專利名稱：植物炭保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐高溫保溫材料，具體涉及一種主要用于石墨化爐的保溫材料及其制備方法。
石墨化爐是石墨化工藝中的重要設(shè)備，在石墨化過(guò)程中由于石墨化溫度要達(dá)到2300-2500℃左右，一般的保溫材料難以適用。目前工業(yè)上用于石墨化爐爐蕊的保溫材料為焦粉和石英砂的混合物，焦粉可耐高溫但導(dǎo)電系數(shù)較高，石英砂的導(dǎo)電系數(shù)低但耐高溫性能差，兩者的混合物雖然能揚(yáng)長(zhǎng)避短，但導(dǎo)電系數(shù)仍達(dá)不到理想的要求，仍然會(huì)增加爐子的能耗。此外，上述材料在使用中會(huì)部分燒結(jié)成塊，成塊后的導(dǎo)電系數(shù)更大，所以只能棄之不用，材料的利用率只有50-70%，在石墨化過(guò)程中還會(huì)放出大量的CO污染空氣。
本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電導(dǎo)熱系數(shù)低、材料利用率高的石墨化爐保溫材料。
本發(fā)明的植物炭保溫材料是這樣的以植物性材料為原料，經(jīng)炭化后加入粘結(jié)劑加壓成型。
上述植物炭保溫材料的制備方法有以下步驟a.將植物性材料入炭化爐在300-1100℃的溫度下隔氧炭化至物料全部變黑，b.炭化后的物料粉碎后加入粘合劑，在2-5kg/平方米的壓力下成形。
所說(shuō)的植物性材料泛指一切草木和木本的植物。因?yàn)橐话愕闹参锒季哂械蛯?dǎo)熱性，高電阻的特點(diǎn)。但從來(lái)源廣泛且取之容易，價(jià)廉的意義來(lái)看，可選用已經(jīng)具有適用粒度的鋸末、木屑、谷殼等，及容易粉碎的農(nóng)作物秸桿、廢紙等。
上述原料裝入隔氧的炭化爐內(nèi)在300-1100℃的溫度下炭化至爐內(nèi)全部物料變黑。由于所用原料及炭化爐的大小不同，在炭化溫度和時(shí)間上會(huì)有相當(dāng)大的差異，為保證產(chǎn)品收縮率不過(guò)大，炭化溫度應(yīng)盡可能提高。經(jīng)炭化后的物料是一種黑色的炭化物，將這種炭化物粉碎，然后加入粘合劑。粉碎的粒度可根據(jù)石墨化爐體的大小來(lái)決定，爐體小粒度要小些，爐體大顆?？纱笮?。粘合劑的加入量以炭化物剛剛能捏合為適度。粘合劑可以是含碳量高的有機(jī)粘合劑，考慮到成本可選用廉價(jià)的淀粉、糖蜜、樹(shù)脂等。粘合劑也可是無(wú)機(jī)的石英質(zhì)粘合劑如水玻璃。水玻璃在高溫下會(huì)轉(zhuǎn)化成表面硬度較高的碳化硅結(jié)構(gòu)，在1400度以上可于植物炭化顆粒中的碳結(jié)合。粘合劑與炭化物混勻后放入模具中加壓固化成形，成形壓力為2-5kg/平方米。成型壓力的大小可根據(jù)不同原料或不同的強(qiáng)度要求來(lái)決定，以對(duì)材料結(jié)構(gòu)不造成大的破壞為適度。植物炭成型塊的大小可依實(shí)際需要而定，在實(shí)際使用時(shí)，錯(cuò)縫干砌即可。
本發(fā)明的植物炭保溫材料具有多孔、低比重的優(yōu)點(diǎn)，它可完全取代焦粉加石英砂的爐蕊保溫材料，由于完全炭化后的植物炭的導(dǎo)電系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)均很低，所以可以最大限度地節(jié)省能源。這種保溫材料在成型后使用，即使有損壞也仍可進(jìn)行修補(bǔ)，重復(fù)利用率在80%以上，適用于各種高溫電阻爐、碳化硅爐，特別是石墨化爐的爐蕊保溫之用。
實(shí)施例碎木屑1公斤在450℃左右隔氧炭化4小時(shí)，不需粉碎，冷卻后加入用淀粉∶水＝1∶40(重量比)煮成的糊狀粘合劑，混合均勻以剛能捏合為適度，然后放在容器里加壓成型，自然干燥后的產(chǎn)品即為所說(shuō)的植物炭保溫材料。
權(quán)利要求
1.一種植物炭保溫材料，其特征是采用植物材料為原料經(jīng)炭化后，加入粘結(jié)劑加壓成型制成。
2.如權(quán)利要求1所述保溫材料的制備方法，其特征是采用以下步驟a.將植物性原料入炭化爐在300-1100℃下隔氧炭化，至物料全部變黑，b.經(jīng)炭化后的物料粉碎后加入粘合劑混勻，在2-5公斤/平方厘米的壓力下成型后干燥得產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求2可述的制備方法，其特征是所說(shuō)的植物性材料可以是木屑、鋸末、農(nóng)作物秸桿、谷殼、廢紙。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所說(shuō)的粘合劑為含碳量高的有機(jī)粘合劑。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是所說(shuō)的有機(jī)粘合劑可以是淀粉、糖蜜、樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所說(shuō)的粘合劑是水玻璃。
7.如權(quán)利要求1所述的保溫材料，其特征是它可作高溫電阻爐、石墨化爐、碳化硅爐的保溫材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種植物炭保溫材料及其制備方法。這種植物炭保溫材料采用植物性材料為原料，經(jīng)隔氧炭化后，粉碎至一定粒度加入粘合劑，在2—5公斤/平方厘米的壓力下制作成型。它具有多孔、低比重的優(yōu)點(diǎn)。由于導(dǎo)電系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)均很低，可以節(jié)約能源，而且具有80％以上的重復(fù)利用率，因而特別適于作各種高溫電阻爐、碳化硅爐，特別是石墨化爐的保溫材料。
文檔編號(hào)F27D99/00GK1082187SQ9210872
公開(kāi)日1994年2月16日 申請(qǐng)日期1992年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月11日
發(fā)明者沈揚(yáng) 申請(qǐng)人:沈揚(yáng)