纯微晶与微晶混合发泡复合板一体化烧结工艺及设备

摘要

本发明涉及一种工程材料技术领域，特别涉及一种纯微晶与微晶混合发泡复合板一体化烧结工艺及设备,所述的纯微晶与微晶混合发泡一体化烧结复合板，由纯微晶板层和微晶混合发泡板层构成，纯微晶板层与微晶混合发泡板层是经过纯微晶粉料和微晶发泡混合粉料分层布料后，再经高温炼化一体烧结融合相接在一起;有益效果在于：抗压能力强、比重轻、保温效果好，可替代传统外墙防火保温装饰构造，施工简便，有效降低建筑成本，自身无环境污染，原料可以消耗掉很多回收利用率极低的工业废碴和影响环境的风沙堆积物，而且对环境治理可以起到积极改进的帮助。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种工程材料技术领域，特别涉及一种纯微晶与微晶混合发泡复合板一体化烧结工艺及设备。

背景技术

装饰材料和防火外保温材料一直是建筑工程材料技术领域研究的主要课题，保温层可以说是建筑的脂肪，可以实现建筑的节能效果，而装饰层就是建筑的皮肤，可以衬托出建筑的美丽。基本上建筑外墙的全部施工内容都是围绕保温层和装饰层这两个重点来做的。通常建筑外墙包括多层构造，从内往外依次为墙体、找平层、保温层、防护层和装饰层，其施工构造层次多，施工费用昂贵，施工要求高，工期长，对建筑成本和施工周期都有着重要的影响。

目前市场上常用的外墙保温材料有聚苯乙烯泡沫板、聚苯乙烯剂塑板、岩棉板、矿棉板、玻璃棉毡、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、发泡水泥、建筑垃圾发泡板等。此类材料很多都存在易烧毁、有毒害气体、物理化学稳定性差、易老化、使用寿命短、有机保温材料与无机墙面不匹配、易发生收缩变形、施工困难等问题。近年来的大楼着火案件，多于外墙保温材料有关，根据《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》（公通字[2009]46号）第二条规定，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。众所周知的是，一般的保温材料的防火性能越好，保温性能就越差，所以在同等保温等级的要求下，保温层就得加厚，这无异于又加重了建筑本身的成本和设计难度。

微晶发泡材料是市场上新开发的一种高档环保的保温材料，是资源化利用沙漠风积沙、煤矸石、粉煤灰、各种尾矿矿渣、建筑垃圾等固体废弃物，创造性的化害为利、变废为宝生产出的绿色环保材料。其具有防火保温、导热系数低、化学性能稳定、无毒无味、防腐防潮、隔音降噪、具备极好的防水憎水性能和防虫防霉、耐候性强等特性，尤其是发泡保温材料轻质抗压，结构强度高，使用寿命远远高于同领域其它保温材料,可广泛应用到多个领域。

综上所述，制造出具有的防火保温、导热系数低、化学性能稳定、无毒无味、防腐防潮、隔音降噪、具备极好的防水憎水性能和防虫防霉、耐候性强等特性，又可作为装饰外立面的复合板材具有很高的优越性，不但能提高建筑技术，而且可以解决大批因为沙漠风积沙、煤矸石、粉煤灰、各种尾矿矿渣、建筑垃圾带来的环境问题，具有很大的市场利用和开发价值。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够将纯微晶板与微晶混合发泡板一次性一体化烧结而成的复合板及其工艺及设备，生产出的复合板结合完美，质量可靠。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是采用特定的制料设备和布料工艺，分不同层次布料，通过控制烧制过程的温度和时间，生产出纯微晶与微晶混合发泡一次性一体化烧结而成的复合板。

本发明所述的纯微晶与微晶混合发泡板一体化烧结复合板，由纯微晶板层和微晶混合发泡板层构成，纯微晶板层与微晶混合发泡板层是经过纯微晶粉料和微晶发泡混合粉料分层布料后，经高温炼化烧结融合相接在一起。因为一体高温炼化时两板的微晶熔浆融合渗透在一起，所以让两板为一体。

