专利名称：粉煤灰泡沫陶瓷保温板及烧制工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于材料工程技术领域，涉及一种保温材料生产技术。
背景技术：
我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3飞倍。随着我国住宅建设节能工作的不断深入，外墙保温的建筑节能方式日渐普及，大规模的易燃保温材料引发的火灾时有发生，一例例的建筑火灾惨痛教训让国人历历在目。无机防火建筑保温材料，转眼间成抢手的市场热点。这其中，水泥发泡保温板、岩棉板、泡沫陶瓷板、泡沫玻璃板成了新的主导产品。现有保温板原材料组分配方配比和制造工艺存在以下缺陷和不足发泡水泥保温板主要原料水泥为高能耗高污染产品且成本高；岩棉板是以玄武岩及其它天然矿等为主要 原料，经高温熔融成纤，加入适量粘结剂，固化加工而制成。泡沫陶瓷板发泡陶瓷保温板是以陶土尾矿，陶瓷碎片，河道淤泥，掺假料等作为主要原料，经高温焙烧而成的。泡沫玻璃板是一种以磨细玻璃粉为主要原料，通过添加发泡剂，经烧熔发泡和退火冷却加工而成。岩棉板、发泡陶瓷保温板和泡沫玻璃保温板都是在高温下制造或烧制而成。以上缺陷和不足带来以下问题发泡水泥保温板强度低(脆)，吸水率高，成本高，而且受水泥耐高温极限所制约，成品在600摄氏度以上基本没有强度。岩棉板岩棉微尘致癌并使人浑身刺痒，长期吸入岩棉尘可导致支气管内膜炎和肺气肿。吸水率高而且生产过程耗能高，排放大量废水、废气。成本比同类保温材料高。发泡陶瓷板和泡沫玻璃板能耗高且价格过高主要应用于石油、化工、地下工程、国防军工等领域不适用于民用建筑。
发明内容
本发明的目的是生产出一种粉煤灰泡沫陶瓷保温板及烧制工艺，以解决现有保温板成本高、强度低、抗折性低、耐高温性低、吸水率高、能耗高等问题，以及利用废物粉煤灰，减少粉煤灰所带来的一系列环境问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在加入配料后的粉煤灰浆中加入轻骨料颗粒制成一种地质聚合物低密度坯，利用地质聚合物所形成的Si-O-Al键为网络支撑骨架在高温下烧制成一种陶瓷产品。其原料组分重量百分比为粉煤灰干排灰57%-99%，模数为1-3. 5的偏硅酸钠0. 5%-15%，碳酸钠0. 01%-5%、轻骨料颗粒0. 3%_35%。所述轻骨料颗粒为塑料泡沫球或玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆中的一种经加工的颗粒原料。制作粉煤灰泡沫陶瓷保温板的工艺步骤如下
I、轻骨料颗粒加工原状塑料泡沫球可以不用加工直接利用，经压制过的塑料泡沫、玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆要先粉碎再经筛选后利用。2、配料按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌10-15分钟，使其充分搅拌均匀。
3、添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡10-20分钟的塑料泡沫球或玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆粉碎后的颗粒，搅拌10-15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合，压制型水与混合浆料比为I :6-4 :15，浇制型水与混合浆料比为I :3-1 :2。4、成型倒入模具压制成型，硬化1-2天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干3-5天，获得干坯料备用；倒入模具浇制成型，硬化1-2天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干3-5天，获得干坯料备用。5、烧结将干坯料置于炉窑内，升温至50-100摄氏度条件下烘干1-2小时，再升温1-3小时，温度升至1000-1200摄氏度，保持温度5-10分钟，30-60分钟内人工降温至500-600摄氏度，通风降温至室温，出窑。6、涂防水剂或无机胶产品出窑在其表面喷涂防水剂或无机胶然后自然风干3-4天。7、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。采用本发明的积极效果是在粉煤灰混合浆中加入塑料泡沫球或玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆、木屑粉碎后的颗粒，可以得到一种易于烧制的低密度还，在烧制的过程中坯内的轻骨料会内燃或生成烟雾和气体从坯内渗出，从而使坯内部形成封闭空洞达到保温的效果。这种配料和坯所烧制出的保温板成本低、抗压和抗折强度高、吸水率低、在1000摄氏度下仍然有较高强度，而且这种保温板看似高能耗但与水泥泡沫保温板相比要节能的多。同时消耗了大量的农业秸杆类废弃物，节约了燃料，减轻了环境污染，因此，本产品不但性能超越其它同类产品，而且对降低能耗显著。利用本发明技术方案还可用于非承重墙砖烧制。
