利用抛光废渣生产新型防火保温建筑材料的研究_吴学坤.pdf
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1、Vol.33No.04(Serial No.321)FOSHAN CERAMICS作者简介:吴学坤(1985),男,汉族,本科,材料工程师,主要从事无机非金属材料研究。1前 言建筑瓷砖行业排放的抛光废渣,属于粉体状态,其粒度在 130m,堆积排放过程中极易在大气环境中扩散,对大气 PM10 和 PM2.5 指标有极严重的影响,而且其化学组成十分复杂,既含有陶瓷类的无机粉体物料,还含有大量的有机物质,使得这类工业废渣的综合利用非常困难,由于成分中瘠性组分较多,既不能作为橡胶、塑料等有机产品的填料使用,也不适合作为陶瓷、冶金等行业的配合料使用。如何大规模的将这类工业废料资源化利用来研制相关产品,已
2、成为陶瓷产业集群发展过程中的一大难题。2发泡陶瓷材料的优势分析我国自 2000 年以后陆续推出建筑节能标准,并要求各省逐步推行建筑节能。建筑外墙保温材料以苯板、挤塑板、酚醛板、聚氨酯等有机保温材料为主,这些有机保温材料易燃,安全隐患大。2009 年,国家相继推出建筑外墙保温材料防火规定,要求高层建筑和人员密集型场所外墙必须使用防火保温材料。岩棉板、发泡水泥和珍珠岩板等常规无机保温材料防火性能较好,但强度低,不抗冻,无法适应东北地区恶劣气候条件要求,存在脱落隐患。近几年,建筑外墙保温层脱落砸人、砸车事故屡有发生。发泡陶瓷材料具有防火、抗冻、耐老化等特性,是新型防火建筑外墙保温材料中唯一的抗冻材料
3、,成功经受住了多年严酷气候条件检验,被誉为东北地区与建筑物同寿命的外墙保温材料。与建筑保温领域相比,发泡陶瓷作为墙体材料使用则更具革命性。传统的墙材,如 GRC 条板、硅酸钙复合墙、水泥空心墙等因含水或具有吸水性,墙材性能在使用过程中会逐渐衰减。而发泡陶瓷墙材是经 1200高温烧制而成,材料性能不会衰减,且具有良好的机械加工性能,是唯一一种能够满足装配式建筑加工塑形要求的墙体材料。本文重点根据抛光废渣原料特性,在产业化生产时将原料处理工艺由“干法”转为“湿法球磨喷雾造粒”,以提高配方物料稳定性,以及优化产品烧成工艺制度,确保在窑炉内宽达 4.2m 隧道窑炉中获得发泡良好、性能稳定的发泡陶瓷产品
4、进行研究。通过技术创新,采用抛光废渣及相关工业助剂为原料,使得抛光废渣掺量高达 80%90%。3产品工艺流程和技术特点新型发泡陶瓷防火保温建材生产工艺流程简述:抛光砖生产企业排放的抛光废渣和各类辅助原料在原料堆放场暂存后,将工业废渣连同其他辅助原料以一定比例称量后在原料处理车间分别进行球磨、喷雾造粒处理,然后将处理后的配方物料输送至装模平台进行布料工序,完成装模后将窑车依次进入隧道窑中进行 12001250高温烧成,经过退火工序后将毛坯产品送入机加工车间进行打磨、切割处理,机加工后的产品经质检、包装后入成品库贮存待售,设置质检室,对原料及产品进行理化检验,以保证产品质量优良。新型发泡陶瓷防火保
5、温建材的技术特点主要有:(1)材料导热系数低,内部为闭孔结构,无热桥。可通过调整材料使用厚度满足我国不同地区建筑节能设计标准要求。(2)尺寸设计合理,符合现行建筑模数,可以单独砌利用抛光废渣生产新型防火保温建筑材料的研究吴学坤(辽宁瓦丹弗新材料科技有限公司,沈阳110063)摘 要:以抛光废渣为主要原料生产一种新型防火保温建筑材料发泡陶瓷材料,配方组分均为固体废弃物,通过物料配方的优化和产品烧成工艺等关键技术的优化,极大程度地降低了发泡陶瓷建材的制造成本,也提高该产业利用固体废弃物的处理能力。同时,科学设计窑炉退火工艺,提高其换热效率,降低生产能源损耗。关键词:抛光废渣;绿色建材;防火保温建筑
6、材料;发泡陶瓷10佛 山 陶 瓷2023 年第 4 期(第 321 期)筑成墙,解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性,使墙体保温系统的使用寿命与建筑物的使用寿命一致。(3)块形设计符合施工习惯,重量轻,强度高,有效地减轻了劳动强度,提高施工工效。4关键技术的开发及优化4.1 物料配方的开发及优化本文通过技术创新,采用陶瓷抛光废渣为主要原料,辅以少量助熔剂、发泡剂和廉价矿物组分,通过精细陶瓷的配料手段及高温烧结工艺,使废渣在高温熔融状态下,发生剧烈的固熔反应,晶体空间结构重新搭建,使废渣完全改变原有物理形体,以元素的身份重新融入到新产品中,可获得高品质发泡陶瓷产品,废渣利用率高达 60%90%。材
7、料制备过程中可以通过调整助熔剂、发泡剂的种类和掺入量,人为控制晶体生长过程,获得预期性能的新型防火保温建材系列产品。此外,把小试、中试阶段原料处理所用的干法处理方式调整为湿法球磨处理工艺,之后对配方物料料浆进行喷雾造粒处理,大大改善配方物料的均一性和稳定性。4.2 物料配方稳定性的优化物料配方的稳定性主要包括同一厂家供应抛光废渣的大生产运行的配方稳定性、不同厂家供应抛光废渣原料在大生产运行的配方稳定性。对进厂每个批次的抛光废渣均要抽样做成分分析,根据各厂家抛光废渣的成分组成的不同,有针对性的调整配方中添加发泡剂、助熔剂的比例,使不同厂家抛光废渣在同等生产条件下达到合格产品的性能指标,避免生产运
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