所述的纯微晶板层为0～30mm厚度结构密实均匀的微晶板。

所述的微晶混合发泡板层为0～500mm厚度内部结构呈均匀蜂窝状的发泡防火保温材料。

    本发明所述的纯微晶与微晶混合发泡复合板一体化烧结工艺及设备，包括如下步骤：

       S1.原料制备：

a.制备纯微晶细粉：先将含有SiO2成份的矿物原料在高温熔化炉内熔制成熔浆，熔制温度在1500-1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化、质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进入水淬池，制成微晶颗粒，然后送入颗粒烘干机中进行烘干，再将所得微晶颗粒放入球磨机中研磨成500-700目的微晶细粉;

    b.制备微晶发泡混料：按重量比列，取70-90%的矿物原料和30-10%的发泡辅料混合破碎成碎颗粒，然后放入球磨机中研磨成200-700目混合均匀的微晶发泡混合细粉；

   S2.布料：

    a.将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料分别按顺序装入布料装置的不同布料机中沉积处理；

    b.控制布料机将沉积好的微晶颗粒粉料均匀铺设在耐火模具内底部，布设至0-30mm厚，作为微晶板烧制层；

    c.控制布料机将沉积好的微晶发泡混料均匀铺设在耐火模具内的装饰面烧制层之上，布设至0-500mm厚，作为发泡防火保温烧制层；

S3.烧制：

    a.控制布好料的烧制模具进入烧制隧道窑，开启错落高低布置的高速等温烧嘴高温加热至1150℃-1200℃，持续30-40分钟；

    b.控制烧制完成的烧制模具进入窑内冷却段分段自然冷却，持续18-24小时；

S4.成品加工：

a.将冷却后的复合板材经过自动磨光机将纯微晶板面抛光处理;

b.按工程尺寸,使用裁剪设备将抛光合格的复合板材切割为工程用板料。

所述的矿物原料包括各种含有SiO2成份的石料和砂料，以及以及煤矸石、粉煤灰、泥炭、玻璃白云岩尾矿、玻璃渣料、红粘土和工业废渣料。

所述的发泡混料优选的混料配方，在70-90%的矿物原料中加入煤矸石、泥炭或粉煤灰为助燃矿物原料，含量为矿物原料的30-60%。

所述的发泡混料中的发泡辅料为石灰石或淤泥，含量为发泡混料的30-10%。

所述的发泡烧制层布料为一层或多层布料。

所述的S3烧制步骤所用的隧道窑,优选的窑身长为300-500米、净高为1.0-2.0米、净宽为2.0-6.0米；隧道窑上安装有闭路循环余热回抽装置，使窑内冷却段热量回抽到预热段循环使用。

所述的S3烧制步骤中高速等温烧嘴设备所用燃料包括天然气、工业次品甲醇和水煤气。

 本发明的有益效果在于：1.一体化烧结成型，抗压能力强、比重轻、保温效果好，可替代传统外墙防火保温装饰构造，施工简便，有效降低建筑成本；2.本发明所述的复合板材，自身无环境污染，可以抵抗各种化学性能的变化，如防腐、防潮，经久不变的质量，绿色清洁，可以长久保持建筑品质；3.本发明所使用的原料可以消耗掉很多回收利用率极低的工业废碴和影响环境的风沙堆积物，不但可降低产品成本，而且对环境治理可以起到积极改进的帮助；4.生产所用燃料可消耗无用的水煤气和次品甲醇，不但解决废弃燃料处理问题而且燃料成本低。

      

附图说明

 图1 为本发明纯微晶板与微晶混合发泡板一体化烧结复合板的结构示意图。

    图中：纯微晶板层1、微晶混合发泡板层2。

具体实施方式

如附图1所示，本发明所述的纯微晶与微晶混合发泡一体化烧结复合板，由纯微晶板层1和微晶混合发泡板层2构成，纯微晶板层1与微晶混合发泡板层2是经过纯微晶粉料和微晶发泡混合粉料分层布料后，经高温炼化烧结融合相接在一起。因为一体高温炼化时两板的微晶熔浆融合渗透在一起，所以让两板为一体。

