专利名称：玄武岩纤维炉衬模块的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种玄武岩纤维的利用方法，主要涉及一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法。
背景技术：
目前在余热锅炉的内衬中，仍使用硅酸铝纤维模块，其耐腐蚀性能一般。而余热锅炉的热源是工业废气，含有大量的二氧化碳和二氧化硫，这些物质具有较强的酸性腐蚀能力，因此其寿命只有6个月左右。常用的硅酸铝纤维模块含有20 %左右的渣球，其纤维长短不一，其结构松懈，针刺密度小，造成使用寿命大大降低。玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450°C 1500°C熔融后，通过钼铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维，其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间，纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色，有些似金色。玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等高技术纤维相比，除了具有高技术纤维高强度、高模量的特点外，玄武岩纤维还具有耐高温性佳、抗氧化、 抗辐射、绝热隔音、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高、适应于各种环境下使用等优异性能，且性价比好，是一种纯天然的无机非金属材料，也是一种可以满足国民经济基础产业发展需求的新的基础材料和高技术纤维。玄武岩纤维及其复合材料可以较好地满足国防建设、交通运输、建筑、石油化工、 环保、电子、航空、航天等领域结构材料的需求，对国防建设、重大工程和产业结构升级具有重要的推动作用。它既是21世纪符合生态环境要求的绿色材料，又是一个在世界高技术纤维行业中可持续发展的有竞争力的新材料产业。尤其是我国已经拥有自主知识产权的玄武岩纤维制造技术及工艺，并且以“后来居上”的后发展优势达到了国际领先水平，因此，大力发展玄武岩纤维及其复合材料产业无疑具有重要的意义。玄武岩纤维完全采用天然火成岩原料，其化学稳定性十分优越，有很强的耐酸碱性能。和其他纤维制品的模块如玻璃纤维、硅酸铝纤维相比，其酸度系数大于2，而玻璃纤维和硅酸铝纤维中含有碱性熔剂如石灰石、白云石等，其酸度系数小于1.7，因此，玄武岩纤维的耐酸碱腐蚀性能优于其他纤维性的模块。(酸度系数是衡量制品耐腐蚀能力的重要指标
K= ,SiO2IAl2O3酸度系数厂η ·「λ
Ca02+Mg02。)
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法，其产品作为工业炉窑和余热锅炉内衬，有优良的耐热效果。按照本发明提供的技术方案，一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法，步骤如下
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(1)短切取玄武岩纤维在纤维短切机上短切；短切机刃口宽度为400 800mm， 进料厚度30 80mm ；(2)开松取短切后的玄武岩纤维在开松机上开松，至玄武岩纤维密度为2. 6 3. 05kg/m3 ；(3)梳理铺网取开松后的玄武岩纤维在梳理机上分梳成单纤维状态，再集合成玄武岩纤维网；(4)针刺取玄武岩纤维网送入针刺机内进行针刺，混入比例10% 20%的高收缩纤维，然后在100 120°c的水蒸气下处理20 30min ；(5)切割取针刺后的玄武岩纤维网切割成所需形状；(6)防水处理在切割所得的玄武岩纤维网上涂布一层1 5mm后的防水涂料；常温干燥1 2天后折叠块状即得产品玄武岩纤维炉衬模块。所述防水涂料为聚氨酯防水涂料或丙烯酸乳液防水涂料。本发明具有如下优点本发明制备的玄武岩纤维内衬模块是一种新型的工业炉窑炉衬制品，突破了传统的工业炉窑炉体结构和施工方法，其隔热耐火效果是传统耐火砖结构的5 8倍，可以大大节约能源消耗。由玄武岩内衬模块砌筑成的炉墙结构重量仅是传统耐火砖结构的1/5，大大减轻了工业炉窑的重量。尤其是导热性能优秀，大大缩短了工业炉窑升温作业的时间。
