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泡沫玻璃保温材料窑炉生产线

发布日期:2014-04-17    来源:中国窑炉网   浏览次数:556

   一、产品简介:
 
  发泡玻璃又称多孔玻璃。是一种气孔率在90%以上,由均匀的气孔组成的隔热玻璃。由于它的气孔结构具有硼硅酸盐的物理性质,用作隔热材料具有不透气、不燃烧、不变形、不变质、不污染食品等特点,因此,不仅用作室内外的不燃性隔热材料,还用于食品冷冻发酵和酿造设备、液面计的浮标等。发泡玻璃的制造采用粉末烧结法,在玻璃微粉中添加发泡剂并混合,于热容器中加热、膨胀后退火,制得成品。
 
  泡沫玻璃是利用废弃玻璃、粉煤灰、炉渣以及富含玻璃相的尾矿为主要原料,添加发泡济、改性剂、促进剂等经粉碎均匀混合成配合料,放置在特定模具中经过750~860℃熔化、发泡、退火形成的一种内部充满无数均匀气泡的多孔玻璃材料。该玻璃中气泡占总体积的 80~95%,气泡的直径约为0.5~3 毫米,其密度为150~500 千克/立方米,仅有普通玻璃的十分之一左右。
 
  二、产品特性:
 
  ①容重轻,在150kg/m3左右;
 
  ②导热系数小,在0.060 W/m.k(38℃)以下,导热性能稳定;
 
  ③不透湿;
 
  ④吸水率小,0.2%左右;
 
  ⑤不燃烧;
 
  ⑥不霉变、腐蚀、不受鼠咬;
 
  ⑦强度高,抗压强度≥0.7MPa,抗折强度≥0.5Mpa;
 
  ⑧能耐酸性腐蚀(氟化氢除外);
 
  ⑨本身无毒,不含CFC(氟氯化炭)和HCFC(氢氟氯酸);
 
  ⑩物理化学性能稳定,尺寸稳定。
 
  三、应用范围:
 
  泡沫玻璃既是保冷材料又是保温材料,能适应深冷到较高温度范围等特点。同时它的重要价值不仅在于长年使用不会变质,而且本身 又起到防火、防震作用。在低温深冷、地下工程、易燃易爆、潮湿以 及化学侵蚀苛刻环境下使用时,不但安全可靠,而且经久耐用,被誉为“不须更换的永久性隔热材料”。所以被广泛应用于窑炉,石油、化工、地 下工程、造船、国防军工的隔热保温保冷:
 
  ① 低温管道、设备和储槽(储罐);
 
  ② 钢铁液氧、液氮储槽及管道。
 
  ③ 冷库及冷藏建筑;
 
  ④ 制药中低温绝热系统;
 
  ⑤ 化工生产中低温系统;
 
  泡沫玻璃还可广泛用于民用建筑外墙和屋顶的绝热保温。由于泡沫玻璃质轻、防火、无污染、不燃烧、寿命长(与建筑同样长寿命) 等特点,加之人类生存环境保护要求越来越高,泡沫玻璃将成为城市民用建筑理想的高级墙体绝热材料和屋面绝热材料。国内已有用泡沫 玻璃做屋面和墙体绝热材料的工程,在日本、美国已更是不乏此类工 程实例。泡沫玻璃可广泛用于民用建筑外墙和屋顶的绝热保温。由于泡沫玻璃质轻、防火、防水、无污染、不燃烧、寿命长(与建筑同样长寿命)等特点,加之人类对生存环境保护要求越来越高,泡沫玻璃是民用建筑理想的高级墙体绝热材料和屋面耐火材料
 
    四、工艺特点与主要工艺流程:
 
  中国现今生产泡沫玻璃的所有厂家和国外一样,都是采用已成为公开公用技术的:“粉沫二步烧成法”工艺。所谓“粉沫二步烧成法”就是先把原料废品碎玻璃和辅料发泡剂等一起磨细并混合成均匀的配合料粉,再把配合料粉装入耐热钢模盒内,一起放进窖炉(发泡窖)加热,使配合料熔融,发泡膨胀充满模盒;然后迅速冷却,使熔融的泡沫体外壳固化后,从模盒中取出(脱模),集中到另一台退火炉中进行缓慢冷却(退火),消除应力,制成泡沫玻璃毛坯(坯材);最后采用机械切割等方法,把坯材加工成各种规格形状的成品。
 
  90年代中期,中国也有个别厂家,曾投资3000多万元人民币,搞过“一步法”工艺生产(即发泡和退火在一只窑炉中完成),但因未能稳定地生产出批量合格的产品而倒闭。现在,中国已经没有厂家采用”一步法”进行生产了。
 
