专利名称：利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法
技术领域：
本发明涉及一种泡沫玻璃的制备方法，尤其涉及一种利用加工水晶玻璃的废料 生产泡沫玻璃的方法。
背景技术：
目前，泡沫玻璃的生产原料多为废旧玻璃的二次回收、加工再利用，没有利用 水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种成本低廉、适宜大 规模生产的利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法。本发明提供了利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法，将水晶玻璃的废 料进行破碎，清洗、干燥、研磨，添加发泡剂和助剂形成泡沫玻璃配料，将配料放入到 模具中，然后加热，加热过程分为预热、发泡、稳泡和退火四个阶段。本发明提供了一种利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法，它包括以下 步骤(1)将水晶玻璃的废料进行破碎，研磨水晶玻璃的废料至粒度为140 240目；(2)将重量百分比为90 96%的上述水晶玻璃的废料粉，以及1 2%的炭黑， 0.5 2%的焦炭粉，1.5 4%的硼砂，1 2%的氧化锌装入模具后按照以下烧成制度烧 成；(3)预热阶段，升温速度在20 30°C /min,在500 600°C进行恒温预热20 3 Omin ；(4)保温发泡阶段，温度范围770 850°C，恒温时间为30 50min ；(5)快速降温阶段，冷却速度为20 30°C/min，冷却至500 520°C，恒温 45 6Omin ；(6)缓慢降温退火阶段，降温速度为0.5 1.5°C/min，退火至100°C以下得泡沫玻璃。本发明要求粉碎玻璃的粒度在160 240目为最佳粒径范围。颗粒太粗，其膨 胀性太差，不容易烧制成合格的泡沫玻璃；颗粒太细，则发泡剂不容易混合均勻。本发明所采用的发泡剂为复合发泡剂，主要是低挥发分的炭黑和焦炭粉。本发明中对发泡剂粒度有一定要求，应该保证炭黑和焦炭粉140 200目范围， 过细使之很难混合均勻，易造成泡沫玻璃结构上的不均勻性。过粗会导致气泡尺寸大， 同时泡壁会很厚，导致密度上升。本发明所采用助剂形主要为硼砂和氧化锌。其作用分别为硼砂作用有(1) 助熔作用，硼砂中含有一定量的Na20，其有助于玻璃体熔融，从而降低泡沫玻璃的发泡 温度，随着硼砂的加入量从0 4%的递增，最佳发泡温度从800°C降到738°C，虽然发泡温度得以大幅降低，但是由于过多地加入硼砂后，其气泡结构变差，有连通气孔出现， 吸水率上升，密度又开始增加，因此硼砂的合理添加量在1.5 4%; (2)稳定气泡结 构， 由于硼砂中带入B203，其在高温时增强玻璃网络结构体的作用，会使玻璃在高温时粘度 增加而表面张力下降，粘度的增大保证气泡不易破裂，减少连通孔的出现，而表面张力 的下降会使气泡增大，泡壁变薄。因此合适掺加硼砂将有利于泡沫玻璃质量。氧化锌作用在于给发泡剂炭黑和焦炭粉提供氧，保证产生大量的二氧化碳，即 反应为 2ZnO+C — C02 个 +2Zn。本发明适合生产板块状产品，但是对于其烧成制度要求较高，具体分为四个阶 段(1)升温预热阶段，升温速度在20 30°C /min,在500 60(TC进行恒温预热20 30/min,目的在于使配合料充分预热，减少由于升温速度过快，导致配合料整体温差； (2)保温发泡阶段，根据本发明所用原料及助剂其发泡温度范围770 850°C，恒温时间 为30 50min; (3)快速降温阶段，目的在于使已发泡的熔融玻璃体快速冷却，使之泡孔 结构固定下来，减少熔体收缩变形。冷却速度为20 30°C/min，冷却至500 520°C； 恒温45 eOmin;恒温作用主要考虑使块状体内外温度均勻，为进入退火阶段做好准 备；(4)缓慢降温退火阶段，降温速度为0.5 1.5°C/min，该阶段主要作用在于解除因 快速降温带来的热应力，使泡沫玻璃制品具有良好的机械性能。本发明具有资源再利用特点，制备的泡沫玻璃可广泛用于石油、化工、冷藏、 建筑、国防等领域，特别适用于化工管道、石油储罐及煤气、热力管线的防腐保温工 程。