具体实施例方式实施例1(1)短切取玄武岩纤维在纤维短切机上短切；短切机刃口宽度为400mm，进料厚度 30mm ；(2)开松取短切后的玄武岩纤维在开松机上开松，至玄武岩纤维密度为2. 6kg/ m3；(3)梳理铺网取开松后的玄武岩纤维在梳理机上分梳成单纤维状态，再集合成玄武岩纤维网；(4)针刺取玄武岩纤维网送入针刺机内进行针刺，混入比例10%的高收缩纤维， 然后在100°c的水蒸气下处理20min ；(5)切割取针刺后的玄武岩纤维网切割成所需形状；(6)防水处理在切割所得的玄武岩纤维网上涂布一层Imm后的防水涂料；常温干燥1 2天后折叠块状即得产品玄武岩纤维炉衬模块。所述防水涂料为聚氨酯防水涂料。实施例2(1)短切取玄武岩纤维在纤维短切机上短切；短切机刃口宽度为800mm，进料厚度 80mm ；(2)开松取短切后的玄武岩纤维在开松机上开松，至玄武岩纤维密度为3. 05kg/ m3；(3)梳理铺网取开松后的玄武岩纤维在梳理机上分梳成单纤维状态，再集合成玄武岩纤维网；
(4)针刺取玄武岩纤维网送入针刺机内进行针刺，混入比例20%的高收缩纤维， 然后在120°C的水蒸气下处理30min ；(5)切割取针刺后的玄武岩纤维网切割成所需形状；(6)防水处理在切割所得的玄武岩纤维网上涂布一层5mm后的防水涂料；常温干燥2天后折叠块状即得产品玄武岩纤维炉衬模块。所述防水涂料为丙烯酸乳液防水涂料。实施例3(1)短切取玄武岩纤维在纤维短切机上短切；短切机刃口宽度为600mm，进料厚度 60mm ；(2)开松取短切后的玄武岩纤维在开松机上开松，至玄武岩纤维密度为2. 8kg/ m3；(3)梳理铺网取开松后的玄武岩纤维在梳理机上分梳成单纤维状态，再集合成玄武岩纤维网；(4)针刺取玄武岩纤维网送入针刺机内进行针刺，混入比例15%的高收缩纤维， 然后在110°C的水蒸气下处理25min ；(5)切割取针刺后的玄武岩纤维网切割成所需形状；(6)防水处理在切割所得的玄武岩纤维网上涂布一层3mm后的防水涂料；常温干燥1天后折叠块状即得产品玄武岩纤维炉衬模块。所述防水涂料为聚氨酯防水涂料。经实际应用，实施例3制备的玄武岩纤维内衬模块渣球含量不到1%，并且结构严密，纤维均勻，针刺的密度大、使之有优良的抗风蚀性能可达50m/s以上，且其锚固件不暴露于纤维炉衬的热面，无需采用昂贵的耐热合金。大大降低了炉窑的造价。玄武岩纤维内衬模块生产是采用了预压缩，能补偿“模块”在高温下的收缩，不仅减少了纤维炉衬加热线收缩量，同条件下较传统层铺式纤维炉衬可提高使用温度50°C以上。玄武岩纤维内衬模块还具有优越的抗水性能，尤其用在余热锅炉的内衬中。由于余热锅炉的烟气带有大量粉尘，需要定期用水冲洗，玄武岩纤维内衬模块由于纤维直径、长度均勻、结构严密、其耐水冲性能均大大优于含大量杂质和粗短纤维的硅酸铝模块制品。武岩纤维内衬模块纤维柔软，不刺痒，方便于施工，省工省时，内衬维修时无需大面积拆除，只需要更换部分损坏部位的模块即可迅速恢复生产。
权利要求
1.一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法，其特征是步骤如下(1)短切取玄武岩纤维在纤维短切机上短切；短切机刃口宽度为400 800mm，进料厚度30 80mm ；(2)开松取短切后的玄武岩纤维在开松机上开松，至玄武岩纤维密度为2.6 3. 05kg/m3 ；(3)梳理铺网取开松后的玄武岩纤维在梳理机上分梳成单纤维状态，再集合成玄武岩纤维网；(4)针刺取玄武岩纤维网送入针刺机内进行针刺，混入比例10% 20%的高收缩纤维，然后在100 120°C的水蒸气下处理20 30min ；(5)切割取针刺后的玄武岩纤维网切割成所需形状；(6)防水处理在切割所得的玄武岩纤维网上涂布一层1 5mm后的防水涂料；常温干燥1 2天后折叠块状即得产品玄武岩纤维炉衬模块。
2.根据权利要求1所述一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法，其特征是所述防水涂料为聚氨酯防水涂料或丙烯酸乳液防水涂料。
全文摘要
本发明涉及一种玄武岩纤维的利用方法，主要涉及一种玄武岩纤维炉衬模块的制备方法。其经过短切、开松、梳理、铺网、针刺、切割、防水处理、折叠块状而成。玄武岩纤维炉衬模块可根据用户需要制成不同的外形和厚度。本发明制备的玄武岩纤维内衬模块是一种新型的工业炉窑炉衬制品，突破了传统的工业炉窑炉体结构和施工方法，其隔热耐火效果是传统耐火砖结构的5～8倍，可以大大节约能源消耗。由玄武岩内衬模块砌筑成的炉墙结构重量仅是传统耐火砖结构的1/5，大大减轻了工业炉窑的重量。尤其是导热性能优秀，大大缩短了工业炉窑升温作业的时间。
文档编号C04B35/66GK102503477SQ20111033614
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者周致中 申请人:无锡市明江保温材料有限公司