一種泡沫輕質(zhì)耐火材料制品及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泡沫輕質(zhì)耐火材料制品及其生產(chǎn)工藝，材料的配方為：粘土質(zhì)耐火熟料30-48％、礬土10-30％、藍晶石5-20％、氧化鋁微粉0-10％、硅灰2-10％、鋁酸鈣水泥15-30％、高強石膏0-6％、外加植物蛋白發(fā)泡劑0.1-0.8％、外加檸檬酸0.2-1.0％、外加三聚磷酸鈉0-0.8％、外加建筑混凝土用第三代減水劑0.05-0.2％、外加聚丙烯纖維0.1-0.8％、外加水50-70％。本發(fā)明所述制品的生產(chǎn)工藝為：按上述比例的植物發(fā)泡劑加入成型設(shè)備的發(fā)泡筒，用1∶20的水稀釋，再吹入壓縮空氣制取泡沫；其次，按配比稱取剩余的原料，加入成型設(shè)備的拌料筒，后加剩余的水拌合成料漿；接著，將料漿和泡沫分別壓入管道，在管道中混合成為流態(tài)泡沫混凝土；然后，用將泡沫混凝土漿注入模具，經(jīng)養(yǎng)護、脫模、干燥、在1300-1350℃×4-8小時燒成后制成坯體；最后，將坯體切割成為具有固定尺寸的耐火制品。本發(fā)明為耐高溫、低導(dǎo)熱、長壽命和環(huán)保友好的隔熱材料。
【專利說明】一種泡沬輕質(zhì)耐火材料制品及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明為一種用于高溫窯爐的輕質(zhì)耐火材料制品。首先，以高鋁礬土、煅燒高嶺 土、藍晶石、鋁酸鈣水泥、氧化鋁微粉、硅灰和外加劑為原料制成料漿，通過液壓送到管道； 其次，發(fā)泡劑與一定比例的水混合再與壓縮空氣混合，在管道中形成細密的泡沫；再次，在 管道中混合料漿和泡沫形成泡沫混凝土；然后，用將泡沫混凝土漿注入模具，經(jīng)養(yǎng)護、脫模、 干燥、燒成后制成坯體；最后，將坯體切割成具有固定尺寸的耐火制品。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，高溫窯爐主要使用氧化鋁空心球、輕質(zhì)高鋁、輕質(zhì)粘土、耐火纖維制品板、以 及硅酸鈣五大類隔熱耐火材料。其中，隔熱效能最高的材料為耐火纖維制品和硅酸鈣耐火 制品。但是，這些高效能的隔熱材料效果不穩(wěn)定。受高溫長期作用后，纖維會發(fā)生變質(zhì)、粉 化。纖維粉化后，不僅導(dǎo)致制品喪失隔熱功能，而且造成嚴重的環(huán)保問題。由于粉化物吸入 后有害人體健康，歐盟已將硅酸鋁耐火纖維列為第二類可能致癌的物質(zhì)。至于硅酸鈣制品， 其一次結(jié)構(gòu)單元為微小的硬鈣硅石纖維，二次結(jié)構(gòu)單元為纖維聚集而成的栗殼狀球體。由 于硬鈣硅石的分解點很低，硅酸鈣制品的短期最高使用溫度為l〇〇〇°C，長期安全使用溫度 在700°C以下。因此，需要開發(fā)一種耐高溫、低導(dǎo)熱、長壽命和環(huán)保友好的隔熱材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明研究一種泡沫輕質(zhì)耐火材料制品及其生產(chǎn)工藝，以高鋁礬土、煅燒高嶺土、 藍晶石、鋁酸鈣水泥、氧化鋁微粉、硅灰和外加劑（植物蛋白發(fā)泡劑、高強石膏促凝劑、檸檬 酸緩凝劑、第三代減水劑）為原料制成料漿，通過液壓送到管道；其次，發(fā)泡劑與一定比例 的水混合再與壓縮空氣混合，在管道中形成細密的泡沫；再次，在管道中混合水泥漿和泡沫 形成泡沫混凝土；然后，將泡沫混凝土漿注入模具，經(jīng)養(yǎng)護、脫模、干燥、燒成后制成坯體； 最后，將坯體切割成具有固定尺寸的耐火制品。本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0004] 1)整個泡沫體的制備以自動控制的方式管道中進行，起提高生產(chǎn)效率、減輕環(huán)境 污染、減少人為因素的干擾的作用，以保證所制泡沫混凝土漿體的質(zhì)量。
[0005] 2)采用第三代發(fā)泡劑中的植物蛋白原料，起制取高質(zhì)量泡沫的作用。發(fā)泡分化學(xué) 發(fā)泡和物理發(fā)泡兩種方式?；瘜W(xué)發(fā)泡受氣溫和操作的影響大，不易保證質(zhì)量。物理發(fā)泡技 術(shù)發(fā)展了三代：第一代技術(shù)使用松香皂等物質(zhì)作發(fā)泡劑，所發(fā)泡沫的數(shù)量少、穩(wěn)定性差；第 二代技術(shù)使用表面活性物質(zhì)作為發(fā)泡劑，發(fā)泡數(shù)量大，但穩(wěn)定性差；第三代技術(shù)使用蛋白系 發(fā)泡劑，所發(fā)泡沫十分穩(wěn)定，發(fā)泡倍數(shù)也非常大。但是，動物蛋白由NaOH作為原料制成，使 用動物蛋白發(fā)泡劑將會影響所制隔熱耐火材料的高溫性能。因此，選用植物蛋白。這樣既 可獲得高質(zhì)量泡沫，又避免了發(fā)泡劑引入Na 20影響高溫性能的問題。