所述的纯微晶板层1为0～30mm厚度结构密实均匀的微晶板。

所述的微晶混合发泡板层2为0～500mm厚度内部结构呈均匀蜂窝状的发泡防火保温材料。

    本发明所述的纯微晶与微晶混合发泡复合板一体化烧结工艺及设备，包括如下步骤：

       S1.原料制备：

    a.制备纯微晶细粉：先将含有SiO2成份的矿物原料在高温熔化炉内熔制成熔浆，熔制温度在1500-1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化、质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进入水淬池，制成微晶颗粒，然后送入颗粒烘干机中进行烘干，再将所得微晶颗粒放入球磨机中研磨成500-700目的微晶细粉;

    b.制备微晶发泡混料：按重量比列，取70-90%的矿物原料和30-10%的发泡辅料混合破碎成碎颗粒，然后放入球磨机中研磨成200-700目混合均匀的微晶发泡混合细粉；

   S2.布料：

    a.将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料分别按顺序装入布料装置的不同布料机中沉积处理；

    b.控制布料机将沉积好的纯微晶细粉均匀铺设在耐火模具内底部，布设至0-30mm厚，作为微晶板烧制层；

    c.控制布料机将沉积好的微晶发泡混料均匀铺设在耐火模具内的微晶板烧制层之上，布设至0-500mm厚，作为发泡防火保温烧制层；

S3.烧制：

    a.控制布好料的烧制模具进入烧制隧道窑，开启错落高低布置的高速等温烧嘴高温加热至1150℃-1200℃，持续30-40分钟；

    b.控制烧制完成的烧制模具进入窑内冷却段分段自然冷却，持续18-24小时；

S4.成品加工：

a.将冷却后的复合板材经过自动磨光机将纯微晶板面抛光处理;

b.按工程尺寸,使用裁剪设备将抛光合格的复合板材切割为工程用板料。

所述的矿物原料包括各种含有SiO2成份的石料和砂料，以及以及煤矸石、粉煤灰、泥炭、玻璃白云岩尾矿、玻璃渣料、红粘土和工业废渣料。

所述的发泡混料优选的混料配方，在70-90%的矿物原料中加入煤矸石、泥炭或粉煤灰为助燃矿物原料，含量为矿物原料的30-60%。

所述的发泡混料中的发泡辅料为石灰石或淤泥，含量为发泡混料的30-10%。

所述的发泡烧制层布料为一层或多层布料。

所述的S3烧制步骤所用的隧道窑,优选的窑身长为300-500米、净高为1.0-2.0米、净宽为2.0-6.0米；隧道窑上安装有闭路循环余热回抽装置，使窑内冷却段热量回抽到预热段循环使用。

所述的S3烧制步骤中高速等温烧嘴设备所用燃料包括天然气、工业次品甲醇和水煤气。

实施例1：一种采用沉积砂岩、煤矸石、石灰石制作的复合板，微晶发泡防火保温板层干密度重量为500kg/立方，导热系数为0.20（350°），抗压强度可达10MPa，燃烧性能为A1级标准。制作工艺步骤如下：

       S1.原料制备：

    a.制备纯微晶细粉：先将沉积砂岩在高温熔化炉内熔制成熔浆，熔制温度在1500-1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化,质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进入水淬池，制成微晶颗粒，然后送入颗粒烘干机中进行烘干，再将所得微晶颗粒放入球磨机中研磨成500-700目的微晶细粉;

    b.制备微晶发泡混料：按重量比列，取70%的沉积砂岩、20%的煤矸石和10%的石灰石混合破碎成碎颗粒，然后放入球磨机中研磨成200-700目混合均匀的微晶发泡混合细粉；

