利用凹凸棒和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材及其生产工艺.pdf

本发明涉及一种利用凹凸棒和石墨生产的高强度无机发泡防火保温墙体材料及其生产工艺，技术方案是将凹凸棒、石墨、红粘土和石灰石制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料均匀铺设在烧制模具中，模具内固定装入高强度耐火钢网，布设在细粉混料中间，经过高温烧制窑一次性将混料与耐火钢网一体烧制冷却成型。有益效果在于能够通过板材中间配置的钢网强度来调节增强板材的整体支撑构造强度，使板材在工程中发挥更大的应用空间，同时增加了建筑板材在使用过程中的安全性和使用寿命。

1.  一种利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材，其特征在于：由纯微晶板层(1)和微晶发泡板层(2)一次性一体烧制成型；纯微晶板层(1)由凹凸棒土土细粉料烧制而成，板面呈紫红色，内部结构密实；微晶发泡板层(2)由凹凸棒土土细粉料、石墨细粉料、红粘土细粉料和石灰石细粉料混合均匀烧制而成，内部呈蜂窝状构造，中间衬有钢网(3)，钢网(3)与板体烧结在一起。

2.  如权利要求1所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材，其特征在于：微晶发泡板层(2)的配料成份包括凹凸棒土土65—45%、石墨5%、红粘土30—20%、石灰石20—10%。

3.      如权利要求1所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材，其特征在于：钢网(3)选用铁络铝合金耐高温钢网，熔点大于1400℃，呈井字状，配筋型号为?3mm-?50mm。

4.  如权利要求1所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材，其特征在于：纯微晶板层(1)厚度3-35mm,微晶发泡板层(2)厚度为3~600mm。

5.  一种利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，其特征在于包含以下工艺步骤：
    S1.原料制备：
     1）制备纯微晶颗粒：将凹凸棒土土原料在玻璃池炉内熔制成凹凸棒土土熔浆，熔制温度在1500~1550℃，经过熔化、均化，将质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进行水淬处理，制成微晶颗粒，然后进行颗粒分级烘干；
     2）制备石墨细粉：将石墨研磨成细粉料；
     3）制备红粘土碎料：将红粘土晾干，破碎为颗粒碎块和粉末；
     4）制备石灰石碎料：将石灰石原料进行破碎处理，加工成微小颗粒；
     5）制备纯微晶细粉：将凹凸棒土土纯微晶颗粒经过机械粉碎研磨设备研磨为500-700目的微小细粉；
     6）制备微晶发泡混合料细粉：将凹凸棒土土微晶颗粒、石墨细粉、红粘土碎料和石灰石碎料按配比称重混合均匀，经过机械粉碎研磨设备研磨为500-700目的微小细粉，同时研磨过程使原料混合的更加均匀；
    S2.布料：
     1）将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混合料细粉各自装入布料机料仓中进行沉积；
     2）待纯微晶细粉和微晶发泡混合料细粉沉积完毕后，依次在烧制模具中均匀布设纯微晶细粉、钢网和微晶发泡混合料细粉；
    S3.烧制：
      1) 将布好纯微晶细粉、钢网和微晶发泡混合料细粉的烧制模具送入烧制窑，高温加热至1150℃-1200℃，持续4-5小时；
      2）将烧制好的高强度微晶发泡防火保温板材送入窑内冷却段自然冷却，持续18-24小时；
 S4.成品加工：将冷却后的高强度微晶发泡防火保温板材，按工程尺寸切割为工程用板料。

6.  如权利要求5所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，其特征在于：微晶发泡混合料细粉中凹凸棒土土微晶颗粒、石墨细粉、红粘土碎料和石灰石碎料的重量百分比为：凹凸棒土土微晶颗粒65—45%、石墨细粉5%、红粘土碎料30—20%、石灰石碎料20—10%。

7.  如权利要求5所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，其特征在于：S2布料工艺第2步包括以下具体步骤：
A.分别在布料机装置的不同料仓中单独装入制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混合料细粉，等待粉料沉积；
B.分别依次通过布料机在微晶发泡防火保温板材烧制模具中进行布料：
 a.先在烧制模具底部布入第一层0-35mm厚纯微晶细粉，表面铺平；
 b.然后在纯微晶细粉层以上,烧制模具四周侧壁上的指定位置，水平固定布设钢网；
     c.最后通过纯微晶细粉层上布设微晶发泡混合料细粉，料层小于600mm厚，将钢网没入其中，表面铺平。

