)養(yǎng)殖水等水質(zhì)凈化，分解水中污物等。

8、室內(nèi)有毒有害氣體吸附及分解，尤其針對(duì)新裝修室內(nèi)裝飾材料甲醛釋放的綜合治理和有效去除。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明：

一種蜂窩體玻璃輕石配方，包括如下重量百分含量的各組分：

為防止帶顏色的玻璃中的鉛、砷等重金屬的混入，玻璃顆粒采用白色玻璃(優(yōu)選廢舊白玻璃)破碎研磨制成；各組分的顆粒度為：玻璃粉細(xì)度為80～200目，沸石粉細(xì)度為200～350目，硼砂細(xì)度為150～200目；重鈣粉和輕鈣粉細(xì)度為300目以上。

一種蜂窩體發(fā)泡玻璃的生產(chǎn)工藝，包括下述步驟：

S1、配料：

按照上述一種蜂窩體玻璃輕石配方中各組分的重量百分含量將各個(gè)組分進(jìn)行均勻混合，得到蜂窩體玻璃輕石原料：

S2、燒結(jié)膨化

將步驟S1得到的蜂窩體玻璃輕石原料，以10～15mm的厚度均勻平鋪在高溫?zé)Y(jié)爐(具體為連續(xù)式網(wǎng)帶燒結(jié)爐，以下簡(jiǎn)稱(chēng)燒結(jié)爐)的傳送帶上，并將傳送帶的傳送速度控制在0.25～1.52m/min的范圍內(nèi)；蜂窩體玻璃輕石原料在燒結(jié)爐中經(jīng)過(guò)預(yù)熱階段、軟化階段、發(fā)泡階段及退火階段得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物；其中預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為680～780℃，持續(xù)時(shí)間為5～8min；軟化階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為790～890℃，持續(xù)時(shí)間為8～10min；發(fā)泡階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為910～1150℃，持續(xù)時(shí)間為15～30min；退火階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為260～450℃,持續(xù)時(shí)間為5～10min；

S3、冷卻：

將步驟S2得到的燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物從高溫連續(xù)加熱爐中出窯自然冷卻后即得蜂窩體玻璃輕石，根據(jù)實(shí)際需要將蜂窩體玻璃輕石制成顆?；虬鍫?。

按照此方法可制得比重為0.2～0.7、吸水率為0.8％～120％、孔徑大小為0.8μm～450μm的蜂窩體玻璃輕石。

本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)調(diào)整蜂窩體玻璃輕石的配方及生產(chǎn)工藝中的參數(shù)，可得到適應(yīng)于不同領(lǐng)域吸水率和比重的蜂窩體玻璃輕石。

以下給出本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式作為說(shuō)明：

實(shí)施例1

將細(xì)度為80～200目的89kg玻璃粉末，200～350目的5.6kg沸石粉，120～220目的3kg硼砂，120～220μm的1.2kg重鈣粉，120～220目的1.2kg輕鈣粉均勻混合，作為海綿體發(fā)泡玻璃原料。為確保物料混合均勻，要求配合料添加比例精度高，所有添加劑與玻璃粉必須在進(jìn)入加熱爐前經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢琛?/p>

將其均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上，平鋪厚度為10mm；將傳送帶的傳送速度控制在0.65～0.8m/min，控制燒結(jié)爐內(nèi)的溫度使預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為750℃，持續(xù)時(shí)間為4min；然后進(jìn)入軟化階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為820℃，持續(xù)時(shí)間為10min；之后進(jìn)入發(fā)泡階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為1020℃，持續(xù)時(shí)間為18min；之后進(jìn)入退火階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為270℃,持續(xù)時(shí)間為7min得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物。最后將燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物自然冷卻，即得到比重為0.25、吸水率為120％、孔徑大小為18.2μm～450μm的蜂窩體玻璃輕石。

利用本實(shí)施例1所得蜂窩體玻璃輕石具有比重小、吸水保水性強(qiáng)且其孔徑大小使其具有優(yōu)良的透氣性，因此可以防蟲(chóng)抑菌、疏松土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。將本實(shí)施例所得到的蜂窩體玻璃輕石破碎成3～10mm顆粒狀，由于其極強(qiáng)的透水與吸水功能使之成為首選的建筑透水鋪裝材料如透水地磚的基礎(chǔ)材料，而其成品透水地磚廣泛應(yīng)用于城市廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、人行步道、公園綠地等，用于解決城市雨水滲透與收集問(wèn)題；將本實(shí)施例所得到的蜂窩體玻璃輕石破碎成1～4和5～8mm顆粒狀，用作粘土、障礙性土、鹽堿性等土地的土壤改良劑等，有效解決長(zhǎng)期以來(lái)的土壤酸化板結(jié)，提高作物產(chǎn)量。同時(shí)適用于城市景觀綠化、屋頂綠化、停車(chē)場(chǎng)綠化、室內(nèi)園藝等；還適用于沙漠、荒山改造等農(nóng)業(yè)綠化領(lǐng)域。

實(shí)施例2

將細(xì)度為80～200目的92kg玻璃粉末，200～350目的4.5kg沸石粉、100～150目的2kg硼砂，120～220目的0.75kg重鈣粉、120～220目的0.75kg輕鈣粉均勻混合，作為海綿體發(fā)泡玻璃原料。為確保物料混合均勻，要求配合料添加比例精度高，所有添加劑與玻璃粉必須在進(jìn)入加熱爐前經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢琛?/p>

