泡沫石棉管殼及其製造方法

2023-06-04 17:25:51 1

專利名稱：：泡沫石棉管殼及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及保溫保冷工程上使用的一種產品泡沫石棉管殼及其製造方法。其方法是，對要製造的管殼圖形進行分解，根據分解圖形制模，用分解注模、分解乾燥的方法製造分解件，再用組合成型的方法將分解件組合成泡沫石棉管殼。現有的泡沫石棉板，是以溫石棉纖維為原料，經過製漿、發泡、注型、乾燥的方法製造出來的。雖然泡沫石棉具有容重小(30-50Kg/m3)、導熱係數小(0.028-0.041W/m·K)、使用溫度高(500℃)、耐振力強、不燃燒、無粉塵、不刺激皮膚等優點，但是泡沫石棉保溫板卻存在著適應面窄(只適應用於平壁面，不適用於園壁面)、不便施工(需多層纏繞)、浪費材料(要層層擠壓)、保溫效果差(將結構壓實)的缺陷。在保溫
技術領域：
需要解決這一矛盾，需要研製出一種泡沫石棉管殼。圖1為水平放置的板注模示意圖。圖中A-模壁，B-型面。圖2為凹面向上放置的管殼注模示意圖。圖中A-模壁，B-不能形成的下凹半園形面。圖3為凸面向上放置的管殼注模示意圖。圖中A-模壁，B-不能形成的上凸半園形面。圖4為水平放置的上凹形模具注模示意圖。圖中A-模壁，B-型面。圖5為豎直放置的管殼注模示意圖。圖中A-模壁，B-型面，h-型厚。圖6為凹面向上放置的管殼示意圖。圖中A-切割線。圖7為凹面向上放置的1/2管殼示意圖。圖中AB-切割線，CD-切割線。圖8為下凸形分解件示意圖。圖中S-平面積，h-最大厚度。圖9為上凹形分解件示意圖。圖中S-平面積，h-最大厚度。圖10為中間層分解件示意圖。圖中S-上平面積，h-厚度。雖然管道保溫需要泡沫石棉管殼，但由於泡沫石棉注模成型難，到現在還沒有製造出來。現有的製造泡沫石棉板的注模成型方法，是把經過製漿、發泡處理的石棉纖維漿液，澆注在長方體模內(如圖1所示)，然後放在乾燥窯內乾燥成型。用這種一次注模成型的方法，只能製造出厚度不大的泡沫石棉板，不能製造出泡沫石棉管殼。因為在注模乾燥成型上存在以下難點1、注不成模。泡沫石棉是一種超輕質的海綿狀多孔材料，需要用濃度低(棉水比1∶30)、含氣量高的石棉纖維漿製造。在重力作用下，用流動性大的漿液注模，不能澆注出如圖2中B所示的下凹半園形面和如圖3中B所示的上凸半園形面。2、蒸不出型。變換方式，像圖4、圖5那樣注模，雖然能注出模，但蒸不出型。因為泡沫石棉的成型機理是漿液在沸點以下定溫蒸發，裡面的空氣和水分子受熱後緩慢逸出，留下一個個小的空隙，形成海綿狀多孔結構。溫度一定，逸出動力也一定。當蒸發麵積減小、蒸發層厚度增大，逸出阻力增大到等於或大於逸出動力時，蒸發就會停止。圖4和圖5是因為蒸發麵積B太小、蒸發層厚度h太大，蒸不出型來。現有的巖棉、微孔矽酸鈣、聚氨脂保溫管殼，都是用化學的方法成型的，而泡沫石棉需要用物理的方法成型。現有的製造其他材料管殼的成型方法，也不能用來製造泡沫石棉管殼。本發明的任務在於提供泡沫石棉管殼及其製造方法。以下結合詳細敘述本發明的內容。本發明的泡沫石棉管殼及其製造方法包括對要製造的泡沫石棉管殼進行設計製圖，對設計圖形進行分解，根據分解圖形制模，用分解注模、分解乾燥的方法製造分解件，再用組合成型的方法將分解件組合成泡沫石棉管殼。設計、製造注模採用下列方法a、根據使用條件(管道或容器外徑、內部介質溫度、周圍空氣溫度)，計算要製造的泡沫石棉管殼厚度，確定其長度。