利用凹凸棒和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材及其生产工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程材料领域，具体涉及一种利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材及其生产工艺。
背景技术
微晶发泡防火保温板材是一种利用高含量无机硅酸盐矿料为主原料生产的具有防火保温性能高、导热系数低、新型轻质、化学性能稳定、无毒无味、防腐防潮性能好、隔音降噪、防水憎水性能高、耐候性强等特性的板体材料。作为建筑材料使用，具备极大的使用价值和使用范围。
凹凸棒土是一种纤维状多孔结构的晶质水合镁铝硅酸盐非金属粘土矿，凹凸棒土矿的组成成份中超过50%为二氧化硅，经试验，可以用于生产微晶发泡防火保温板材。而且因为凹凸棒土粘土矿物具有纳米材料的属性，是具有纳米通道结构的天然纳米结构矿物材料，所以将凹凸棒土作为微晶发泡防火保温板材的主要生产原料，跟其它不具备纳米材料属性的矿料作为主原料生产的微晶发泡防火保温板材相比，在抗压强度、抗渗性以及耐久性上均得以提高。在微晶发泡防火保温板材的制作原料中加入适量的石墨，可进一步加强微晶发泡防火保温板材抗压强度和韧性。
在实际工程作业中，根据微晶发泡防火保温板材的抗压和抗拉强度，一般用于多层建筑和小高层建筑的外墙建设，同时也可以板材自身为结构，直接用于临时建筑或小型构筑物类建筑的建设。因为受到材料自身特性的影响，板材抗压强度拥有一定的极限，所以在一定程度上限制了板材的使用范围和安全性，这成为了微晶发泡防火保温板材的一个瓶颈。利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材可进一步扩大微晶发泡防火保温板材的使用范围，提高建筑物的使用年限。
    