將其均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上，平鋪厚度為12mm。將傳送帶的傳送速度控制在0.75～0.9m/min，控制燒結(jié)爐內(nèi)的溫度使預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為750℃，持續(xù)時(shí)間為3min；然后經(jīng)過(guò)軟化階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度時(shí)間為830℃，持續(xù)時(shí)間為67.2min；之后進(jìn)入發(fā)泡階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為1050℃，持續(xù)時(shí)間為16min，之后進(jìn)入退火階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為300℃,持續(xù)時(shí)間為6min得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物；最后自然冷卻，得到比重為0.5～0.6，吸水率為35％～65％、孔徑大小為22μm～165μm的蜂窩體玻璃輕石，使在本實(shí)施例的工藝條件下得到的蜂窩體玻璃輕石具有獨(dú)立氣泡。

本實(shí)施例2得到的蜂窩體玻璃輕石由于生產(chǎn)原料的特點(diǎn)使其具有防火、防水，無(wú)毒、耐腐蝕、防蛀，不易老化，無(wú)放射性、絕緣，防磁波、防靜電，機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)，同時(shí)由于工藝上的特點(diǎn)使其具有獨(dú)立的氣泡，因此可以與各類(lèi)泥漿粘結(jié)性好的特性。因此將本實(shí)施例所得到的蜂窩體玻璃輕石在城市人造濕地、雨水調(diào)蓄、水體截污凈化上有廣泛應(yīng)用，出爐后的板狀產(chǎn)品可適用于墻壁內(nèi)部填充材料，橋梁、高層建筑的吸水鋪面、高速公路高層建筑的吸水鋪面、農(nóng)業(yè)暗渠排水等設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，由于其重量輕因此便于施工，增強(qiáng)了耐震性，減輕土石對(duì)構(gòu)造物的壓力并抑制軟弱地盤(pán)上建筑物的下沉。

實(shí)施例3

將細(xì)度為80～200目的94.5kg玻璃粉末，200～350目的3kg沸石粉、100～150目的1.5kg硼砂，120～220目的0.5kg重鈣粉、120～220目的0.5kg輕鈣粉粉末均勻混合，作為海綿體發(fā)泡玻璃原料。將其均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上，平鋪厚度13mm，將傳送帶的傳送速度控制在0.7～0.85m/min，控制燒結(jié)爐內(nèi)的溫度使預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為760℃，持續(xù)時(shí)間為2.5～3.5min；然后經(jīng)過(guò)軟化階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為850℃，持續(xù)時(shí)間為8min；然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為1080℃，持續(xù)時(shí)間為18min，之后進(jìn)入退火階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為320℃,持續(xù)時(shí)間為6min得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物。最后將燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物自然冷卻，比重為0.75～1.05，吸水率為8～13％、具有孔徑大小為15μm～25μm獨(dú)立閉氣孔的蜂窩體玻璃輕石。

利用本實(shí)施例3所得的蜂窩體玻璃輕石具有獨(dú)立閉氣孔，使其具有高吸附的特性，因此，將本實(shí)施例得到的蜂窩體玻璃輕石破碎成顆粒狀加入水培容器內(nèi)可用于植物水培等，可減少換水次數(shù)，水中不長(zhǎng)綠苔，植物健康生長(zhǎng)。

實(shí)施例4

將細(xì)度為80～200目的96.5kg玻璃粉末，200～350目的1.7kg沸石粉、100～150目的1.2kg硼砂，120～220目的0.3kg重鈣粉、120～220目的0.3kg輕鈣粉粉末均勻混合，作為海綿體發(fā)泡玻璃原料。將其均勻平鋪在燒結(jié)爐的傳送帶上，平鋪厚度為15mm。將傳送帶的傳送速度控制在0.85～1.1m/min，控制燒結(jié)爐內(nèi)的溫度使預(yù)熱階段燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為770℃，持續(xù)時(shí)間按為4min；然后經(jīng)過(guò)軟化階段，燒結(jié)爐內(nèi)溫度為890℃，持續(xù)時(shí)間為8.5min；然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡階段，燒結(jié)爐內(nèi)溫度為1120℃，持續(xù)時(shí)間為17min，之后進(jìn)入退火階段，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度為240℃,持續(xù)時(shí)間為3.5min得到燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物。最后將燒結(jié)膨化發(fā)泡加熱物自然冷卻，得到比重為0.85～1.25，吸水率為3％～7％、具有孔徑大小為0.8μm～21.5μm獨(dú)立氣泡的蜂窩體玻璃輕石。

利用本實(shí)施例4所得的具有孔徑大小為0.8μm～21.5μm的獨(dú)立氣泡的蜂窩體玻璃輕石，使其具有高吸附凈化水質(zhì)的特性，將本實(shí)施例得到的蜂窩體玻璃輕石破碎后投入水源中，可用于河水污水、生活污水、水產(chǎn)養(yǎng)殖水等水質(zhì)凈化，分解水中污物；水岸護(hù)堤，降低河岸、海岸、堤壩的上部壓力。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。