專利名稱:粉煤灰超輕體隔熱材料的制作方法
本發(fā)明是一種超輕體隔熱材料。是主要由電廠廢料粉煤灰和石灰膏制成的超輕體隔熱材料。
隨著高層建筑的日益增多，以及發(fā)電、油田開采、化工、船舶等工業(yè)的迅速發(fā)展，急需質(zhì)輕、高強、導熱系數(shù)小的隔熱材料。質(zhì)輕、高強的隔熱材料、建筑材料不但可以大量減少能源的消耗，而且還可以減輕物體的重量，近年來的研究已有不少成效。如US4328034，US3957501，US4453978等。
本發(fā)明的目的在于選用電廠廢料-粉煤灰和易得原料石灰作主要原料，制備超輕體隔熱材料，既可消除污染，興利除害，又能制成具有較高使用價值的廉價隔熱材料。
這種隔熱材料所選用的原料是磨細的含主要成份為SiO2，Al2O3及CaO的粉煤灰和含主要成份是CaO的經(jīng)消解后的石灰膏，還有水玻璃，耐火纖維和石膏粉等。這些原料在使用時要經(jīng)慎重篩選，合理配料，然后混合升溫，蒸汽發(fā)泡，蒸壓養(yǎng)護，烘干之后才能制得合格的成品。
制成較好的超輕體隔熱材料適宜的配料比是粉煤灰 50%～65%石灰 32%～43%耐火纖維 3%～7%其中粉煤灰、石灰中的化學成份含量有時波動較大，故要求控制各有效成份的克分子比來調(diào)節(jié)實際投料量，現(xiàn)以A表示有效成份的克分子比，A值的計算式和限定范圍是A=Xc a oXS i o2+XAl2O3=0.78～1.00]]>式中XCaO-制備物總量中含氧化鈣克分子數(shù)。
XS iO2+XAl2O3]]>-制備物總量所需粉煤灰中含SiO2和Al2O3克分子數(shù)之和。
在實際投料時，顯然，總投料量確定后，原材料化學成份測定后，按上比值再計算出粉煤灰、石灰膏的用量一起投入凝膠缸中。
按上述比值，粉煤灰、石灰和耐火纖維用量確定后，再以此總量為準，按重量百分比計算硅酸鈉(水玻璃)用量0.01～0.20%，石膏用量為2-5%，水是總量的4-8倍，以5-7倍為宜。值得說明的是石灰膏中已含一定量的水，再加總水量時，石灰膏中的水量，也計入總水量之內(nèi)。
制造該超輕體隔熱材料的詳細工藝過程是一、選料備料取CaO含量大于80%的生石灰，預先以5～10倍水量在罐中預消化，用80-120目篩過濾，并測定濾漿中CaO的含量，該含量作為上述料比計算的依據(jù)。
粉煤灰磨細至180目以上，烘干，使水份小于4%，并測定其二氧化硅、三氧化二鋁及氧化鈣等的含量，此含量也作為上述料比計算的依據(jù)。對粉煤灰質(zhì)量要求應滿足下述限定SiO250-70%Al2O315-30%SiO2+Al2O3大于75%灼燒損失 小于8%用料中的耐火纖維，一般選用石棉和礦棉較為廉價。
水玻璃和石膏粉一般即為市售工業(yè)品。
物料備齊預制，篩選，按料比計算完畢后，除水玻璃、石膏外，一并投入凝膠罐中。石灰膏的含水量遠小于用水總量，不足之水量按計算補足之。
二、凝膠發(fā)泡將投料攪拌混合升溫，待溫度升至100℃時按料比量加入水玻璃、石膏粉，保溫攪拌30分鐘左右。
將上述產(chǎn)生膠凝之膠體排入發(fā)泡罐中繼續(xù)發(fā)泡，發(fā)泡可形成中空結構，發(fā)泡必須保持2-4個飽和蒸汽壓力，溫度必須高于100℃，在3-8轉/分緩慢攪拌下維持2-4小時，隨即進入壓縮成型工序。
三、壓縮成型為使坯體平滑，模型上要加光滑的濾水罩，在30～50噸壓力下壓制成型。
四、蒸壓養(yǎng)護為使坯體發(fā)生質(zhì)變，具有強度，生成水化硫硅酸鈣和水化硫鋁酸鈣，須對坯體在高溫水熱條件下進行蒸壓養(yǎng)護。蒸壓釜的壓力越高，制品質(zhì)量越好。蒸壓養(yǎng)護升溫時先緩慢升溫5個小時升到6個大氣壓力，后加速升溫一個小時到八個大氣壓以上。然后進行恒壓階段，時間為10～14小時，隨之進行降壓(降溫)，時間控制在5個小時，壓力降至零時，須停留半個小時后開釜，出制品。
五、烘干出釜后制品，必須進烘干室烘干，使水份在2%以下，然后包裝出廠。
本發(fā)明所得制品的質(zhì)量及技術指標可達抗壓強度 10kg-15kg/cm3抗折強度 3.8kg-5kg/cm3導熱系數(shù) 0.038大卡-0.060大卡/米·時·度容量 250kg-280kg/m3本發(fā)明所述超輕體隔熱材料，可根據(jù)需要制成不同的型體，和粉狀物。
這些隔熱材料，可用于各工業(yè)部門，作為保溫材料，或填充物。它們造價低廉并可興利除害，具有經(jīng)濟和社會價值。
