泡沫玻璃保溫材料窯爐生產線
作者:管理員    發布于:2013-08-17 16:00:45    文字:【】【】【
  一、產品簡介:
 
  發泡玻璃又稱多孔玻璃。是一種氣孔率在90%以上,由均勻的氣孔組成的隔熱玻璃。由于它的氣孔結構具有硼硅酸鹽的物理性質,用作隔熱材料具有不透氣、不燃燒、不變形、不變質、不污染食品等特點,因此,不僅用作室內外的不燃性隔熱材料,還用于食品冷凍發酵和釀造設備、液面計的浮標等。發泡玻璃的制造采用粉末燒結法,在玻璃微粉中添加發泡劑并混合,于熱容器中加熱、膨脹后退火,制得成品。
 
  泡沫玻璃是利用廢棄玻璃、粉煤灰、爐渣以及富含玻璃相的尾礦為主要原料,添加發泡濟、改性劑、促進劑等經粉碎均勻混合成配合料,放置在特定模具中經過750~860℃熔化、發泡、退火形成的一種內部充滿無數均勻氣泡的多孔玻璃材料。該玻璃中氣泡占總體積的 80~95%,氣泡的直徑約為0.5~3 毫米,其密度為150~500 千克/立方米,僅有普通玻璃的十分之一左右。
 
  二、產品特性:
 
 ?、偃葜剌p,在150kg/m3左右;
 
 ?、趯嵯禂敌?在0.060 W/m.k(38℃)以下,導熱性能穩定;
 
 ?、鄄煌笣?
 
 ?、芪市?0.2%左右;
 
 ?、莶蝗紵?
 
 ?、薏幻棺?、腐蝕、不受鼠咬;
 
 ?、邚姸雀?抗壓強度≥0.7MPa,抗折強度≥0.5Mpa;
 
 ?、嗄苣退嵝愿g(氟化氫除外);
 
 ?、岜旧頍o毒,不含CFC(氟氯化炭)和HCFC(氫氟氯酸);
 
 ?、馕锢砘瘜W性能穩定,尺寸穩定。
 
  三、應用范圍:
 
  泡沫玻璃既是保冷材料又是保溫材料,能適應深冷到較高溫度范圍等特點。同時它的重要價值不僅在于長年使用不會變質,而且本身 又起到防火、防震作用。在低溫深冷、地下工程、易燃易爆、潮濕以 及化學侵蝕苛刻環境下使用時,不但安全可靠,而且經久耐用,被譽為“不須更換的永久性隔熱材料”。所以被廣泛應用于石油、化工、地 下工程、造船、國防軍工的隔熱保溫保冷:
 
 ?、?低溫管道、設備和儲槽(儲罐);
 
 ?、?鋼鐵液氧、液氮儲槽及管道。
 
 ?、?冷庫及冷藏建筑;
 
 ?、?制藥中低溫絕熱系統;
 
 ?、?化工生產中低溫系統;
 
  泡沫玻璃還可廣泛用于民用建筑外墻和屋頂的絕熱保溫。由于泡沫玻璃質輕、防火、無污染、不燃燒、壽命長(與建筑同樣長壽命) 等特點,加之人類生存環境保護要求越來越高,泡沫玻璃將成為城市民用建筑理想的高級墻體絕熱材料和屋面
 
  絕熱材料。國內已有用泡沫 玻璃做屋面和墻體絕熱材料的工程,在日本、美國已更是不乏此類工 程實例。泡沫玻璃可廣泛用于民用建筑外墻和屋頂的絕熱保溫。由于泡沫玻璃質輕、防火、防水、無污染、不燃燒、壽命長(與建筑同樣長壽命)等特點,加之人類對生存環境保護要求越來越高,泡沫玻璃是民用建筑理想的高級墻體絕熱材料和屋面絕熱材料。
 
  四、泡沫玻璃物理性質

項目

計量單位

數值(標準/實測)

項目

計量單位

數值(標準/實測)

密度

Kg/m3

≤160/147

抗壓強度

Mpa

≥0.3/0.8

導熱系數

(25)W/m.k
(0
)W/m.k

≤0.052/0.050
0.0466

抗折強度

Mpa

0.3/0.8

使用溫度

-200~450

吸濕率

%

0.00

體積吸水率

%

≤0.5/0.2

線脹系數

cm/cmc

9×10-6/8.5×10-6


  五、工藝特點與主要工藝流程:

  中國現今生產泡沫玻璃的所有廠家和國外一樣,都是采用已成為公開公用技術的:“粉沫二步燒成法”工藝。所謂“粉沫二步燒成法”就是先把原料廢品碎玻璃和輔料發泡劑等一起磨細并混合成均勻的配合料粉,再把配合料粉裝入耐熱鋼模盒內,一起放進窖爐(發泡窖)加熱,使配合料熔融,發泡膨脹充滿模盒;然后迅速冷卻,使熔融的泡沫體外殼固化后,從模盒中取出(脫模),集中到另一臺退火爐中進行緩慢冷卻(退火),消除應力,制成泡沫玻璃毛坯(坯材);最后采用機械切割等方法,把坯材加工成各種規格形狀的成品。

  90年代中期,中國也有個別廠家,曾投資3000多萬元人民幣,搞過“一步法”工藝生產(即發泡和退火在一只窯爐中完成),但因未能穩定地生產出批量合格的產品而倒閉?,F在,中國已經沒有廠家采用”一步法”進行生產了。

