本发明涉及一种玻璃及其制备方法,特别是一种微晶泡沫玻璃及其制备方法。
背景技术:
泡沫微晶玻璃是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火轻质高强的新型环保建筑材料。目前国内泡沫微晶玻璃存在着机械强度低、抗热冲击性差等缺陷,阻碍了其在建筑和保温、隔热、隔音领域的应用;同时在生产过程,要使用耐热金属(合金钢)模具,致使产品成本较高,质量不稳定,产量受限于人工,工作环境中存在着粉尘污染,危害着劳动者的健康;最后在固体废物利用方而与国外相比还存在着较大的差距。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供一种微晶泡沫玻璃及其制备方法,利用工业废弃物煤粉炉渣和废玻璃为主要原料,同时添加陶瓷纤维作为补强材料,可以提高泡沫微晶玻璃产品质量、降低单位产品能耗、扩大生产规模、降低劳动强度,有利于废物循环利用,有着显著的环保效益,产品性能与国外进口微晶泡沫玻璃性能相当,完全可以取代进口。
本发明的技术方案:一种微晶泡沫玻璃,其特征在于,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣50~70%、废玻璃10~20%、碳酸钙8~10%、陶瓷纤维5~10%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
前述的一种微晶泡沫玻璃,所述稳泡剂是磷酸钠。
前述的一种微晶泡沫玻璃,所述陶瓷纤维是sic纤维。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热、发泡、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,急冷后进行退火,最后进行切磨加工成产品。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述步骤(1)中,预热工艺中保持50~100pa的气压。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述步骤(1)中,发泡温度为1010~1030℃,发泡时间为20~40分钟。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述步骤(1)中,发泡温度为1025℃,发泡时间为20分钟。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述步骤(2)中,对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷是指在3~5分钟温度降至550~650℃。
前述的一种微晶泡沫玻璃的制备方法,所述步骤(2)中,急冷后进行退火,退火温度升温至650~700℃再缓慢降至室温,退火周期为30~36小时。
与现有技术相比,本发明以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热、发泡、稳定和冷却定型,预热段用于将磨粉机产生的粉末混合料进行熔化,并保持50~100pa的气压,使气体位于玻璃液中;发泡段,气压恢复至常压,用于使溶解在玻璃液中的饱和气体开始发泡,成型为连续泡沫玻璃带,形成泡沫玻璃毛坯;稳定段用于稳定泡沫玻璃毛坯中的气泡,冷却定型段用于对泡沫玻璃毛坯进行冷却;定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块。
本发明在退火过程中,玻璃相中的玻璃体在成核温度形成晶核,在核化温度保持一定时间,使晶核慢慢生长为晶体。本发明对切割后的泡沫玻璃毛坯块经短时间的急冷,在3~5分钟左右温度降至550~650℃;急冷后进行退火,退火温度升温至650~700℃再缓慢降至室温,退火周期约为30~36小时,最终打磨后得到新型微晶泡沫玻璃成品。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1:一种微晶泡沫玻璃,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣50%、废玻璃20%、碳酸钙10%、陶瓷纤维10%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热(保持100pa的气压)、发泡(发泡温度为1010℃,发泡时间为40分钟)、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,在5分钟温度降至550℃,急冷后进行退火,退火温度升温至650℃再缓慢降至室温,退火周期为30小时,最后进行切磨加工成产品。
实施例2:一种微晶泡沫玻璃,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣70%、废玻璃10%、碳酸钙8%、陶瓷纤维5%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热(保持100pa的气压)、发泡(发泡温度为1030℃,发泡时间为20分钟)、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,在3分钟温度降至650℃,急冷后进行退火,退火温度升温至700℃再缓慢降至室温,退火周期为36小时,最后进行切磨加工成产品。
实施例3:一种微晶泡沫玻璃,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣70%、废玻璃10%、碳酸钙10%、陶瓷纤维5%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热(保持100pa的气压)、发泡(发泡温度为1025℃,发泡时间为20分钟)、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,在5分钟温度降至550℃,急冷后进行退火,退火温度升温至680℃再缓慢降至室温,退火周期为33小时,最后进行切磨加工成产品。
实施例4:一种微晶泡沫玻璃,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣60%、废玻璃20%、碳酸钙10%、陶瓷纤维10%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热(保持90pa的气压)、发泡(发泡温度为1020℃,发泡时间为30分钟)、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,在5分钟温度降至600℃,急冷后进行退火,退火温度升温至700℃再缓慢降至室温,退火周期为35小时,最后进行切磨加工成产品。
实施例5:一种微晶泡沫玻璃,按重量百分比包括下列组分:煤粉炉渣65%、废玻璃20%、碳酸钙8%、陶瓷纤维5%,其余为助熔剂,晶核剂和稳泡剂。
微晶泡沫玻璃是按以下步骤制备的:
(1)以煤粉炉渣和废玻璃为基础原料,加入陶瓷纤维和碳酸钙,通过超声混合磨细后将混合料输送至发泡窑,进行预热(保持100pa的气压)、发泡(发泡温度为1030℃,发泡时间为35分钟)、稳定和冷却定型,定型固化后经进行碾压拉引,再由切割机切割成所需的泡沫玻璃毛坯块;
(2)对切割后的泡沫玻璃毛坯块经急冷,在4分钟温度降至620℃,急冷后进行退火,退火温度升温至680℃再缓慢降至室温,退火周期为32小时,最后进行切磨加工成产品。
本发明具有以下优点:
1)提高泡沫玻璃产品质量、降低单位产品能耗;
2)扩大生产规模;
3)生产产品规格大,用途更广泛;
4)实现连续全自动化生产的、降低人工劳动强度。