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CN101215175B - 一种轻质耐火保温材料及其制备方法 - Google Patents

一种轻质耐火保温材料及其制备方法 Download PDF

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CN101215175B CN2007101593409A CN200710159340A CN101215175B CN 101215175 B CN101215175 B CN 101215175B CN 2007101593409 A CN2007101593409 A CN 2007101593409A CN 200710159340 A CN200710159340 A CN 200710159340A CN 101215175 B CN101215175 B CN 101215175B
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陈汝淑
刘世程
刘德义
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Abstract

本发明公开了一种轻质耐火保温材料及其制备方法。采用热电厂废弃物粉煤灰做耐火与保温基料，加入粘结剂，利用水溶性高分子的表面活性作用进行机械发泡，发泡剂与稳泡剂配用，使产生的气泡对机械振动和热冲击是稳定的，利用静止空气导热率极小的热传导原理，制造人造保温材料，可制得绝热性能优异和补缩效率高的新型轻质保温冒口及其它用途保温材料。适用于熔模铸造各种合金铸件及其他铸造方法，具有显著的环保节能省资源效果。

Description

一种轻质耐火保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域。涉及一种轻质耐火保温材料及其制备方法用于铸造生产中延长冒口内金属液凝固时间以及其它保温用途。
背景技术
铸造产业是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础，在国民经济中占据相当重要的地位。我国铸件产量自2000年超越美国后已连续5年位居世界第一，铸件年产量已超过2千多万吨，已成为铸造大国。
铸造是将液态金属直接浇入各种铸型内，待其凝固后获得所需形状铸件的一种工艺方法。液态金属在降温凝固过程中，会产生液态和凝固收缩，要获得致密铸件需采用冒口补缩的工艺措施。因为冒口也有热损失，所以，冒口的体积必须比所需补缩的金属体积大的多，导致铸件的工艺出品率较低。因此，大量浪费能源和金属材料等资源。保温冒口是一项改善铸件质量、提高铸件工艺出品率、降低能耗等的先进工艺。为提高我国铸件出口档次，生产精密铸件的熔模铸造方法正迅速扩大，由于熔模型壳较薄，难以承受比重大的保温冒口，需要轻质保温冒口。
常见保温冒口类型：膨胀珍珠岩型保温冒口、无机纤维复合型保温冒口、漂珠型保温冒口等。膨胀珍珠岩型保温冒口强度低，破损大，使用不方便。无机纤维复合型保温冒口制作工艺复杂，成本高，使用受到限制。漂珠型保温冒口需对粉煤灰进行浮选，工序多，不能完全利用粉煤灰。
本发明是采用热电厂废弃物粉煤灰做耐火与保温基料，利用水溶性高分子的表面活性作用进行机械发泡，发泡剂与稳泡剂配用，使产生的气泡对机械振动和热冲击是稳定的，利用静止空气导热率极小的热传导原理，制造人造保温材料，可制得绝热性能好和高补缩效率的新型轻质保温冒口。
发明内容
本发明的目的就是提供一种人造轻质耐火保温材料及其制备方法。
本发明的技术解决方案是，
轻质耐火保温材料，按总质量为1000g，组成比例是：
粉煤灰800～850g，    膨润土或粘土  20～100g，
水玻璃60～200g，羟丙基纤维素(HPC)0.1～25g，
羟乙基纤维素(HEC)0.1～50g，聚乙烯醇(PVA)1～100g。
制备轻质耐火保温材料浆料配制方法，步骤是：
(1)将称好的羟丙基纤维素(HPC)慢慢加入搅拌的水中，直到完全溶解；
(2)将称好的羟乙基纤维素(HEC)均匀加入(1)的溶液中，并不断搅拌至完全溶解；
(3)将称好的聚乙烯醇(PVA)放入90℃的热水中，恒温并不断搅拌至完全溶解；
(4)将称好的粉煤灰、膨润土或粘土放入搅拌罐内干混均匀；
(5)将称好的水玻璃加入(4)的干粉内，并不断搅拌，然后加入适量水至物料的湿点并搅拌均匀；
(6)将称量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的湿料中，快速搅拌15～20min成稠浆。
(7)将成型模型放置在电磁微震台上→将(6)中的稠浆倒入震动的模型内→静置脱水→脱模→150～200℃烘干。
本发明所达到的有益效果是：
(1)利用有机高分子的表面活性作用进行机械发泡，发泡剂与稳泡剂配用，利用静止空气导热率极小的热传导原理，制造人造保温材料，可获得绝热性能好的轻质耐火保温材料和高补缩效率的新型轻质保温冒口。
(2)采用热电厂废弃物粉煤灰做耐火与保温基料，不必提选空心微珠，全部利用粉煤灰，可减少工业排废占地，利于环境保护。
(3)轻质耐火保温材料制作方便、成本低，能提高经济效益、减少能源和资源损耗、废物回收再利用，最大限度的利用自然资源和节约能源，实现可持续发展。
具体实施方式
轻质耐火保温材料，按总质量为1000g，组成比例是：
粉煤灰820g，             膨润土35g，
水玻璃130g，             羟丙基纤维素(HPC)0.25g，
羟乙基纤维素(HEC)2g，    聚乙烯醇(PVA)12.75g。
制备轻质耐火保温材料浆料配制方法，步骤是：
(1)将称好的羟丙基纤维素(HPC)慢慢加入搅拌的水中，直到完全溶解；
(2)将称好的羟乙基纤维素(HEC)均匀加入(1)的溶液中，并不断搅拌至完全溶解；
(3)将称好的聚乙烯醇(PVA)放入90℃的热水中，恒温并不断搅拌至完全溶解；
(4)将称好的粉煤灰、膨润土或粘土放入搅拌罐内干混均匀；
(5)将称好的水玻璃加入(4)的干粉内，并不断搅拌，然后加入适量水至物料的湿点并搅拌均匀；
(6)将称量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的湿料中，快速搅拌15～20min成稠浆。
制备轻质耐火保温材料成型方法，步骤是：
将成型模型放置在电磁微震台上→将(6)中的稠浆倒入震动的模型内→静置脱水→脱模→150～200℃烘干。

Claims (2)

1.一种轻质耐火保温材料，其特征在于，按总质量为1000g，组成比例是：
粉煤灰800～850g，          膨润土或粘土20～100g，
水玻璃60～200g，           羟丙基纤维素(HPC)0.1～25g，
羟乙基纤维素(HEC)0.1～50g，聚乙烯醇(PVA)1～100g。
2.制备一种轻质耐火保温材料的方法，其特征在于，轻质耐火保温材料，按总质量为1000g，组成比例是：
粉煤灰820g，         膨润土35g，
水玻璃130g，         羟丙基纤维素(HPC)0.25g，
羟乙基纤维素(HEC)2g，聚乙烯醇(PVA)12.75g；
制备的步骤是：
(1)将称好的羟丙基纤维素慢慢加入搅拌的水中，直到完全溶解；
(2)将称好的羟乙基纤维素均匀加入(1)的溶液中，并不断搅拌至完全溶解；
(3)将称好的聚乙烯醇放入90℃的热水中，恒温并不断搅拌至完全溶解；
(4)将称好的粉煤灰、膨润土或粘土放入搅拌罐内干混均匀；
(5)将称好的水玻璃加入(4)的干粉内，并不断搅拌，然后加入适量水至物料润湿并搅拌均匀；
(6)将称量好的(2)和(3)溶液依次加入(5)的湿料中，快速搅拌15～20min成稠浆；
(7)将成型模型放置在电磁微震台上→将(6)中的稠浆倒入震动的模型内→静置脱水→脱模→150～200℃烘干。
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