繪製設計圖形。b、如圖6所示對設計圖形進行2等分切割(切割面經過管殼軸線)，得到1/4園筒體。c、如圖7所示，沿過1/4園筒體端面上AB線段並且平行軸線的平面切割，得到如圖8、圖9所示的分解件圖形。d、分解的原則是使每一個分解件只少有一個平面S，最大厚度h不超過蒸發允許厚度。當設計管殼的厚度很大，需要切割成3個(或以上)分解件時，如圖7所示，再沿過平行於AB的CD線段的平面進行切割。e、根據分解件圖形製造注模使注模的平面-面開口向上。注模的上邊緣要留有一定的收縮餘量。注模的上底面開有間距50mm、直徑5mm的濾水孔。根據模底形狀製作水平底坐。f、對乾燥窯內部結構進行相應的改造。分解注模、分解乾燥製造分解件採用下列方法a、將經過製漿發泡處理的石棉纖維漿液澆注到墊有屜布的分解件注模內，注滿刮平靜放15分鐘。b、將注模放入經過改造的乾燥窯的水平移動架上。c、根據漿液入窯溫度、分解件蒸發麵積和最大蒸發層厚度調整窯溫、車速、排潮管開度和出窯時間。一般窯溫90±5℃、時間20±2小時。d、控制分解件質量內部結構整齊，發泡充實;外形完整，楞角無損;表面平整，尺寸準確。組合成型採用下列方法a、用粘結劑沿切割面將分解件粘結在一起組成1/4管殼，再將2個1/4管殼組成一個半園筒形的泡沫石棉管殼。b、粘結劑要符合下列要求在使用溫度下不與主材起化學反應;導熱係數、使用溫度、燃燒特性與主材有相同或優於的性能。200℃以上使用水玻璃(矽酸鈉)做粘結劑，200℃以下使用乳白膠(聚乙烯醇)。c、根據使用要求做或不做防水處理。做防水處理，將組合成型的泡沫石棉管殼放在200-220℃的處理窯內，用矽油(三氧基矽烷)燻制。本發明與現有技術相比所具有的優點和效果1、製造方法先進。泡沫石棉是以長方體板材的形式研製出來的，因為成型難，到現在只能生產泡沫石棉板。本發明的優點在於發明了一種分解注模、分解乾燥、組合成型的方法，突破了整體注模一次成型的傳統模式，解決了泡沫石棉成型難的課題，將泡沫石棉管殼研製出來。2、產品性能好。本發明的泡沫石棉管殼與現有的其他材料管殼相比，綜合性能最好。詳見下表幾種不同材料的管殼主要性能比較表3、實施效果好。實施本發明，我國現有的生產泡沫石棉板的廠家，可以增加品種擴大生產，除滿足國內需要外，還可以出口。用於大型火力發電廠和石油化工保溫工程上，泡沫石棉管殼與現有的用量最大的微孔矽酸鈣管殼相比，容重減少4倍，導熱係數降低30%。並且環境特性好，無粉塵，不刺激皮膚。實施例火力發電廠20萬千瓦汽輪機組抽汽母管，管徑325mm，抽汽溫度402℃，周圍環境空氣溫度20℃。如用現有的泡沫石棉板，需用厚度50mm的纏繞兩層，費工費料效果不好。用本發明的泡沫石棉管殼實施方法如下代入導熱係數公式計算導熱係數為0。064W/m·K，代入熱力管道經濟厚度公式計算保溫層厚度為100mm。對設計出的內徑325mm、外徑525mm、厚度100mm、長度1000mm的管殼，做如圖6和圖7所示的切割，得到如圖8和圖9所示的分解件圖形。以此制模，則最大蒸發麵積為1000×360mm2，最大蒸發層厚度75mm。用分解注模、分解乾燥的方法製造出分解件，用組合成型的方法製造出泡沫石棉管殼。用該管殼保溫，只要兩半扣合，省工省料效果好。權利要求1.一種用於保溫保冷工程上的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵在於該泡沫石棉管殼是用分解注模、分解乾燥的方法製造分解法，再用組合成型的方法將分解件組合成泡沫石棉管殼，該泡沫石棉管殼的用途是廣泛地應用在保溫保冷工程上。