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      一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體的制作方法

      文檔序號(hào):8440728閱讀:599來(lái)源:國(guó)知局
      一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其在使用過(guò)程中通 過(guò)較高溫度反應(yīng)轉(zhuǎn)化為耐熱溫度更高的鈣長(zhǎng)石質(zhì)保溫絕熱材料。主要用于工業(yè)窯爐內(nèi)襯的 絕熱保溫,屬于保溫節(jié)能材料領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 為了減少熱損失、節(jié)約能源,滿足工業(yè)窯爐特殊高溫部位的需要,市場(chǎng)急需一種耐 高溫、強(qiáng)度高、耐久性好的保溫絕熱材料。作為備選的已知材料,目前市場(chǎng)上硅酸鈣板的最 高使用溫度為1050°c,不能滿足溫度要求;硅酸鋁纖維板,有的耐溫等級(jí)高,但都存在強(qiáng)度 低、析晶粉化耐久性差的問(wèn)題。
      [0003] 鈣長(zhǎng)石質(zhì)絕熱材料具有耐溫高、強(qiáng)度高、絕熱性好、耐腐蝕性氣體侵蝕、耐久性好 等特點(diǎn),耐溫1200°C以上,特別適用于垃圾焚燒、水泥生產(chǎn)等惡劣條件下有腐蝕性氣體的窯 爐,是一種優(yōu)質(zhì)保溫絕熱材料。但現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù),都是選用純度較高的原材料,經(jīng)粉磨、加水 混料、發(fā)泡、凝固、干燥、燒成、打磨等工序,生產(chǎn)工序多、周期長(zhǎng)、能耗高,工廠占用場(chǎng)地大、 設(shè)備投資多,造成生產(chǎn)成本居高不下,且存在體積密度偏高的問(wèn)題,嚴(yán)重制約了鈣長(zhǎng)石絕熱 材料的應(yīng)用和推廣。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中 間體,具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和保溫絕熱性能,它能在工業(yè)爐較高溫度的使用環(huán)境中反應(yīng)轉(zhuǎn) 化為耐溫達(dá)到1200°C的鈣長(zhǎng)石。
      [0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是: 一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其特征在于它是由多種原料混合制 備而成的Ca0:Si02:Al203摩爾比為1:2. 0~2. 8:1. 0~1. 4的鈣長(zhǎng)石中間體;所述原料包括硅 酸鈣質(zhì)材料、硅酸鋁質(zhì)材料、鋁酸鈣水泥及粘結(jié)劑; 其中,硅酸鈣質(zhì)材料包括硅酸鈣合成料漿;硅酸鋁質(zhì)材料包括硅酸鋁纖維和其它硅酸 鋁質(zhì)材料,所述其它硅酸鋁質(zhì)材料為焦寶石、藍(lán)晶石、高嶺土和莫來(lái)石中的一種或者任意比 例的兩種或者兩種以上;粘結(jié)劑包括纖維素、聚丙烯酰胺和硅溶膠。
      [0006] 所述原料還包括作為其它含鋁材料的礬土、氧化鋁和氫氧化鋁中的一種或者任意 比例的兩種或者兩種以上。
      [0007] 所述硅酸鈣質(zhì)材料還包括硅灰石。
      [0008] 所述原料干基配方為: 娃酸媽合成料衆(zhòng)干重計(jì)8~50 %, 娃灰石〇~25 %, 硅酸鋁纖維10~60%, 其它硅酸鋁質(zhì)材料8~40 %, 鋁酸鈣水泥5~25 %, 作為有機(jī)粘結(jié)劑的纖維素和聚丙烯酰胺的一種或者任意比例的兩種〇. 1~18 %, 硅溶膠干重計(jì)2~20 %, 其它含鋁材料0~40 %。
      [0009] 所述的用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體的制備方法,其特征在于: 首先將硅酸鋁纖維用大量的水分散均勻,去掉多余的水,然后加入硅酸鈣合成料漿,得 到混合料漿;將鋁酸鈣水泥,其它硅酸鋁質(zhì)材料,硅灰石,其它含鋁材料和有機(jī)粘結(jié)劑混合 攪拌均勻,加入到混合料漿中,攪勻,再加入硅溶膠,攪勻;最后經(jīng)模壓成型、烘干成為成品。
