一种保温烧结砖及其制备方法.pdf

本发明提供了一种保温烧结砖及其制备方法。保温烧结砖的制备方法，包括以下步骤：步骤A：按重量计，取珍珠岩20-40份、粘合剂40-60份、发泡剂5-30份，混合，得到混合料；步骤B：将所述混合料冷压成型；步骤C：将所述冷压成型得到的砖置于烧结炉中，在大气气氛下以5～10℃/min速度升温至800～1000℃，再保温60-140min，冷却得到产品；其中，所述粘合剂为泡沫玻璃边角料与硼玻璃的混合物。本发明制得的保温烧结砖容重小，其密度小于900kg/m3，且该保温烧结砖导热系数低、防火、成本低、利废环保。

权利要求书
1.  一种保温烧结砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：按重量计，取珍珠岩20-40份、粘合剂40-60份、发泡剂5-30份，混合研磨，得到混合料；
步骤B：将所述混合料冷压成型；
步骤C：将所述冷压成型得到的砖置于烧结炉中，在大气气氛下以5～10℃/min速度升温至800～1000℃，再保温60-140min，冷却得到产品；
其中，所述粘合剂为泡沫玻璃边角料与硼玻璃的混合物。

2.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述冷压成型的方法为：将所述混合料加入冷压模具中，加压至20～100KN，然后保压0.5-2min，脱模。

3.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述冷却的方法为：以8-12℃/min的速度冷却。

4.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述冷却的方法为自然冷却。

5.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为石墨粉；优选地，所述泡沫玻璃边角料为轻质泡沫玻璃边角料；优选地，所述珍珠岩为膨胀珍珠岩。

6.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述泡沫玻璃边角料与所述硼玻璃的重量比为0～3：1。

7.  根据权利要求1所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述混合研磨的方法为：先利用球磨机湿磨8-12h，再烘干，之后利用球磨机干磨8-12h。

8.  根据权利要求7所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，在所述步骤B之后和所述步骤C之前，还进行干燥。