具体实施例方式本发明泡沫玻璃生产过程中采用连续性加热设备发泡炉和退火炉均为隧道式 结构。本发明是采用lCrl8Ni9Ti耐热钢作为模具，模具尺寸为长宽高=600 750X500 650X 150 250mm。置入组装式耐热钢模具，耐热钢板厚度2 3mm。本发明在泡沫玻璃生产中，对于装入模具内干粉状配合料，要求达到模具高度 的25 40%，并且对粉状配合料进行摊平，然后用平板压制一下，目的主要在于解决布 料均勻，压制后的配合料密实，有利于热能传递，减少加热过程中配合料内外温差，能 够生产出发泡均勻的泡沫玻璃产品。加工水晶玻璃的废料玻璃表面经过简单清理，破碎，然后投入球磨机中进行研 磨粉碎，所采用方法为干法球磨，保证粉碎的玻璃粒度过140 240目筛。实施例1将过筛200目的加工水晶玻璃的废料94wt%，炭黑1.5wt%，焦炭粉0.5wt%，硼 砂2wt%，氧化锌2wt%的配合料，装入模具后按照以下烧成制度烧成；开始以20°C/min的速度升温到600°C，恒温30min，继续升温到达800°C，恒温 50min,然后按30°C /min速度冷却到500°C，恒温60min最后以0.75°C /min速度退火至 100°C出炉。泡沫玻璃毛胚发泡效果良好，毛坯无开裂。产品性能表现密度166kg/m3;
平均泡径2.1mm；
体积吸水率0.45vol%；
抗折强度0.62Mpa
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技 术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但 是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切 不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围 中。
权利要求
1. 一种利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法，其特征在于它包括以下步骤1)将水晶玻璃的废料进行破碎，研磨水晶玻璃的废料至粒度为140 MO目；2)将重量百分比为90 96%的上述水晶玻璃的废料粉，以及1 2%的炭黑，0.5 2%的焦炭粉，1.5 4%的硼砂，1 2%的氧化锌装入模具后按照以下烧成制度烧成；3)预热阶段，升温速度在20 30°C/min,在500 600°C进行恒温预热20 3 Omin ；4)保温发泡阶段，温度范围770 850°C，恒温时间为30 50min；5)快速降温阶段，冷却速度为20 30°C/min,冷却至500 520°C，恒温45 6 Omin ；6)缓慢降温退火阶段，降温速度为0.5 1.5°C/min,退火至100°C以下得泡沫玻璃。
全文摘要
本发明公开了一种利用加工水晶玻璃的废料生产泡沫玻璃的方法，具体分为四个阶段(1)升温预热阶段，升温速度在20～30℃/min，在500～600℃进行恒温预热20～30/min；(2)保温发泡阶段，根据本发明所用原料及助剂其发泡温度范围770～850℃，恒温时间为30～50min；(3)快速降温阶段，目的在于使已发泡的熔融玻璃体快速冷却，使之泡孔结构固定下来，减少熔体收缩变形。冷却速度为20～30℃/min，冷却至500～520℃；恒温45～60min；恒温作用主要考虑使块状体内外温度均匀，为进入退火阶段做好准备；(4)缓慢降温退火阶段，降温速度为0.5～1.5℃/min。本发明具有资源再利用特点，制备的泡沫玻璃可广泛用于各防腐保温工程领域。
文档编号C03B19/08GK102020414SQ20091019588
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者朱盛菁, 杨洪香 申请人:杨洪香