      [0010] 本發(fā)明的積極效果在于: 1)、用常規(guī)材料,通過(guò)不同材料不同化學(xué)成分的互補(bǔ),配置成鈣長(zhǎng)石化學(xué)成分摩爾比的 混合料,再經(jīng)濕式模壓成型、烘干,成為產(chǎn)品一一鈣長(zhǎng)石中間體;產(chǎn)品在工業(yè)爐較高溫度環(huán) 境中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為耐溫更高的鈣長(zhǎng)石,轉(zhuǎn)化溫度從900°C就大量開始。而且這個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)化只有 礦相的轉(zhuǎn)變,沒有體積效應(yīng),即沒有體積的增大或縮小,產(chǎn)品在使用過(guò)程中是非常安全的。
      [0011] 2)、硅酸鋁纖維和硅酸鈣合成料的使用,不僅帶入了硅酸鋁和硅酸鈣成分,更有利 于降低材料的密度、提高制品的強(qiáng)度、改善熱震穩(wěn)定性。
      [0012] 3)、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑硅溶膠和有機(jī)粘結(jié)劑纖維素或/和聚丙烯酰胺的使用,既使材料 在成型過(guò)程中有較好的壓制濾水性,又使產(chǎn)品具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和高的耐熱溫度,硅溶 膠帶入的硅還是鈣長(zhǎng)石的必需元素,參與生成鈣長(zhǎng)石的反應(yīng)。
      [0013] 4)、本發(fā)明還具有生產(chǎn)工序少、周期短、能耗低,工廠占用場(chǎng)地少、設(shè)備投資低,生 產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
      [0015] 實(shí)施例1 取硅酸鋁纖維210g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿900g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿1772g(固體物含量8.1 %,下同,干重143. 5g), 得到混合液。
      [0016] 將鋁酸鈣水泥210g,硅灰石210g,焦寶石210g,藍(lán)晶石140g,纖維素140g攪 拌均勻后,一起加入所述混合溶液中,最后加入液體硅溶膠435g(固體物含量32 %,下同, 干重139. 2g),攪拌均勻,加壓成型,100°C以上烘干。
      [0017] 實(shí)施例2 取硅酸鋁纖維420g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿1800g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿3444g(干重279. 0g),得到混合液。
      [0018] 將鋁酸鈣水泥308g,焦寶石252g,纖維素140g攪拌均勻后,一起加入所述混合 溶液中,最后加入硅溶膠435g(干重139. 2g),攪拌均勻,加壓成型,100°C以上烘干。
      [0019] 實(shí)施例3 取硅酸鋁纖維280g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿1000g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿1772g(干重143.5g),得到混合液。
      [0020] 將鋁酸鈣水泥140g,硅灰石210g,焦寶石280g,氫氧化鋁粉210g,聚丙烯酰胺 2g,攪拌均勻后,一起加入所述混合溶液中,最后加入硅溶膠435g(干重139.2g),攪拌 均勻,加壓成型,l〇〇°C以上烘干。
      [0021] 實(shí)施例4 取硅酸鋁纖維350g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿1500g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿4305g(干重348. 7g),得到混合液。
      [0022] 將鋁酸鈣水泥140g,硅灰石140g,莫來(lái)石140g,礬土 140g,纖維素140g攪拌 均勻后,一起加入所述混合溶液中,最后加入硅溶膠435g(干重139. 2g),攪拌均勻,加壓 成型,100°C以上烘干。
      [0023] 實(shí)施例5 取硅酸鋁纖維210g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿900g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿3444g(干重279. 0g),得到混合液。
      [0024] 將鋁酸鈣水泥280g,硅灰石140g,高嶺土 140g,氧化鋁粉210g,纖維素140g, 攪拌均勻后,一起加入所述混合溶液中,最后加入硅溶膠435g(干重139. 2g),攪拌均勻, 加壓成型,l〇〇°C以上烘干。
      [0025] 對(duì)比例1 取硅酸鋁纖維350g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿1500g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿1772g(干重143.5g),得到混合液。