[0006] 3)采用高強石膏作為促凝劑，起迅速固化漿體的作用。這一點對制取具有細密氣 孔的材料至關(guān)重要。鋁酸鈣水泥需要3-6個小時終凝，而蛋白系發(fā)泡劑成泡后放置3小時 消泡15-20%，放置6小時消泡30-40%。消泡過程中，小泡匯集成大泡，大泡上浮破滅。如 果大量消泡，制品的隔熱和強度性能都會顯著降低。反之，若凝結(jié)太快則沒有足夠的施工時 間。因此，要求泡沫體的初凝時間> 1小時，終凝時間<2小時。如果初凝時間過短，一旦 設(shè)備出現(xiàn)故障，漿體就會堵塞管道。如果終凝時間過長，則泡沫大量破滅，制品的性能則會 受到影響?，F(xiàn)有的促凝劑，如氯鹽、碳酸鹽等都是速溶性物質(zhì)，溶解后就迅速發(fā)生作用，因而 加入后很難使?jié){體達到初凝> 1小時，終凝< 2小時的指標。所以，選用高強石膏這類溶解 慢于易溶鹽類但明顯快于水泥的物質(zhì)作促凝劑，再用緩凝劑控制。
[0007] 4)采用檸檬酸和三聚磷酸鈉作為緩凝劑，起獲得流動性良好的漿體和控制初凝時 間的作用。由于緩凝劑的溶解速度占優(yōu)，水化初期液相的性質(zhì)為緩凝劑控制；由于固化劑、 促凝劑的數(shù)量占優(yōu)，水化中期以后液相性質(zhì)為水泥、石膏控制。加入緩凝劑后，緩凝劑快速 溶解，不僅吸附于水泥、石膏表面，而且結(jié)合水泥、石膏溶解產(chǎn)生的鈣離子，因而在水化初期 可獲得流動性良好且初凝時間達標的漿體。隨后，混凝劑消耗殆盡，水泥、石膏迅速水化，形 成水化硫鋁酸鈣，漿體快速終凝。由此，可以形成初凝> lh，終凝< 2h的性能且流動性良好 而細密穩(wěn)定的泡沫體，可靠地制得輕質(zhì)高強材料。
[0008] 5)采用超細耐火材料作為原料，起降低燒成溫度和提高燒成合格率的作用。由 于降低了粉體的粒度，可以在較低溫度下形成莫來石，從而極大減少了發(fā)生過燒、變形的可 能，提商了制造的合格率。
[0009] 本發(fā)明所述耐火材料的重量百分比配比為：
[0010] 粘土質(zhì)耐火熟料 30-48% 礬土 10-30% 藍晶石 5-20% 氧化鋁微粉 0-10%
[0011] 硅灰 2-10% 鋁酸鈣水泥 15-30% 高強石膏 0-6% 外加植物蛋白發(fā)泡劑 0. 1-0. 8% 外加檸檬酸 0.2-1.0% 外加三聚磷酸鈉 0-0. 8% 外加建筑混凝土用第三代減水劑 0. 05-0. 2% 外加聚丙:1"希纖維 0. 1-0. 8% 外加水 50-70%
【權(quán)利要求】
1. 一種泡沫輕質(zhì)耐火材料制品，其特征在于：所述制品的重量百分比的配方為： 粘土質(zhì)耐火熟料 30-48% 礬土 10-30% 藍晶石 5-20% 氧化鋁微粉 0-10% 硅灰 2-10% 錯酸興水泥 15-30% 高強石膏 0-6% 外加植物蛋白發(fā)泡劑 0. 1-0. 8% 外加檸檬酸 0. 2-1. 0% 外加三聚磷酸鈉 0-0. 8% 外加建筑混凝土用第三代減水劑 0. 05-0. 2% 外加聚丙烯纖維 0.1-0.8% 外加水 50-70% 所述粘土質(zhì)耐火熟料為市售商品，要求磨細至400目，所述礬土為市售商品，要求磨細 至400目，所述藍晶石為市售商品，要求磨細至400目，所述氧化鋁微粉為市售商品，要求其 d5(l< 5μπι，所述硅灰、鋁酸鈣水泥為市售商品，所述高強石膏為市售產(chǎn)品，所述植物蛋白為 茶皂素系或皂角苷系市售植物蛋白發(fā)泡劑，所述檸檬酸、三聚磷酸鈉、建筑混凝土用第三代 減水劑、聚丙烯纖維均為市售同名產(chǎn)品。
2. -種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述耐火材料制品的工藝，其特征為：按上述比例的植物發(fā)泡 劑加入成型設(shè)備的發(fā)泡筒，用1 : 20的水稀釋，再吹入壓縮空氣制取泡沫；其次，按上述配 比稱取剩余的原料，加入成型設(shè)備的拌料筒，后加剩余的水拌合成料漿；接著，將料漿和泡 沫分別壓入管道，在管道中混合成為流態(tài)泡沫混凝土；然后，用將泡沫混凝土漿注入模具， 經(jīng)養(yǎng)護、脫模、干燥、在1300-138(TC Χ4-8小時燒成后制成坯體；最后，將坯體切割成為具 有固定尺寸的耐火制品。
【文檔編號】C04B38/02GK104098345SQ201410338642
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月12日
【發(fā)明者】王杰曾, 趙洪亮, 劉錫俊, 王俊濤, 魏瀚, 徐如林, 周嚴敦, 胡建輝 申請人:瑞泰科技股份有限公司