9.  根据权利要求8所述的保温烧结砖的制备方法，其特征在于，所述干燥的方法为：通风自然干燥24h。

10.  一种保温烧结砖，其特征在于，其采用权利要求1-9任一项所述的保温烧结砖的制备方法制得。

说明书一种保温烧结砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温砖领域，具体而言，涉及一种保温烧结砖及其制备方法。
背景技术
目前，建筑保温材料以有机保温材料(聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板和聚氨酯泡沫板)占据主导地位，这类保温材料不仅质轻、隔音、隔热、保温性能好，而且生产工艺简单，安装方便，但是这类保温材料属易燃材料，具有引发火灾的危险性。一旦发生火灾，燃烧速度极快，如果扑救不及时，后果不堪设想。另外，这些有机保温材料在燃烧工程中，会产生大量的烟雾和有毒气体，给逃生者和救援人员也会带来很大的危害。无机保温材料本身属于不燃材料，取代有机保温砖是国家建筑防火安全、绿色节能的必然趋势。
泡沫玻璃是是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，但在其生产过程中，特别在烧制和切割加工工序上，会产生一定数量的泡沫玻璃边角料。由于国内对泡沫边角料的回收利用技术还不成熟，将这些堆积如山的边角料运往何方，是企业面临的一个棘手问题。如果不能将这些边角料和生产中产生的废品进行合理的回收利用，一方面会造成很大的资源和能耗浪费，另一方面也给周边环境带来不好的影响。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种以泡沫玻璃为原料的保温烧结砖的制备方法，所述的制备方法制得的保温烧结砖优选泡沫玻璃边角料为原料，利废环保。
本发明的第一目的在于提供一种以泡沫玻璃为原料的保温烧结砖的制备方法，所述的制备方法制得的保温烧结砖容重小，其密度小于900kg/m3。
本发明的第二目的在于提供一种所述的保温烧结砖，该保温烧结砖不仅容重小，而且导热系数低、防火、成本低。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种保温烧结砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤A：按重量计，取珍珠岩20-40份、粘合剂40-60份、发泡剂5-30份，混合研磨，得到混合料；
步骤B：将所述混合料冷压成型；
步骤C：将所述冷压成型得到的砖置于烧结炉中，在大气气氛下以5～10℃/min速度升温至800～1000℃，再保温60-140min，冷却得到产品；
其中，所述粘合剂为泡沫玻璃边角料与硼玻璃的混合物。
上述保温烧结砖的制备方法以珍珠岩为骨架材料，以泡沫玻璃与硼玻璃为粘合剂，再添加一定量发泡剂，在冷压成型之后，采用特定的烧结条件使泡沫玻璃和硼玻璃发生熔融，两者熔融产生的液相起粘结剂的作用，将轻质珍珠岩颗粒胶结起来，同时发泡剂在烧结加热过程中产生气泡，在熔融的粘合剂中产生大小均匀的气泡。由于烧结方法使砖体内部产生了多泡结构，并且所用的原料泡沫玻璃和珍珠岩均属轻质材料，因此，最终制得的烧结砖容重很小，密度小于900kg/m3。
其中，烧结时的气体气氛、温度、升温速度和保温时间对烧结砖的晶体成型至关重要，只有采用大气气氛、800～1000℃的烧结温度、5～10℃/min的升温60-140min的保温时间才能得到本发明烧结砖的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布，才能既满足保温砖的常规性能要求，又达到容重很小的技术效果。具体地，在800～1000℃的烧结温度下，珍珠岩因受热达到软化程度，形成的玻璃质中结合水汽化产出很大压力，体积迅速膨胀；同时泡沫玻璃和硼玻璃熔融成液相，发泡剂在熔融液体内产生均匀分布的气泡。在玻璃质冷却至软化温度以下时，便凝成空腔结构，形成多孔的砖体。
另外，由于上述制备方法中所用原料价格低廉，其中泡沫玻璃还可以利用边角料，因此生产成本随之降低。
进一步地，所述冷压成型的方法为：将所述混合料加入冷压模具中，加压至20～100KN，然后保压0.5-2min，脱模。
采用以上冷压成型主要是使坯体具有一定的强度，利于输送。
进一步地，所述冷却的方法为：以8-12℃/min的速度冷却。急剧降温会产生不规则的晶型，8-12℃/min的速度适用于本发明所用的原料，使得到的产品晶型规则。
进一步地，所述冷却的方法为自然冷却。自然降温的速度虽然较慢，但是获得晶型更规则，且具有节能减排的优点。
进一步地，所述发泡剂为石墨粉；其单位体积产泡量大，发泡效率高。
进一步地，所述泡沫玻璃和珍珠岩为轻质材料。以进一步降低产品的密度。
进一步地，所述泡沫玻璃与所述硼玻璃的重量比为0～3：1。采用此比例混合而成的粘结剂粘合效果好，且所需的加热温度低。
进一步地，所述混合研磨的方法为：先利用球磨机湿磨8-12h，再烘干，之后利用球磨机干磨8-12h。采用湿磨和干磨结合的方式，以保证颗粒均匀细腻。
进一步地，在所述步骤B之后和所述步骤C之前，还进行干燥。使成型时加入的水分蒸发。
进一步地，所述干燥的方法为：通风自然干燥24h。采用此干燥方式实现水分的缓慢挥发，避免快速干燥产生裂纹。
进一步地，泡沫玻璃优选工业废弃的泡沫玻璃边角料，这样可以将废品合理回收利用，一方面避免造成资源和能耗浪费，另一方面也利于周边环境的环保。
一种保温烧结砖，其采用上述保温烧结砖的制备方法制得。
该保温烧结砖具有环保、容重小、导热系数低、防火性能好、成本低的优点。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)保温烧结砖容重小，导热系数低、防火。
(2)原料环保、成本低。
(3)设备成本低。
(4)工艺简单。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
将膨胀珍珠岩40份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)50份，石墨粉10份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例2
将膨胀珍珠岩42份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)48份，石墨粉10份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例3
将膨胀珍珠岩38份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)52份，石墨粉10份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例4
将膨胀珍珠岩36份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)49份，石墨粉15份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例5
将膨胀珍珠岩39份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例6
将膨胀珍珠岩40份，(1:0的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)55份，石墨粉5份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例7
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例8
将膨胀珍珠岩39份，(1:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例9
将膨胀珍珠岩39份，(0:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例10
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至800℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例11
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至1000℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例12
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至20KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例13
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至90KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温120min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例14
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温60min，然后以10℃/min速度降至室温。
实施例15
将膨胀珍珠岩39份，(3:1的泡沫玻璃边角料+硼玻璃)54份，石墨粉7份和水装入球磨罐内，湿磨10h后，倒出。在空气中自然沉淀3h左右，倒出水。放入烘箱烘干，温度100℃左右，时间24h。然后又干磨10h，过筛。将混好的料加入冷压模具，加压至50KN，然后保压1min，脱模。将冷压样放在干燥通风的环境中自然干燥24h后置于烧结炉中于大气气氛下以5℃/min速度升温至900℃，保温30min，然后以10℃/min速度降至室温。
试验
为了进一步说明本发明的有效果，本试验测试了实施例1-15的密度、导热系数和可燃性，结果如表1-2所示。由结果可知，本发明的保温烧结砖兼具容重小、保温效果好、不可燃的优点，因此可应用于墙体、管道等保温工程。
表1实施例1-7的密度、导热系数和可燃性结果

表2实施例8-15的密度、导热系数和可燃性结果

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。