      [0026] 將鋁酸鈣水泥280g,硅灰石140g,焦寶石350g攪拌均勻后,一起加入所述混合 溶液中,最后加入801膠1400g,攪拌均勾后,一起加入所述混合溶液中,最后加入娃溶膠 22g(干重7.0g),攪拌均勻,加壓時(shí)難以成型。
      [0027] 對(duì)比例2 取硅酸鋁纖維420g用大量的水分散后去掉多余的水,制得硅酸鋁纖維漿1800g,然后 加入作為硅酸鈣合成料的硅酸鈣合成料漿3444g(干重279. 0g),得到混合液。
      [0028] 將鋁酸鈣水泥308g,焦寶石252g,纖維素140g攪拌均勻后,一起加入所述混 合溶液中,最后加入水玻璃360g(固體物含量41 %,干重147.6g),攪拌均勻,加壓成型, 100°C以上烘干。
      [0029] 表1試驗(yàn)所得中間體主要性能指標(biāo)
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其特征在于它是由多種原料混合 制備而成的CaO:SiO2 =Al2O3摩爾比為1:2. 0~2. 8:1. 0~1. 4的鈣長(zhǎng)石中間體;所述原料包括 硅酸鈣質(zhì)材料、硅酸鋁質(zhì)材料、鋁酸鈣水泥及粘結(jié)劑; 其中,硅酸鈣質(zhì)材料包括硅酸鈣合成料漿;硅酸鋁質(zhì)材料包括硅酸鋁纖維和其它硅酸 鋁質(zhì)材料,所述其它硅酸鋁質(zhì)材料為焦寶石、藍(lán)晶石、高嶺土和莫來(lái)石中的一種或者任意比 例的兩種或者兩種以上;粘結(jié)劑包括纖維素、聚丙烯酰胺和硅溶膠。
      2. 如權(quán)利要求1所述的用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其特征在于:所 述原料還包括作為其它含鋁材料的礬土、氧化鋁和氫氧化鋁中的一種或者任意比例的兩種 或者兩種以上。
      3. 如權(quán)利要求1所述的用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其特征在于:所 述硅酸鈣質(zhì)材料還包括硅灰石。
      4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,其特征 在于所述原料干基配方為: 娃酸媽合成料衆(zhòng)干重計(jì)8~50 %, 娃灰石〇~25 %, 硅酸鋁纖維10~60%, 其它硅酸鋁質(zhì)材料8~40 %, 鋁酸鈣水泥5~25 %, 作為有機(jī)粘結(jié)劑的纖維素和聚丙烯酰胺的一種或者任意比例的兩種〇. 1~18 %, 硅溶膠干重計(jì)2~20 %, 其它含鋁材料0~40 %。
      5. 權(quán)利要求1或2或3或4所述的用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體的制備 方法,其特征在于: 首先將硅酸鋁纖維用大量的水分散均勻,去掉多余的水,然后加入硅酸鈣合成料漿,得 到混合料漿;將鋁酸鈣水泥,其它硅酸鋁質(zhì)材料,硅灰石,其它含鋁材料和有機(jī)粘結(jié)劑混合 攪拌均勻,加入到混合料漿中,攪勻,再加入硅溶膠,攪勻;最后經(jīng)模壓成型、烘干成為成品。
      【專利摘要】本發(fā)明是一種用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體,以硅酸鈣質(zhì)材料,硅酸鋁質(zhì)材料,其它含鋁或/和含鈣材料等為原料,以硅溶膠和纖維素或/和聚丙烯酰胺做結(jié)合劑,再經(jīng)加水混合、模壓成型、干燥后,制得用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體。用作工業(yè)窯爐高溫絕熱材料的鈣長(zhǎng)石中間體具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和保溫絕熱性能,它能在工業(yè)爐較高溫度的使用環(huán)境中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為耐溫更高的鈣長(zhǎng)石,耐溫可達(dá)1200℃。
      【IPC分類】C04B35-66
      【公開號(hào)】CN104761270
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510126882
      【發(fā)明人】孫祥云, 李偉國(guó), 于祥旭, 周季婻, 劉衛(wèi)斌, 毛戰(zhàn)紅, 張甡
      【申請(qǐng)人】萊州明發(fā)隔熱材料有限公司
      【公開日】2015年7月8日
      【申請(qǐng)日】2015年3月23日
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