[發明專利]制造硬硅鈣石型硅酸鈣保溫材料的工藝方法

有效

• 申請號: 200910098310.0
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101880150A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 裘茂法;郭子龍;裘益奇
• 申請（專利權）人: 浙江阿斯克新型保溫材料有限公司
• 主分類號: C04B28/24
• 分類號: C04B28/24;C04B14/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張允姿

(一)【技術領域】

本發明涉及制造硬硅鈣石型硅酸鈣保溫材料的工藝方法。

(二)【背景技術】

硬硅鈣石型硅酸鈣保溫材料最高使用溫度為1000℃，通常采用動態合成方法制造，工藝流程如下：

第一步：配料。按CaO/SiO₂摩爾比和水料比加入定量的粉石英和水，攪拌混合均勻后打入動態反應釜.生產配料CaO/SiO₂摩爾比通常控制在0.90～0.97，水料比為18～24倍。

第二步：硬硅鈣石活性料槳合成。合成反應在帶攪拌裝置的高壓釜內進行，在大量水介質中，生成的針狀和纖維狀硬硅鈣石晶體一次粒子，在一定攪拌速度下相互纏繞形成空間網狀似球形顆粒集合體二次粒子，其表面有無數針狀結晶體向外突出，如同滿身帶刺的“栗子”。

第三步，壓濾成型。

第四步，烘干。

但是此方法制造得到的硬硅鈣石具有耐熱性較差、機械強度低的缺點。國內生產廠家都采用一次投料的方式并在反應過程中不能改變轉速，生產的硅酸鈣二次粒子一般呈團狀，而不是空心的粒子。這造成制品容重大，制品質量波動大，壓制過程中，大量細小顆粒隨水排出而被帶走，原料利用率低。

(三)【發明內容】

針對上述國內采用一次投料的方式并在反應過程中不能改變轉速，生產的硅酸鈣二次粒子一般呈團狀，而不是空心的粒子，造成制品容重大，制品質量不穩定，原料利用率不高的缺陷，本發明提供一種工藝制品容重輕、質量穩定、原料利用率高的制造硬硅鈣石型硅酸鈣保溫材料的工藝方法。

硬硅鈣石型硅酸鈣保溫材料生產過程中存在的最大問題是干燥收縮率過大，它導致產品在烘干過程中出現彎曲變形或開裂的現象而成為廢品。在保證制品不變形的前提下，容重越輕，材料的保溫性越好，它主要取決于球狀團聚體的顯微結構，這需要設計合理的硬硅鈣石合成工藝和壓濾成型工藝.合成工藝參數包括原料的配比、水熱合成反應的溫度、壓力、時間、攪拌方式以及合成添加劑；成型工藝參數包括成型料漿中玻璃纖維的添加量、液體的表面張力、料漿溫度和成型壓力。在合成過程中適當攪拌是形成球形團聚體的根本條件。如果在反應過程中不攪拌，生成的纖維狀硬硅鈣石晶體呈無序排列，最后在材料中形成不規則的絮狀團聚，在反應過程中實時調整轉速是獲得球形團聚體的有效途徑之一。

1、本發明的原料組成及配比：原料的組成是超細石英砂、活性氫氧化鈣、硅溶膠、硅灰石、棉纖、玻璃纖維及水。按重量百分比為：超細石英砂2.3％～2.7％，活性氫氧化鈣3％～3.3％，硅溶膠0.04％～0.1％，硅灰石0.3％～0.5％，棉纖0.1％～0.3％、玻璃纖維0.1％～0.3％、水92％～94％。

最佳百分比例為：二氧化硅2.56％，氫氧化鈣3.06％，硅溶膠0.06％，硅灰石0.42％。棉纖0.2％、玻璃纖維0.2％、水93.5％。

2、工藝步驟：

下面結合圖1對本發明實施步驟作進一步說明。

第一步：原料選擇。選擇優質石灰石，1000℃以下輕燒，在強烈攪拌下消解，水溫應該在80℃以上，水量在10～12倍。選擇二氧化硅含量≥98％，顆粒細度在400目左右的石英砂和其它輔助材料。

第二步：配料。按Ca/Si摩爾比＝0.5～0.6，水固比＝16～20配料。氫氧化鈣1.5％～1.7％，二氧化硅2.3％～2.7％，硅溶膠0.04％～0.1％，硅灰石0.3％～0.5％，水80％～85％。攪拌混合均勻后打入動態反應釜。

第三步：料漿預反應。蒸汽加熱，一個半小時內升溫至200～215℃，并保溫1小時。接著升溫至220-225℃，反應4小時。這一階段攪拌速度控制在30～60轉/分。

第四步：二次加料。按總量的1.2％～1.4％稱取氫氧化鈣，15％～16％稱取水，攪拌混合均勻后打入動態反應釜。

第五步：硬硅鈣石活性料槳合成。在220-225℃，反應4小時，攪拌速度控制在20～40轉/分。料漿反應完全后，緩慢排汽降溫至150℃，快速排氣降溫至100℃并放料。

第六步：壓制成型。在料漿中加入松解好的棉漿和玻璃纖維，棉漿、玻璃纖維各占總量的0.1％～0.4％分散均勻，壓制成型。

第七步：烘干至含水率≤4％，包裝入庫。

3、發明的優點及積極效果