2.根據權利要求1的一種用於保溫保冷工程上的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵在於該泡沫石棉管殼是用分解注模、……的方法製造分解件，其特徵在於採用下列方法a、根據使用條件設計泡沫石棉管殼，確定幾何尺寸，繪製設計圖形。b、用過該設計管殼圖形端面上外半園與直徑交點的直線並且平行管殼圖形軸線的平面(或用平行於該平面的平面)，對設計管殼圖形進行切割，得到兩個或兩個以上的設計管殼的分解件圖形。c、根據設計管殼的分解件圖形設計製造注模，且使注模平面-面水平向上。d、將經過製漿發泡處理的溫石棉纖維漿液澆注在用上述方法製造的注模裡。3.根據權利要求1的一用於保溫保冷工程上的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵在於該泡沫石棉管殼是用……、分解乾燥的方法製造分解件，其特徵在於採取以下方法a、將符合質量要求的注型放入乾燥窯內，使注型保持水平勻速移動。b、根據入窯的漿液溫度、注型蒸發麵積、注型最大厚度，調整窯溫、車速和排潮，使蒸發和乾燥有規律的進行。c、控制出窯分解件質量內部結構整齊、發泡充實;外型完整、楞角無損;表面平整，尺寸正確。4.根據權利要求1的一種用於保溫保冷工程的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵在於該泡沫石棉管殼是用……，再用組合成型的方法將分解件組合成泡沫石棉管殼，其特徵在於採用下列方法a、用粘結劑沿切割面將分解件粘結在一起，組合成泡沫石棉管殼。b、粘結劑要符合下列要求在使用溫度下不與主材起化學反應;導熱係數、使用溫度、燃燒特性與主材有相同或優於的性能。200℃以上使用水玻璃(矽酸鈉)做粘結劑，200℃下使用乳白膠(聚乙烯醇)。5.根據權力要求1的一種用於保溫保冷工程上的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵在於……，該泡沫石棉管殼的用途是廣泛地應用在保溫保冷工程上，其特徵在於該泡沫石棉管殼應用在以下使用條件的保溫保冷工程上a、該泡沫石棉管殼廣泛地應用在電力、石油、化工、冶金、鐵路、交通、航空、航天、輕紡、建築等的保溫保冷工程上。b、單純溫石棉材質的泡沫石棉管殼應用在使用溫度t＜500℃的熱力管道、閥門、壓力容器等園形壁面的保溫工程上，應用在使用溫度t≥-196℃的製冷管道、閥門、容器等園形壁面的保冷工程上。c、裡層與矽酸鋁複合的泡沫石棉管殼應用在使用溫度t≥500℃的熱力管道、閥門、壓力容器等園形壁面的保溫工程上。全文摘要一種用於保溫保冷工程上的泡沫石棉管殼及其製造方法，其特徵是用分解注模、分解乾燥、組合成型的方法製造的，先製成分解件，然後將分解件組合起來，構成泡沫石棉管殼。泡沫石棉管殼與泡沫石棉板相比，具有便於施工、節省材料、保溫保冷效果好的優點。同其它材料管殼相比，具有容重小、導熱係數小、耐振力強、不燃燒、無粉塵、不刺激皮膚等優點。廣泛地應用在電力、石化、航空、航天等工業的圓形壁面的保溫保冷工程上。文檔編號F16L59/14GK1055989SQ90102329公開日1991年11月6日申請日期1990年4月20日優先權日1990年4月20日發明者王立和,王燕申請人:王立和