具体实施例方式下面是本发明不同原料配比量及工艺参数的不同幅度比值，轻骨料不同下位原料品种的具体实施例
实施例I
I、轻骨料颗粒加工原状塑料泡沫球可以不用加工直接利用，经压制过的塑料泡沫先粉碎再经5目筛筛过和经10目筛筛除细小颗粒。2、配料粉煤灰干排灰96. 5%，模数为I的工业纯偏硅酸钠I. 4%，碳酸钠0. 1%。水与混合浆料比为I :5。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌15分钟，使其充分搅拌均匀。3、添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡10分钟的塑料泡沫球2%，搅拌15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合。4、成型倒入模具压制成型，硬化2天后取下周围模具，3天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干5天，获得干坯料备用。5、烧结将干坯料置于炉窑内，升温至60摄氏度条件下烘干I. 5小时，再升温2小时，温度升至1160摄氏度，保持温度5分钟，30分钟内人工降温至600摄氏度，通风降温至
室温，出窑。6、涂防水剂或无机胶产品出窑在其表面喷涂防水剂或无机胶然后自然风干4 天。
7、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。实施例2
I、轻骨料颗粒加工玉米芯、玉米杆先粉碎再经5目筛筛过和经10目筛筛除细小颗粒。2、配料粉煤灰干排灰68. 16%，模数为3. 5的工业纯偏硅酸钠8. 8%，碳酸钠3.04%。水与混合浆料比为5:12。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌10分钟，使其充分搅拌均匀。3、添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡20分钟的玉米芯、玉米杆粉碎后的颗粒20%，搅拌15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合。 4、成型倒入模具浇制成型，硬化2天后取下周围模具，4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干5天，获得干坯料备用。5、烧结将干坯料置于炉窑内，升温至70摄氏度条件下烘干2小时，再升温3小时，温度升至1050摄氏度，保持温度5分钟，50分钟内人工降温至500摄氏度，通风降温至
室温，出窑。6、涂防水剂或无机胶产品出窑在其表面喷涂防水剂或无机胶然后自然风干3天。7、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。实施例3
I、轻骨料颗粒加工稻草杆、小麦杆要先粉碎再经4目筛筛过和经10目筛筛除细小颗粒。2、配料粉煤灰干排灰77. 35%，模数为2.5的工业纯偏硅酸钠6. 8%，碳酸钠
0.85%。水与混合浆料比为7 :30。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌15分钟，使其充分搅拌均匀。3、添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡15分钟的稻草杆、小麦杆粉碎后的颗粒15%，搅拌15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合。4、成型倒入模具压制成型，硬化I天后取下周围模具，3天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干5天，获得干坯料备用。5、烧结将干坯料置于炉窑内，升温至50摄氏度条件下烘干I小时，再升温I. 5小时，温度升至1100摄氏度，保持温度8分钟，30分钟内人工降温至600摄氏度，通风降温至
室温，出窑。6、涂防水剂或无机胶产品出窑在其表面喷涂防水剂或无机胶然后自然风干3天。7、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。实施例4
按上述原料组分配比及烧制工艺，采用砖模具，即可烧制非承重墙砖。I、轻骨料颗粒加工原状塑料泡沫球可以不用加工直接利用，经压制过的塑料泡沫先粉碎再经5目筛筛过和经10目筛筛除细小颗粒。2、配料粉煤灰干排灰96. 5%，模数为I的工业纯偏硅酸钠I. 4%，碳酸钠0. 1%。水与混合浆料比为I :5。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌15分钟，使其充分搅拌均匀。
3、添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡10分钟的塑料泡沫球2%，搅拌15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合。4、成型倒入制砖模具压制成型，硬化2天后取下周围模具，3天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干5天，获得干坯料备用。5、烧结将干坯料置于炉窑内，升温至60摄氏度条件下烘干I. 5小时，再升温2小时，温度升至1160摄氏度，保持温度5分钟，30分钟内人工降温至600摄氏度，通风降温至
室温，出窑。
6、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。
权利要求
1.一种粉煤灰泡沫陶瓷保温板，其特征是在加入配料后的粉煤灰浆中加入轻骨料颗粒制成一种地质聚合物低密度坯，利用地质聚合物所形成的Si-O-Al键为网络支撑骨架在高温下烧制成一种陶瓷产品，其原料组分重量百分比为粉煤灰干排灰57%-99%，模数为1-3.5的偏硅酸钠0. 5%-15%，碳酸钠0. 01%-5%、轻骨料颗粒0. 3%_35%。
2.如权利要求I所述粉煤灰泡沫陶瓷保温板，其特征是轻骨料颗粒为塑料泡沫球或玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆中的一种经加工的颗粒原料。
3.一种粉煤灰泡沫陶瓷保温板烧制工艺，其特征是工艺步骤如下 (1)轻骨料颗粒加工原状塑料泡沫球可以不用加工直接利用，经压制过的塑料泡沫、玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆要先粉碎再经筛选后利用； (2)配料按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰干排灰、碳酸钠混合，搅拌10-15分钟，使其充分搅拌均匀； (3)添加轻骨料加入用表面活性剂浸泡10-20分钟的塑料泡沫球或玉米芯、玉米杆、稻草杆、小麦杆粉碎后的颗粒，搅拌10-15分钟，使轻骨料与混合浆充分混合，压制型水与混合浆料比为I :6-4 :15，浇制型水与混合浆料比为I :3-1 2 ； (4)成型倒入模具压制成型，硬化1-2天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干3-5天，获得干坯料备用；倒入模具浇制成型，硬化1-2天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干3-5天，获得干坯料备用； (5)烧结将干坯料置于炉窑内，升温至50-100摄氏度条件下烘干1-2小时，再升温1-3小时，温度升至1000-1200摄氏度，保持温度5-10分钟，30-60分钟内人工降温至500-600摄氏度，通风降温至室温，出窑； (6)涂防水剂或无机胶产品出窑在其表面喷涂防水剂或无机胶然后自然风干3-4天； (7)产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。
全文摘要
一种粉煤灰泡沫陶瓷保温板及烧制工艺，属于材料工程技术领域。该保温板是在加入配料后的粉煤灰浆中加入轻骨料颗粒制成一种地质聚合物低密度坯，利用地质聚合物所形成的Si-O-Al键为网络支撑骨架在高温下烧制成一种陶瓷产品。其原料组分为粉煤灰干排灰、偏硅酸钠、碳酸钠、轻骨料颗粒。其工艺步骤包括轻骨料颗粒加工、配料、添加轻骨料、成型、烧结、涂防水剂或无机胶、产品检验剔除残次产品，获得粉煤灰泡沫陶瓷合格产品。本发明产品保温板生产成本低、抗压和抗折强度高、吸水率低、在1000摄氏度的高温下仍然有较高强度，同时消耗了大量的农业秸秆类废弃物，节约了燃料，减轻了环境污染，节能降耗效果显著。采用砖模具，也可烧制非承重墙砖。
文档编号C04B38/06GK102701783SQ20121020746
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月22日 优先权日2012年6月22日
发明者张书源 申请人:张书源