  将玻璃原料和加入的添加剂一起粉碎、装模,在炉窑中预热、发泡、稳定、退火、整形生成产品,其特征在于:将玻璃原料和同时加入的添加剂:碳酸钙、碳酸钠、碳酸钡、硅酸钠、碳黑放在球磨机内磨粉,其细度达到100-200目;重量配比为:玻璃100,添加剂0.1-2;首先用15min升温至预热阶段(500℃-550℃)并保温,再用30min升温至发泡阶段(830℃-860℃)并在高温区保温60min,,然后用30min降温到(550℃-600)℃,最后用15h-32h退火冷却至室温后出炉。产品各项性能指标国内领先,已基本达到并部分超过国外标准,而其生产成本仅为进口价格的1/5,在工业和建筑领域,在国内和国际市场都具有广阔市场前景。
 
     五、燃烧设备
 
  1916年MAXON发明了预混燃烧器,这标志着工业加热领域的革命,MAXON一直致力于为燃烧设备应用厂商提供最广泛、最强大的国际支持服务网络,在美国印第安纳州和欧洲比利时,拥有巨大规模的生产基地,从事燃烧器、安全阀门和控制系统研发设计。目前燃烧器有40多种,为全球用户提供一体化加热系统解决方案。
 
  MAXON燃烧设备主要用于泡沫玻璃发泡的燃气隧道窑上,一般包括发泡炉和退火炉。发泡炉分为四个温区,每个温区的功能划分各不相同,依次为预热区、升温区、快冷区,保温区。各段长度依据泡沫玻璃加热曲线确定,模盒在发泡窑内采用SiC辊道传动机构,使用变频调速控制。预热区和升温区两侧窑墙上下交错均匀分布MAXON燃烧器,燃料与空气在烧嘴前以圆环形高速喷出,实现炉内高温气流的交替循环。快冷区包括布置在窑顶内侧和窑墙内侧的冷却风管,出风口的位置和风量可调。保温区包括在两侧窑墙上下交错均匀分布的MAXON燃烧器,燃烧器设计功率降低为发泡区的一半。发泡炉的燃烧器采用天然气或者LPG作为加热能源。
 
  退火炉主要是为了防止玻璃与金属模具的粘结,事先应在金属模具的内壁涂刷一层脱模剂,这种脱模剂是采用硅酸铝粉、硅酸和水按一定比例配合而成的整个退火时间比较长,退火时间根据配方而定,主要目的是为了使泡沫玻璃成品不开裂,不存在内应力。
 
  六、控制系统
 
  燃烧控制系统能够确保精确的温度控制以及炉膛内气氛控制。基于仪电一体化的设计思路,采用国际先进的多功能控制系统,将点火顺序、燃烧安全、电气连锁、自动控温、监控报警和数据采集/通讯结合为一体,不但能实现高度自动化的单元控制,而且便于集群联控、预留与相关过程的主控制系统连网,预留与厂级信息管理系统通讯,为今后的控制和管理升级扩展组建开放式平台。控制系统可实现炉体动态显示(各控温区设定/实际温度、烧嘴状态、燃气管线状态)、管线动态显示(风机状态、风压开关状态、助燃空气蝶阀开度、燃气阀门状态、燃气管线色标)、参数设置、历史数据记录、手动控制、故障记录等画面。并可满足燃烧启动、温度控制所需的独立单元、人工操作、仪表控制、安全联锁、数据通讯等要求。
 
  七、硅泡沫玻璃的制备方法:
 
  硼硅泡沫玻璃的制备方法,将玻璃原料、发泡剂以及发泡助剂经过细粉碎混和均匀形成配合料,放入到耐热钢模具中,再经过预热、烧结、发泡、退火等工艺制成的多孔玻璃材料;其特征在于:所述玻璃原料化学组成(wt%)为:SiO255~78、B2O30.5~25、Al2O32~8、Li2O0.1~0.5、Na2O5~14、K2O0.5~6.5、MgO1~5、CaO3~8、BaO0~3、TiO20.5~4、SO30.02~0.45、Fe2O30.2~1.0、MnO20~2.5。该玻璃原料属于硼硅玻璃体系,该玻璃原料可以采用碳类发泡剂(碳黑、石墨、碳化硅)和发泡助剂材料生产出耐酸性好、热震稳定性好、机械强度高、抗冲刷性能好、导热系数低、气孔结构均匀的泡沫玻璃产品。
 
  八、发泡窑年产量计算
 
  1、窑长42米,产品规格650×550×220mm=0.0715m3/块。
 
  2、发泡周期90-120(按100min计算)
 
  3、窑炉进一排,窑内42÷(0.65+0.1)=56块/窑
 
  4、日产量24h×60min÷100×56=806块/天
 
  5、年产量806×0.0715×300天90%=15559m3/年

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