  將玻璃原料和加入的添加劑一起粉碎、裝模,在爐窯中預熱、發泡、穩定、退火、整形生成產品,其特征在于:將玻璃原料和同時加入的添加劑:碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸鋇、硅酸鈉、碳黑放在球磨機內磨粉,其細度達到100-200目;重量配比為:玻璃100,添加劑0.1-2;首先用15min升溫至預熱階段(500℃-550℃)并保溫,再用30min升溫至發泡階段(830℃-860℃)并在高溫區保溫60min,,然后用30min降溫到(550℃-600)℃,最后用15h-32h退火冷卻至室溫后出爐。產品各項性能指標國內領先,已基本達到并部分超過國外標準,而其生產成本僅為進口價格的1/5,在工業和建筑領域,在國內和國際市場都具有廣闊市場前景。

在裝入混合料的模具通過發泡窯經預熱、發泡、定型、退火后制 成泡沫玻璃毛坯,隨后退火制成泡沫玻璃,其溫度控制過程為預熱→ 發泡→定型→降溫,其溫度控制曲線如下圖 所示:

  泡沫玻璃的窯爐燃燒系統

  泡沫玻璃的產品質量除了混合料的質量外,關鍵在于控制泡沫玻璃生產窯爐(發泡窯和退火窯)的爐內溫度和氣氛,因此

  可靠的燃燒設備以及優質的燃燒控制系統將是重中之重。

  六、燃燒設備

  1916年MAXON發明了預混燃燒器,這標志著工業加熱領域的革命,MAXON一直致力于為燃燒設備應用廠商提供最廣泛、最強大的國際支持服務網絡,在美國印第安納州和歐洲比利時,擁有巨大規模的生產基地,從事燃燒器、安全閥門和控制系統研發設計。目前燃燒器有40多種,為全球用戶提供一體化加熱系統解決方案。

  MAXON燃燒設備主要用于泡沫玻璃發泡的燃氣隧道窯上,一般包括發泡爐和退火爐。發泡爐分為四個溫區,每個溫區的功能劃分各不相同,依次為預熱區、升溫區、快冷區,保溫區。各段長度依據泡沫玻璃加熱曲線確定,模盒在發泡窯內采用SiC輥道傳動機構,使用變頻調速控制。預熱區和升溫區兩側窯墻上下交錯均勻分布MAXON燃燒器,燃料與空氣在燒嘴前以圓環形高速噴出,實現爐內高溫氣流的交替循環??炖鋮^包括布置在窯頂內側和窯墻內側的冷卻風管,出風口的位置和風量可調。保溫區包括在兩側窯墻上下交錯均勻分布的MAXON燃燒器,燃燒器設計功率降低為發泡區的一半。發泡爐的燃燒器采用天然氣或者LPG作為加熱能源。

  退火爐主要是為了防止玻璃與金屬模具的粘結,事先應在金屬模具的內壁涂刷一層脫模劑,這種脫模劑是采用硅酸鋁粉、硅酸和水按一定比例配合而成的整個退火時間比較長,退火時間根據配方而定,主要目的是為了使泡沫玻璃成品不開裂,不存在內應力。

  七、控制系統

  燃燒控制系統能夠確保精確的溫度控制以及爐膛內氣氛控制?;趦x電一體化的設計思路,采用國際先進的多功能控制系統,將點火順序、燃燒安全、電氣連鎖、自動控溫、監控報警和數據采集/通訊結合為一體,不但能實現高度自動化的單元控制,而且便于集群聯控、預留與相關過程的主控制系統連網,預留與廠級信息管理系統通訊,為今后的控制和管理升級擴展組建開放式平臺??刂葡到y可實現爐體動態顯示(各控溫區設定/實際溫度、燒嘴狀態、燃氣管線狀態)、管線動態顯示(風機狀態、風壓開關狀態、助燃空氣蝶閥開度、燃氣閥門狀態、燃氣管線色標)、參數設置、歷史數據記錄、手動控制、故障記錄等畫面。并可滿足燃燒啟動、溫度控制所需的獨立單元、人工操作、儀表控制、安全聯鎖、數據通訊等要求。

  八、硅泡沫玻璃的制備方法:

  硼硅泡沫玻璃的制備方法,將玻璃原料、發泡劑以及發泡助劑經過細粉碎混和均勻形成配合料,放入到耐熱鋼模具中,再經過預熱、燒結、發泡、退火等工藝制成的多孔玻璃材料;其特征在于:所述玻璃原料化學組成(wt%)為: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。該玻璃原料屬于硼硅玻璃體系,該玻璃原料可以采用碳類發泡劑(碳黑、石墨、碳化硅)和發泡助劑材料生產出耐酸性好、熱震穩定性好、機械強度高、抗沖刷性能好、導熱系數低、氣孔結構均勻的泡沫玻璃產品。

  九、發泡窯年產量計算

  1、窯長42米,產品規格650×550×220mm=0.0715m3/塊。

  2、發泡周期90-120(按100min計算)

  3、窯爐進一排,窯內42÷(0.65+0.1)=56塊/窯

  4、日產量24h×60min÷100×56=806塊/天

  5、年產量806×0.0715×300天90%=15559m3/年

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