   S2.布料：

    a.将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料分别按顺序装入布料装置的不同布料机中沉积处理；

    b.控制布料机将沉积好的纯微晶细粉均匀铺设在耐火模具内底部，布设至15mm厚，作为微晶板烧制层；

    c.控制布料机将沉积好的微晶发泡混料均匀铺设在耐火模具内的微晶板烧制层之上，布设至500mm厚，作为发泡防火保温烧制层；

S3.烧制：

    a.控制布好料的烧制模具进入烧制隧道窑，开启错落高低布置的高速等温烧嘴高温加热至1150℃-1200℃，持续30-40分钟；

    b.控制烧制完成的烧制模具进入窑内冷却段分段自然冷却，持续18-24小时；

S4.成品加工：

a.将冷却后的复合板材经过自动磨光机将沉积砂岩纯微晶板面抛光处理;

   b.按工程尺寸,使用裁剪设备将抛光合格的复合板材切割为工程用板料。

实施例2：一种采用风积沙、泥炭和石灰石制作的复合板，微晶发泡防火保温板层干密度重量为500kg/立方，导热系数为0.20（350°），抗压强度可达10MPa，燃烧性能为A1级标准。制作工艺步骤如下：

       S1.原料制备：

    a.制备纯微晶细粉：先将风积沙在高温熔化炉内熔制成熔浆，熔制温度在1500-1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化,质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进入水淬池，制成微晶颗粒，然后送入颗粒烘干机中进行烘干，再将所得微晶颗粒放入球磨机中研磨成500-700目的微晶细粉;

    b.制备微晶发泡混料：按重量比列，取70%的风积沙、20%的泥炭和10%的石灰石混合破碎成碎颗粒，然后放入球磨机中研磨成200-700目混合均匀的微晶发泡混合细粉；

   S2.布料：

    a.将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料分别按顺序装入布料装置的不同布料机中沉积处理；

    b.控制布料机将沉积好的纯微晶细粉均匀铺设在耐火模具内底部，布设至15mm厚，作为微晶板烧制层；

    c.控制布料机将沉积好的微晶发泡混料均匀铺设在耐火模具内的微晶板烧制层之上，布设至500mm厚，作为发泡防火保温烧制层；

S3.烧制：

    a.控制布好料的烧制模具进入烧制隧道窑，开启错落高低布置的高速等温烧嘴高温加热至1150℃-1200℃，持续30-40分钟；

    b.控制烧制完成的烧制模具进入窑内冷却段分段自然冷却，持续18-24小时；

S4.成品加工：

a.将冷却后的复合板材经过自动磨光机将风积沙纯微晶板面抛光处理;

   b.按工程尺寸,使用裁剪设备将抛光合格的复合板材切割为工程用板料。

实施例3：一种采用风积沙、红粘土和石灰石制作的复合板，微晶发泡防火保温板层干密度重量为500kg/立方，导热系数为0.20（350°），抗压强度可达10MPa，燃烧性能为A1级标准。制作工艺步骤如下：

       S1.原料制备：

    a.制备纯微晶细粉：先将风积沙在高温熔化炉内熔制成熔浆，熔制温度在1500-1550℃左右，经过若干小时的充分熔化、均化,质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进入水淬池，制成微晶颗粒，然后送入颗粒烘干机中进行烘干，再将所得微晶颗粒放入球磨机中研磨成500-700目的微晶细粉;

    b.制备微晶发泡混料：按重量比列，取70%的风积沙、20%的红粘土和10%的石灰石混合破碎成碎颗粒，然后放入球磨机中研磨成200-700目混合均匀的微晶发泡混合细粉；

   S2.布料：

    a.将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料分别按顺序装入布料装置的不同布料机中沉积处理；

    b.控制布料机将沉积好的纯微晶细粉均匀铺设在耐火模具内底部，布设至15mm厚，作为微晶板烧制层；

    c.控制布料机将沉积好的微晶发泡混料均匀铺设在耐火模具内的微晶板烧制层之上，布设至500mm厚，作为发泡防火保温烧制层；

S3.烧制：

    a.控制布好料的烧制模具进入烧制隧道窑，开启错落高低布置的高速等温烧嘴高温加热至1150℃-1200℃，持续30-40分钟；

    b.控制烧制完成的烧制模具进入窑内冷却段分段自然冷却，持续18-24小时；

S4.成品加工：

a.将冷却后的复合板材经过自动磨光机将风积沙纯微晶板面抛光处理;

   b.按工程尺寸,使用裁剪设备将抛光合格的复合板材切割为工程用板料。