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(kāi)始。而且這個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)化只有 礦相的轉(zhuǎn)變，沒(méi)有體積效應(yīng)，即沒(méi)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(kāi)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(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日