一種微晶泡沫玻璃及其製備方法與流程

2023-07-28 13:35:51 2

本發明涉及一種玻璃及其製備方法，特別是一種微晶泡沫玻璃及其製備方法。

背景技術：

泡沫微晶玻璃是一種性能優越的隔熱、吸聲、防潮、防火輕質高強的新型環保建築材料。目前國內泡沫微晶玻璃存在著機械強度低、抗熱衝擊性差等缺陷，阻礙了其在建築和保溫、隔熱、隔音領域的應用；同時在生產過程，要使用耐熱金屬(合金鋼)模具，致使產品成本較高，質量不穩定，產量受限於人工，工作環境中存在著粉塵汙染，危害著勞動者的健康；最後在固體廢物利用方而與國外相比還存在著較大的差距。

技術實現要素：

本發明的目的在於，提供一種微晶泡沫玻璃及其製備方法，利用工業廢棄物煤粉爐渣和廢玻璃為主要原料，同時添加陶瓷纖維作為補強材料，可以提高泡沫微晶玻璃產品質量、降低單位產品能耗、擴大生產規模、降低勞動強度，有利於廢物循環利用，有著顯著的環保效益，產品性能與國外進口微晶泡沫玻璃性能相當，完全可以取代進口。

本發明的技術方案：一種微晶泡沫玻璃，其特徵在於，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣50～70%、廢玻璃10～20%、碳酸鈣8～10%、陶瓷纖維5～10%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

前述的一種微晶泡沫玻璃，所述穩泡劑是磷酸鈉。

前述的一種微晶泡沫玻璃，所述陶瓷纖維是sic纖維。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱、發泡、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，急冷後進行退火，最後進行切磨加工成產品。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述步驟（1）中，預熱工藝中保持50～100pa的氣壓。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述步驟（1）中，發泡溫度為1010～1030℃，發泡時間為20～40分鐘。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述步驟（1）中，發泡溫度為1025℃，發泡時間為20分鐘。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述步驟（2）中，對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷是指在3～5分鐘溫度降至550～650℃。

前述的一種微晶泡沫玻璃的製備方法，所述步驟（2）中，急冷後進行退火，退火溫度升溫至650～700℃再緩慢降至室溫，退火周期為30～36小時。

與現有技術相比，本發明以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱、發泡、穩定和冷卻定型，預熱段用於將磨粉機產生的粉末混合料進行熔化，並保持50～100pa的氣壓，使氣體位於玻璃液中；發泡段，氣壓恢復至常壓，用於使溶解在玻璃液中的飽和氣體開始發泡，成型為連續泡沫玻璃帶，形成泡沫玻璃毛坯；穩定段用於穩定泡沫玻璃毛坯中的氣泡，冷卻定型段用於對泡沫玻璃毛坯進行冷卻；定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊。

本發明在退火過程中，玻璃相中的玻璃體在成核溫度形成晶核，在核化溫度保持一定時間，使晶核慢慢生長為晶體。本發明對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經短時間的急冷，在3～5分鐘左右溫度降至550～650℃；急冷後進行退火，退火溫度升溫至650～700℃再緩慢降至室溫，退火周期約為30～36小時，最終打磨後得到新型微晶泡沫玻璃成品。

具體實施方式

下面實施例對本發明作進一步的說明，但並不作為對本發明限制的依據。

實施例1：一種微晶泡沫玻璃，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣50%、廢玻璃20%、碳酸鈣10%、陶瓷纖維10%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱（保持100pa的氣壓）、發泡（發泡溫度為1010℃，發泡時間為40分鐘）、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，在5分鐘溫度降至550℃，急冷後進行退火，退火溫度升溫至650℃再緩慢降至室溫，退火周期為30小時，最後進行切磨加工成產品。

實施例2：一種微晶泡沫玻璃，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣70%、廢玻璃10%、碳酸鈣8%、陶瓷纖維5%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱（保持100pa的氣壓）、發泡（發泡溫度為1030℃，發泡時間為20分鐘）、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，在3分鐘溫度降至650℃，急冷後進行退火，退火溫度升溫至700℃再緩慢降至室溫，退火周期為36小時，最後進行切磨加工成產品。

實施例3：一種微晶泡沫玻璃，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣70%、廢玻璃10%、碳酸鈣10%、陶瓷纖維5%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱（保持100pa的氣壓）、發泡（發泡溫度為1025℃，發泡時間為20分鐘）、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，在5分鐘溫度降至550℃，急冷後進行退火，退火溫度升溫至680℃再緩慢降至室溫，退火周期為33小時，最後進行切磨加工成產品。

實施例4：一種微晶泡沫玻璃，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣60%、廢玻璃20%、碳酸鈣10%、陶瓷纖維10%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱（保持90pa的氣壓）、發泡（發泡溫度為1020℃，發泡時間為30分鐘）、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，在5分鐘溫度降至600℃，急冷後進行退火，退火溫度升溫至700℃再緩慢降至室溫，退火周期為35小時，最後進行切磨加工成產品。

實施例5：一種微晶泡沫玻璃，按重量百分比包括下列組分：煤粉爐渣65%、廢玻璃20%、碳酸鈣8%、陶瓷纖維5%，其餘為助熔劑，晶核劑和穩泡劑。

微晶泡沫玻璃是按以下步驟製備的：

（1）以煤粉爐渣和廢玻璃為基礎原料，加入陶瓷纖維和碳酸鈣，通過超聲混合磨細後將混合料輸送至發泡窯，進行預熱（保持100pa的氣壓）、發泡（發泡溫度為1030℃，發泡時間為35分鐘）、穩定和冷卻定型，定型固化後經進行碾壓拉引，再由切割機切割成所需的泡沫玻璃毛坯塊；

（2）對切割後的泡沫玻璃毛坯塊經急冷，在4分鐘溫度降至620℃，急冷後進行退火，退火溫度升溫至680℃再緩慢降至室溫，退火周期為32小時，最後進行切磨加工成產品。

本發明具有以下優點：

1）提高泡沫玻璃產品質量、降低單位產品能耗；

2）擴大生產規模；

3)生產產品規格大，用途更廣泛；

4)實現連續全自動化生產的、降低人工勞動強度。