发明内容
本发明的目的就是为了增强微晶发泡防火保温板材的强度和安全性，从微晶发泡防火保温板材整体构造和生产工艺步骤出发，利用凹凸棒土和石墨为主要生产原料，通过改进生产工艺和板体构造，生产出强度更加卓越的微晶发泡防火保温板材，使微晶发泡防火保温板材具有更大的使用价值和范围，提供一种板面呈紫红色、强度性能优越、利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材及其生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：利用凹凸棒土高温烧制后呈紫红色的特点，生产出紫红色的微晶板面；将凹凸棒土、石墨、红粘土和石灰石制备成微小细粉，按比例均匀混合，然后将细粉混料均匀铺设在烧制模具中，模具内固定装入高强度耐火钢网，布设在细粉混料中间，经过高温烧制窑一次性将混料与耐火钢网一体烧制冷却成型。
根据以上方案本发明利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材由纯微晶板层和微晶发泡板层一次性一体烧制成型；纯微晶板层由凹凸棒土微晶细粉料烧制而成，板面呈紫红色，内部结构密实；微晶发泡板层由凹凸棒土微晶细粉料、石墨细粉料、红粘土细粉料和石灰石细粉料混合均匀烧制而成，内部呈蜂窝状构造，中间衬有钢网，钢网与板体烧结在一起。
所述的高强度微晶发泡防火保温板材配料包括凹凸棒土65—45%、石墨5%、红粘土30—20%、石灰石20—10%。
所述的钢网选用铁络铝合金耐高温钢网，熔点大于1400℃，呈井字状，配筋强度为?3mm-?50mm。
所述的发泡防火保温板材的板体厚度为3—600mm。
本发明利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，包括以下步骤：
    S1.原料制备：
     1）制备微晶颗粒：将凹凸棒土原料在玻璃池炉内熔制成凹凸棒土熔浆，熔制温度在1500~1550℃，经过熔化、均化，将质量稳定的熔浆经玻璃池炉出料口流出，进行水淬处理，制成微晶颗粒，然后进行颗粒分级烘干；
     2）制备石墨细粉：将石墨研磨成细粉料；
     3）制备红粘土碎料：将红粘土晾干，破碎为颗粒碎块和粉末；
     4）制备石灰石碎料：将石灰石原料进行破碎处理，加工成微小颗粒；
     5）制备纯微晶细粉：将凹凸棒土微晶颗粒经过机械粉碎研磨设备研磨为500-700目的微小细粉；
     6）制备微晶发泡混合料细粉：将凹凸棒土微晶颗粒、石墨细粉、红粘土碎料和石灰石碎料按配比称重混合均匀，经过机械粉碎研磨设备研磨为500—700目的微小细粉，同时研磨过程使原料混合的更加均匀；
    S2.布料：
     1）将制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料细粉各自装入布料机中进行沉积；
     2）待纯微晶细粉和微晶发泡混合料细粉沉积完毕后，依次在烧制模具中均匀布设纯微晶细粉、钢网和微晶发泡混料细粉；
    S3.烧制：
      1) 将布好纯微晶细粉、钢网和微晶发泡混料细粉的烧制模具送入烧制窑，高温加热至1150℃-1200℃，持续4-5小时；
      2）将烧制好的高强度微晶发泡防火保温板材送入窑内冷却段自然冷却，持续18-24小时；
 S4.成品加工：将冷却后的高强度微晶发泡防火保温板材，按工程尺寸切割为工程用板料。
所述的利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，微晶发泡混料细粉中凹凸棒土微晶颗粒、石墨细粉、红粘土碎料和石灰石碎料的重量百分比为：凹凸棒土微晶颗粒65—45%、石墨细粉5%、红粘土碎料30—20%、石灰石碎料20—10%。
所述的S2布料工艺第2步包括以下具体步骤：
A.分别在布料机装置的不同料仓中单独装入制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料细粉，等待粉料沉积；
B.分别依次通过布料机在微晶发泡防火保温板材烧制模具中进行布料：
 a.先在烧制模具底部布入第一层0-35mm厚纯微晶细粉，表面铺平；
 b.然后在纯微晶细粉层以上,烧制模具四周侧壁上的指定位置，水平固定布设钢网；
 c.最后通过纯微晶细粉层上布设微晶发泡混合料细粉，料层小于600mm厚，将钢网没入其中，表面铺平。
本发明的有益效果在于：生产出指定颜色的板材，更能迎合市场设计使用需求；凹凸棒土的纳米材料特性提高了板材的强度、抗渗性与耐久性，石墨的加入使板材韧性增强，并且能够通过板材中间配置的钢网强度来调节增强板材的整体支撑构造强度，使板材在工程中发挥更大的应用空间，同时增加了建筑板材在使用过程中的安全性和使用寿命。
说明书附图
附图1为本发明工艺生产的有纯微晶板的高强度微晶发泡防火保温板材构造示意图。
附图2为本发明工艺生产的无纯微晶板的高强度微晶发泡防火保温板材构造示意图。
附图3为本发明工艺生产的高强度微晶发泡防火保温板材的钢网构造示意图。
附图中：纯微晶板层1、微晶发泡层2、钢网3。
具体实施方式
下面以实施例案的方式进一步技术描述发明。
实施例1：
如附图1所示，一种根据利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的有纯微晶板饰面层的高强度微晶发泡防火保温板材，由纯微晶板层1和微晶发泡板层2一次性一体烧制成型；纯微晶板层1由凹凸棒土细粉料烧制而成，板面呈紫红色，内部结构密实；微晶发泡板层2由凹凸棒土细粉料、石墨细粉料、红粘土细粉料和石灰石细粉料混合均匀烧制而成，内部呈蜂窝状构造，中间衬有钢网3，钢网3与板体烧结在一起。
所述的微晶发泡板层2，配料成份包括凹凸棒土65—45%、石墨5%、红粘土30—20%、石灰石20—10%。
所述的钢网3选用铁络铝合金耐高温钢网，熔点大于1400℃，呈井字状，配筋强度为?3mm-?50mm。
所述的纯微晶板层1厚度3-35mm,微晶发泡板层2厚度为3-600mm。
实施例2：
如附图2所示，一种根据利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的无纯微晶板饰面层的高强度微晶发泡防火保温板材，微晶发泡板层2的板体由凹凸棒土细粉料、石墨细粉料、红粘土细粉料和石灰石细粉料混合均匀烧制而成，内部呈蜂窝状构造，中间衬有钢网3，钢网3与板体一体化烧结在一起。
所述的微晶发泡板层2，配料成份包括凹凸棒土65—45%、石墨5%、红粘土30—20%、石灰石20—10%。
所述的钢网3选用铁络铝合金耐高温钢网，熔点大于1400℃，呈井字状，配筋强度为?3mm-?50mm。
所述的微晶发泡板层2的板体厚度为3~600mm。
实施例3：
如附图3所示，本发明利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的高强度微晶发泡防火保温板材，微晶发泡混合材料层2中的钢网3选用铁络铝合金耐高温钢网，熔点大于1400℃，呈井字状，配筋强度为3mm-50mm。
实施例4：
本发明利用风积沙生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺，S2布料工艺第2步包括以下具体步骤：
A.分别在布料机装置的不同料仓中单独装入制备好的纯微晶细粉和微晶发泡混料细粉，等待粉料沉积；
B.分别依次通过布料机在微晶发泡防火保温板材烧制模具中进行布料：
 a.先在烧制模具底部布入第一层0-35mm厚纯微晶细粉，表面铺平，即完成对纯微晶板层1的布料；
 b.然后在纯微晶细粉层以上,烧制模具四周侧壁上的指定位置，水平固定布设钢网3；
 c.最后通过纯微晶细粉层上布设微晶发泡混合料细粉，料层小于600mm厚，将钢网3没入其中，表面铺平，即完成对纯微发泡层2的布料。
实施例5：
一种根据利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的无纯微晶板饰面层的高强度微晶发泡防火保温板材，原料配比为：凹凸棒土55%、石墨5%、红粘土25%、石灰石15%，干密度重量为505kg/立方、导热气数0.20（350度）、抗压强度13MPa、防火性能为A1级。
实施例6：
一种根据利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的无纯微晶板饰面层的高强度微晶发泡防火保温板材，原料配比为：凹凸棒土65%、石墨5%、红粘土20%、石灰石10%，干密度重量为405kg/立方、导热气数0.19（350度）、抗压强度9MPa、防火性能为A1级。
实施例7：
一种根据利用凹凸棒土和石墨生产的高强度微晶发泡防火保温板材的生产工艺生产的无纯微晶板饰面层的高强度微晶发泡防火保温板材，原料配比为：凹凸棒土45%、石墨5%、红粘土30%、石灰石20%，干密度重量为305kg/立方、导热气数0.18（350度）、抗压强度7MPa、防火性能为A1级。