實例先將含CaO為90%的生石灰975公斤，裝入消化罐中，按消化操作加入5850公斤水進行消化、攪拌使之成為石灰膏。經(jīng)100目篩網(wǎng)過濾后打入石灰膏儲罐中待用。
根據(jù)總量計算所需的水量，扣除石灰膏中已帶入的水量，將尚須補加的水量11650公斤水打入凝膠罐中，待用的石灰膏也打入凝膠罐中，同時放入SiO2含量為50%，Al2O3含量為34%的粉煤灰1375公斤，石棉140公斤，在攪拌狀態(tài)下升溫至100℃。加入水玻璃0.45公斤，石膏粉50公斤，在100℃下保溫攪拌30分鐘左右，至產(chǎn)生凝膠為止。
將凝膠全部排入發(fā)泡罐中，保持3個飽和水汽壓力，在動態(tài)下使之發(fā)泡成為泡粒狀，這個階段大約在2-4個小時完成。
根據(jù)需要的坯體型狀，將完成發(fā)泡后的粒狀膠體，填入坯模，開動油壓機至30～50噸壓力下壓制成型。
將壓制成型的坯體，送入蒸壓釜，加高壓養(yǎng)護使之生成水化硫硅酸鈣和水化硫鋁酸鈣，蒸壓養(yǎng)護先緩慢升溫，5個小時升至6個大氣壓，后加速升溫一個小時升到8個大氣壓以上。然后恒壓12小時，降壓(降溫)5個小時，壓力降至0時停半小時后開釜出制品。出釜制品進干燥室于75℃-130℃下烘干。制品水份在2%以下即包裝出廠。
權利要求
1.一種超輕體隔熱材料，其特征是該材料由磨細粉煤灰、石灰膏、水玻璃、耐火纖維、石膏等經(jīng)消化、篩選配料，混合升溫，蒸汽發(fā)泡，蒸壓養(yǎng)護，烘干而制成，該材料適宜配比(W%)是粉煤灰 50%～65%石灰 32%～43%耐火纖維 3%～7%依據(jù)粉煤灰和石灰中氧化鈣、二氧化硅和三氧化二鋁含量的不同，由克分子比A的數(shù)值限定范圍，A的數(shù)值計算與其值的范圍為A=Xc a oXS i o2+XAl2O3=0.78～1.00]]>粉煤灰、耐火纖維和石灰總量確定后，根據(jù)總量，再按重量百分比加入硅酸鈉0.01%～0.2%、石膏2-5%、水5-8倍，以6倍為宜。
2.按照權利要求
1所說的超輕體隔熱材料其特定的制造工藝是一、選料備料取CaO含量大于80%的生石灰，預先以生石灰重量的5-8倍的水量在罐中預消化，用80-120目篩過濾，并測定濾漿中CaO的含量;粉煤灰磨細至180目以上，烘干，使水份小于4%，按照權利要求
1所說的超輕體隔熱材料適宜的配料比，計算實際配料量，除水玻璃、石膏外，將備好之含水料一并投入凝膠罐中，石灰膏中的含水量小于用水總量。不足之水按計算補足。二、膠凝發(fā)泡將投料攪拌混合升溫，待溫度升至100℃時按料比量加入水玻璃、石膏粉保溫攪拌30分鐘。將上述產(chǎn)生膠凝之膠體，排入發(fā)泡罐中繼續(xù)發(fā)泡，發(fā)泡壓力必須保持2-4個飽和蒸汽壓力，溫度必須高于100℃，在3-8轉/分緩慢攪拌下維持2-4小時，隨即進入壓縮成型工序。三、壓縮成型為使坯體平滑，模型上要加光滑的濾水罩，在30-50噸壓力下，壓制成型。四、蒸壓養(yǎng)護蒸壓養(yǎng)護時，先緩慢升溫，5個小時升到6個大氣壓，后加速升溫，再經(jīng)1小時升到8個大氣壓以上，然后進入恒壓階段，時間為10～14小時，隨之進行降壓(降溫)，時間控制在5個小時，壓力降至零后需停留半小時，開釜出制品。五、烘干出釜后的制品，經(jīng)進入烘干室烘干，水份在2%以下即包裝出廠。
3.按照權利要求
1、2所說超輕體隔熱材料中所使用的細粉煤灰是火力發(fā)電廠燒燃后所得到的具有火山性質(zhì)的細灰，要求其主要化學成份的重量百分含量指標是SiO250-70%Al2O315-30%SiO2+Al2O3大于75%灼燒損失 小于8%
4.按照權利要求
1、2所說的超輕體隔熱材料中所使用的耐火纖維，可以是石棉，軟化礦棉等耐火纖維。
5.按照權利要求
1、2所說的超輕體隔熱材料可以是根據(jù)需要的成型物，也可以是成品粉狀物。
專利摘要
本發(fā)明以電廠廢料粉煤灰、石灰膏、石棉為主要原料，加少量水玻璃和石膏可制成超輕體隔熱材料。質(zhì)量指標抗壓強度10—15公斤/cm
文檔編號C04B28/22GK86103637SQ86103637
公開日1987年9月16日 申請日期1986年5月21日
發(fā)明者柏綠山 申請人:柏綠山導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan