一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统的制作方法

本实用新型涉及陶瓷板
技术领域：
，尤其涉及一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统。
背景技术：
：发泡陶瓷所使用的基体材料来自于陶瓷厂废料和工业废料等废弃物(瓷砖抛光废渣或煤渣或石材废渣等)，这些废弃物如若不处理，随意堆积或者填埋将对环境造成污染，也浪费了资源。该发泡陶瓷产品以其重量轻、强度高、防火、抗震、隔热、隔音、组合性强、易于搬运，适用面广等优点逐渐开始在全国范围内使用。又因其原料为煤渣、瓷砖抛光废渣、矿渣等固体废弃物，在资源充分利用和环境保护方面具有积极的社会意义。现有发泡陶瓷的配方体系一般包括瓷砖抛光废渣和发泡剂，瓷砖抛光废渣用量较少，大多为50％左右而已。发泡剂加入量在1.2％左右，加入量较多，成本较高。因为现有发泡砖整体砖块比较厚，配方体系比较难氧化，发泡陶瓷的配方体系决定其必须使用隧道窑烧成，隧道窑的烧成周期一般为24-26小时，烧成周期长,温度较高。而且，如图1所示，现有技术制得的发泡陶瓷板，其内部形成多层气孔。在发泡的过程中，由于发泡时间较长，且受到重力的影响，下层气孔会被压扁，使得产品的整体均匀性不好。此外，现有的隧道窑烧成都是单层堆烧，基本手动操作，需要大量的人力，效率低，成本高。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统，实现多层叠烧，自动化程度高，生产效率高，节省成本和空间。本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统，实现低温快烧，其烧成得到的发泡陶瓷轻质板材在同一断面上，从上到下气孔无差异，气泡均匀性高。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统，包括：上料线，用于将原料在窑车上进行布料；隧道窑，用于将发泡陶瓷坯体进行烧成；下料线，用于将发泡陶瓷轻质板材进行卸载；其中，所述窑车包括支架，所述支架上设有匣钵，所述匣钵包括垫板、围板和耐高温纸，所述围板搭设在垫板的四周，所述垫板和围板上均设有所述耐高温纸；所述上料线包括：用于清理垫板、围板的清理单元；用于在垫板上铺设耐高温纸的第一铺设单元；用于在垫板上搭设围板的围板搭设单元；用于在围板上铺设耐高温纸的第二铺设单元；用于在垫板、围板和耐高温纸形成的匣钵上进行布料的布料单元；用于将布料后的窑车输送到隧道窑的输送单元。作为上述方案的改进，所述下料线包括：用于卸载围板的第一卸载单元；用于卸载发泡陶瓷轻质板材的第二卸载单元。作为上述方案的改进，所述第一铺设单元包括铺底面纸机，所述围板搭设单元包括机械手，所述第二铺设单元包括铺侧面纸机；所述第一铺设单元、围板搭设单元和第二铺设单元依次连接；所述围板搭设单元与第一卸载单元对应设置，所述机械手将第一卸载单元卸载的围板移送到围板搭设单元。作为上述方案的改进，所述第一铺设单元、围板搭设单元和第二铺设单元还设有归整机，所述归整机包括升降机械臂和拍齐部件，所述拍齐部件对垫板和围板进行拍齐归整。作为上述方案的改进，所述清理单元为清理机，所述清理机包括毛刷、驱动机构和真空吸尘系统，所述驱动机构驱动毛刷滚动。作为上述方案的改进，所述垫板为莫来石垫板、碳化硅垫板或堇青石垫板；所述围板为莫来石围板、碳化硅围板或堇青石围板；所述耐高温纸为硅酸铝纤维纸。作为上述方案的改进，所述支架上设有至少三层匣钵，匣钵内的坯体在隧道窑内进行多层叠烧，以形成发泡陶瓷轻质板材。作为上述方案的改进，所述发泡陶瓷轻质板材主要由下述重量百分比的原料制成:瓷砖抛光废渣70-96％、粘土0-10％、长石0-20％、发泡剂0.01-0.6％、稳定剂0.1-4％。作为上述方案的改进，所述发泡陶瓷轻质板材主要由下述重量百分比的原料制成:瓷砖抛光废渣75-95％、粘土0.1-10％、长石0.1-20％、发泡剂0.1-0.4％、稳定剂0.1-3％。作为上述方案的改进，所述粘土为黑泥、高岭土、城市污泥、海泥中的一种或多种；所述发泡剂为碳化硅或抛光磨头回收料，所述抛光磨头回收料的主要成分包括碳化硅和树脂。实施本实用新型，具有如下有益效果：一、本实用新型发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统，包括上料线、隧道窑和下料线，其中，上料线用于将原料在窑车上进行布料，以形成坯体；隧道窑用于将坯体进行烧成，以形成发泡陶瓷轻质板材；下料线用于将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。窑车从隧道窑的窑尾出来后，进入下料线，首先卸围板，然后卸发泡陶瓷轻质板材，下料线操作完毕。进入上料线，依次清理垫板围板、在垫板上铺设耐高温纸、上围板、在围板上铺设耐高温纸、布料，最后将铺满料的窑车传送至窑炉。本实用新型采用上述生产系统，可以避免单层堆烧，实现多层叠烧，减少手动劳动力，实现全自动化生产，大大提高生产效率。二、上料线的围板搭设单元与下料线的第一卸载单元对应设置，机械手将第一卸载单元卸载的围板移送到围板搭设单元，减少上料、下料之间的移动距离，方便操作，使得生产线的布局更为合理，减少生产占地空间。三、本实用新型采用隧道窑叠烧方法，实现低温快烧，大大减少了配方的氧化反应阶段时间，即使缩短了烧成周期，也可以把陶瓷板烧透，提高了产量，降低了单位产品的能耗。而且，本实用新型采用多层叠烧的方法，坯体不会受到多层叠加的影响，也可以在低温、短时间内烧透，保证产品质量，大大提高了生产效率，并可以减少隧道窑的占地空间。四、所述发泡陶瓷轻质板材的原料包括瓷砖抛光废渣70-96％、发泡剂0.01-0.6％、稳定剂0.1-4％，其增加了瓷砖抛光废渣的加入量，瓷砖抛光废渣的加入量最高可达96％，同时将发泡剂的加入量减少至0.01-0.6％。在这基础上，加入0.1-4％的二氧化锰稳定剂，可以提高气泡的均匀性，即使在同一断面，从上到下的气孔无差异，使得产品的整体均匀性好。最后，通过上述叠烧系统和叠烧方法制得的发泡陶瓷轻质板材质量优异，抗压强度≥4.5Mpa，体积密度：200-1100Kg/m3，导热系数：≤0.15W/m℃，燃烧等级：A1级，吸水率：＜2％，放射性指标：IRa≤1.0，Ir≤1.0。附图说明图1是现有技术发泡陶瓷轻质板材的截面图；图2是本实用新型发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统的示意图；图3是本实用新型窑车的主视图；图4是本实用新型窑车的左视图；图5是本实用新型窑车的俯视图。具体实施方式为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。参见图2，本实用新型提供一种发泡陶瓷轻质板材的隧道窑烧成系统，包括：上料线1，用于将原料在窑车4上进行布料；隧道窑2，用于将发泡陶瓷坯体进行烧成；下料线3，用于将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。参见图3-5，所述窑车4包括支架41，所述支架41上设有匣钵42，所述匣钵42包括垫板43、围板44和耐高温纸45，所述围板44搭设在垫板43的四周，所述垫板43和围板44上均设有所述耐高温纸45。优选的，所述支架41上设有至少三层匣钵42，匣钵42内的坯体在隧道窑2内进行多层叠烧，以形成发泡陶瓷轻质板材。本实用新型采用隧道窑多层叠烧方法，实现低温快烧，大大减少了配方的氧化反应阶段时间，即使缩短了烧成周期，也可以把陶瓷板烧透，提高了产量，降低了单位产品的能耗。而且，本实用新型采用多层叠烧的方法，坯体不会受到多层叠加的影响，也可以在低温、短时间内烧透，保证产品质量，大大提高了生产效率，并可以减少隧道窑的占地空间。需要说明的是，上述窑车的匣钵42的层数可以根据实际情况而进行设定，例如4、5、6、7、8、9、10层，其实施方式并不局限于本实用新型所举实施例。所述垫板43优选为莫来石垫板、碳化硅垫板或堇青石垫板，具有热膨胀系数小，热震稳定性好，自身不易变形和开裂，使用寿命长等优点。所述围板44优选为莫来石围板、碳化硅围板或堇青石围板，具有热膨胀系数小，热震稳定性好，自身不易变形和开裂，使用寿命长等优点。所述耐高温纸45是指可以经受1220℃高温的纸，优选为硅酸铝纤维纸，硅酸铝纤维纸由金石硅酸铝陶瓷纤维棉为主要原料采用湿法成型工艺制成，在高温环境下具有理想的隔热、保温、密封、电绝缘、吸音、过滤性能。其热容量低、热导率低、电绝缘性能优良、机械加工性能优良、强度高、抗撕扯、柔韧性高。所述上料线1包括：用于清理垫板、围板的清理单元11；用于在垫板上铺设耐高温纸的第一铺设单元12；用于在垫板上搭设围板的围板搭设单元13；用于在围板上铺设耐高温纸的第二铺设单元14；用于在垫板、围板和耐高温纸形成的匣钵上进行布料的布料单元15；用于将布料后的窑车输送到隧道窑的输送单元16。所述下料线3包括：用于卸载围板的第一卸载单元31；用于卸载发泡陶瓷轻质板材的第二卸载单元32。具体的，所述清理单元11为清理机，所述清理机包括毛刷、驱动机构和真空吸尘系统，所述驱动机构驱动毛刷滚动。本实用新型通过带动滚动的毛刷和真空吸尘系统对垫板、围板表面进行清理收集。所述第一铺设单元12包括铺底面纸机，所述围板搭设单元13包括机械手17，所述第二铺设单元14包括铺侧面纸机,所述第一铺设单元12、围板搭设单元13和第二铺设单元14依次连接,依次进行在垫板上铺设耐高温纸、上围板、在围板上铺设耐高温纸的处理。所述围板搭设单元13与第一卸载单元31对应设置，所述机械手17将第一卸载单元卸载31的围板移送到围板搭设单元13的对应层上，减少上料、下料之间的移动距离，方便操作，使得生产线的布局更为合理，减少生产占地空间。所述第一铺设单元12、围板搭设单元13和第二铺设单元14还设有归整机，所述归整机包括升降机械臂和拍齐部件，拍齐部件按垫板、围板的外形尺寸四周设定有拍齐气缸，窑车到拍齐工位后，升降机械臂带动拍齐部件下降到指定位置对硼板四周进行拍齐归整，拍齐完毕升降机带动拍齐部件升起，窑车行走转至下一工位。需要说明的是，本实用新型清理单元11选用的清理机，选择市售清理机即可；而第一铺设单元12选用的铺底面纸机和第二铺设单元14选用的铺侧面纸机，选择市售的铺纸机即可。结合图2,本实用新型的工作流程如下:首先，进入上料线1，依次通过清理单元11清理垫板围板、通过第一铺设单元12在垫板上铺设耐高温纸、通过围板搭设单元13进行上围板、通过第二铺设单元14在围板上铺设耐高温纸、通过布料单元15布料，最后将铺满料的窑车通过输送单元16传送至窑炉。然后，铺满料的窑车在隧道窑2内进行烧成,烧成后得到发泡陶瓷轻质板材成品。最后，窑车从隧道窑2的窑尾出来后，进入下料线3，首先通过第一卸载单元31卸围板，然后通过第二卸载单元32卸发泡陶瓷轻质板材，下料线3操作完毕。以此循环重复。进一步，所述发泡陶瓷轻质板材主要由下述重量百分比的原料制成:瓷砖抛光废渣70-96％、粘土0-10％、长石0-20％、发泡剂0.01-0.6％、稳定剂0.1-4％。优选的，所述发泡陶瓷轻质板材主要由下述重量百分比的原料制成:瓷砖抛光废渣75-95％、粘土0.1-10％、长石0.1-20％、发泡剂0.1-0.4％、稳定剂0.1-3％。本实用新型增加了瓷砖抛光废渣的加入量，同时降低发泡剂的加入量。在这基础上，加入0.1-4％的二氧化锰稳定剂，可以提高气泡的均匀性，即使在同一断面，从上到下的气孔无差异，使得产品的整体均匀性好。发泡陶瓷轻质板材整体断面的气孔均为圆孔，且从上到下的气孔尺寸基本一致，烧成的孔径均匀性好。二氧化锰是两性氧化物，它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体。遇还原剂时，表现为氧化性，遇强氧化剂时，表现为还原性。现有技术通常将二氧化锰作为氧化剂或催化剂使用。本实用新型将二氧化锰作为气泡稳定剂使用，二氧化锰可以通过与配方的反应后，使气孔的壁变得结实，同时使配方的均匀性更好，即使在同一断面，从上到下的孔也无差异，避免气孔被压扁，提高气泡的均匀性，产品的整体均匀性好。所述发泡剂为碳化硅或抛光磨头回收料，所述抛光磨头回收料的主要成分包括碳化硅和树脂。碳化硅是一种发泡材料,该材料的存在,使其在烧制过程中不像普通陶瓷一样收缩,反而是膨胀的,从而使建筑用轻质高强陶瓷板在尺寸和厚度上比传统陶瓷板更加容易做到大而厚。抛光磨头回收料作为基底原料添加，是因为抛光磨头本身成分就是碳化硅和树脂，而碳化硅正是本实用新型配方中添加的发泡剂，所以本实用新型可以将发泡剂的加入量减少至0.01-0.6％，降低发泡剂的用量，降低成本。同时，配方中引入70-96％的瓷砖抛光废渣，既有利于环保循环利用，也可以使得发泡陶瓷轻质板材烧结后内部具有坚固的类似蜂窝状的孔洞结构,具有绿色环保、质轻、方便施工、减轻建筑负载等优点。本实用新型瓷砖抛光废渣的加入量远远大于现有的发泡陶瓷板，降低成本，加强对固废物的回收利用。所述粘土为黑泥、高岭土、城市污泥、海泥中的一种或多种。本实用新型原料加入粘土和长石,可以调整基底配方中的硅、铝、钾、钠成分比，使发泡砖壁更硬，强度更高,并进一步对废固物进行回收利用。本实用新型采用隧道窑多层叠烧方法，其中，所述烧成方法包括：(1)升温至T1，T1为800-900℃，并在T1保温0-30min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为10-20℃/min，由400℃升温至T1的升温速率为1-8℃/min；(2)升温至T2，T2为1150-1220℃，并在最高温保温0-60min,其中,由T1升温至T2的升温速率为1-8℃/min；(3)缓慢降温,由T2降温至600℃的降温速率为3-9℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为1-4℃/min。优选的，所述烧成方法包括：(1)升温至800-900℃，并在800-900℃保温0-30min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为15℃/min，由400℃升温至800℃的升温速率为5℃/min；(2)升温至1150-1220℃，并在最高温保温0-60min,其中,由800℃升温至1150℃的升温速率为5℃/min；(3)缓慢降温,由1150℃降温至600℃的降温速率为6℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为2℃/min。将本实用新型所得的发泡陶瓷轻质板材做技术检测，结果如下：项目本实用新型抗压强度≥4.5Mpa体积密度200-1100Kg/m3导热系数≤0.15W/m℃燃烧等级A1级吸水率＜2％放射性指标IRa≤1.0，Ir≤1.0因此，本实用新型在解决发泡陶瓷轻质板材内部气孔的基础上，还保证了其具有良好的抗压强度，且保温效果好，阻燃性好，放射性指标低。下面以具体实施例进一步阐述本实用新型实施例1(1)配方：瓷砖抛光废渣95.5％、发泡剂0.5％、二氧化锰稳定剂4％。(2)制备方法：将原料按配比混料，并经球磨，得到粉料；将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至800℃，并在800℃保温20min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为10℃/min，由400℃升温至800℃的升温速率为3℃/min；(b)升温至1150℃，并在最高温保温40min,其中,由800℃升温至1150℃的升温速率为3℃/min；(c)缓慢降温,由1150℃降温至600℃的降温速率为3℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为1℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。实施例2(1)配方：瓷砖抛光废渣90％、粘土1％、长石8.8％、发泡剂0.1％、稳定剂0.1％。(2)制备方法：将原料按配比混料，并经球磨，得到粉料；将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至820℃，并在820℃保温15min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为15℃/min，由400℃升温至820℃的升温速率为5℃/min；(b)升温至1170℃，并在最高温保温30min,其中,由820℃升温至1170℃的升温速率为4℃/min；(c)缓慢降温,由1170℃降温至600℃的降温速率为4℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为2℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。实施例3(1)配方：瓷砖抛光废渣92％、粘土5％、长石2％、发泡剂0.2％、稳定剂0.8％。(2)制备方法：将原料按配比混料，并经球磨，得到粉料；将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至830℃，并在830℃保温25min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为15℃/min，由400℃升温至830℃的升温速率为5℃/min；(b)升温至1180℃，并在最高温保温0-60min,其中,由830℃升温至1180℃的升温速率为5℃/min；(c)缓慢降温,由1180℃降温至600℃的降温速率为5℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为2℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。实施例4(1)配方：瓷砖抛光废渣88％、粘土2％、长石8％、发泡剂0.1％、稳定剂1.9％。(2)制备方法：将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至850℃，并在850℃保温30min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为16℃/min，由400℃升温至850℃的升温速率为5℃/min；(b)升温至1200℃，并在最高温保温50min,其中,由850℃升温至1200℃的升温速率为5℃/min；(c)缓慢降温,由1200℃降温至600℃的降温速率为6℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为2℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。实施例5(1)配方：瓷砖抛光废渣80％、粘土10％、长石7.7％、发泡剂0.3％、稳定剂2％。(2)制备方法：将原料按配比混料，并经球磨，得到粉料；将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至860℃，并在860℃保温10min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为17℃/min，由400℃升温至860℃的升温速率为6℃/min；(b)升温至1210℃，并在最高温保温30min,其中,由860℃升温至1210℃的升温速率为5℃/min；(c)缓慢降温,由1210℃降温至600℃的降温速率为6℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为2℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。实施例6(1)配方：瓷砖抛光废渣75％、粘土1.6％、长石20％、发泡剂0.4％、稳定剂3％。(2)制备方法：将原料按配比混料，并经球磨，得到粉料；将粉料通过上料线在窑车上进行布料，然后将窑车推入隧道窑进行三层叠烧处理，得到发泡陶瓷轻质板材，其中，烧成方法如下：(a)升温至900℃，并在900℃保温30min,其中,由0℃升温至400℃的升温速率为20℃/min，由400℃升温至900℃的升温速率为8℃/min；(b)升温至1220℃，并在最高温保温60min,其中,由900℃升温至1220℃的升温速率为8℃/min；(c)缓慢降温,由1220℃降温至600℃的降温速率为9℃/min，由600℃降温至50℃的降温速率为4℃/min；最后通过下料线将发泡陶瓷轻质板材进行卸载。将实施例1-6所得的发泡陶瓷轻质板材做技术检测，结果如下：最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3