保温材料_图文_百度文库

发布日期:2019-09-29 01:40
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  第六章 保温绝热资料 ? 第一节 概述 ? 一、绝热资料及其根本央浼 ? 导热系数幼并拥有必定耐热力的资料,都 可能动作保温资料; ? 另一种用意是保冷,称保冷资料。 ? 二者统称为绝热资料。风俗上称保温资料。 ? 保温资料的根本央浼是: ? 导热系数低;<0.116焦耳 / 厘米· 秒· ℃ [J/(cm· s· ℃ )] ? 其次容重幼; ? 必定的板滞强度; ? 不燃、应用温度领域宽; ? 拥有耐水性、化学安闲性等。 ? 二、国内坐褥处境及成长趋向 ? 开国初期,国内多用自然石棉、软木、刨 花、木屑、稻草及炉渣之类作保温资料。 ? ??五年筹划时刻,因为冶金、板滞等工 业的成长,对保温隔热资料的需求增加, 发动了保温资料的成长,接踵征战起玻璃 棉、矿物棉、膨胀蛭石等保温资料厂。 ? 六十年代,泡沫塑料、膨胀蛭石、膨胀珍 珠岩的坐褥成长较疾,况且还成长了加气 混凝土和粉煤灰加气混凝土等保温资料新 种类 ? 七十年代,膨胀珍珠岩、泡沫塑料等坐褥 厂简直遍于世界。 ? 新型的绝热资料如硅钙板、岩棉、矿棉、 硅酸铝纤维等取得了较大的成长。 ? 保温资料的根本趋向: ? 加快耐高温纤维成品的成长 (硅酸铝纤 维); ? 向高效、轻质、多成效的资料成长; ? 成长高分子合成资料(轻); ? 尽量运用工业废物作原料(矿渣棉)。 ? ? ? ? ? ? ? ? 三、绝热资料的品种 目前我国约有50余种。 1、按根柢原料分: 无机、有机绝热资料; 2、按密度分: 重质(400-600千克/米3) 轻质(125-350千克/米3 ) 超轻质(15-100千克/米3 )三类; ? ? ? ? 3、按布局状态分: 发泡性、多孔型、矿物纤维型等等。 绝热资料都是复合资料,用处遍及。 如石棉纺织品可能作摩擦资料,可能做增 强资料,还可能加工吸音资料。 ? 第二节、人造矿物纤维型绝热资料 ? 纤维型绝热资料分为有机无机两类。大宗 应用的是无机纤维?。 ? 一、岩棉及其成品 ? 我国1981年正在北京修成第一条岩棉坐褥线, 由新型修材公司坐褥的龙岩牌岩锦及其造 品,行销世界各地。 ? ? ? ? 1、原料及燃料 基性或中性岩浆岩,粒度为20-40毫米; 白云石或石灰石。 焦炭,二级冶金焦炭。 ? 2、坐褥工艺流程 ? (1)配比 ? 玄武岩:石灰石:焦炭=40.5:22:19。 ? 每幼时内进入5批原料,5批焦炭,瓜代进 行。 (2)熔化体系 冲天炉。水套式冷却,熔融温度14501600℃;燃烧用风预热至400-500 ℃ 。 (3)成纤体系 用四辊离心思甩丝成纤。 离心思采用油轮回润滑体系,甩丝机采用 空心水冷布局。 进、出油温度35,40 ℃ ; 冷却水30-40 ℃ ,出水60-80 ℃ 。 离心思装有离心雾化盘,工艺润滑油及 粘结剂可能经离心雾化盘喷出,平均的黏 附正在纤维上。(防水执掌) (4)纤维征求体系 有网带输送机和密闭的抽风箱构成。输送机的输 送速率为0.5-5米/分,用调速电机调速。 征求器内为负压,纤维平均浸积正在征求器网带上 征求起来的散棉可能加工成百般毯、毡、板等造 品。 ? 二、矿渣棉及其成品 ? (一)矿渣棉 ? 矿渣是指从矿石提炼金属后的副产品或工 业废物。如高炉矿渣。这些矿渣中,厉重 含氧化钙、二氧化硅、氧化铝(镁)和少 量硫磺等化合物。 ? 矿渣棉是用矿渣为厉重原料造成的纤维状 资料。 ? 工艺流程: ? 高炉矿渣+石灰石或白云石—1400-1500 ℃ 熔融—喷吹或离心—水洗—成型—烘干— 成品。 ? ? ? ? ? ? ? ? (二)、矿棉吸音板 原料: 上述棉,淡色,密度幼于0.24吨/米3; 粘结剂:淀粉(水玻璃耐热好); 防水剂:液体白腊; 巩固剂:石棉; 凝固剂:聚丙烯酰胺; 防腐剂等。 ? 坐褥工艺: ? 粒状棉造备(袋装棉分选后滚动成棉 团)—造浆(百般原料搀杂,加水搅拌30 分钟)—成型(园网抄造机,抄取速率2-10 米/分,宽和后分辩为1250、25毫米)—烘 干(热风温度350 ℃ ,淀粉糊化、脱 水)—原板初加工(切割成幼板、刨平、 喷涂料。边角料可能轮回应用)—板材后 加工(妆点)。 ? (三)吸音妆点板 ? 酚醛树脂矿棉(玻璃棉)毡,PVC斑纹塑料 纸,粘结剂。 ? 铺毡切割—热压机—过分平台—过分辊— 贴塑—包装。 ? (四)防水执掌 ? 为连结保温功能,须要出席防水剂。 ? 矿物油、白腊(耐氧性差)、有机硅(效 果好)、水玻璃,只身应用,也可能搭配 应用等。 ? 出席格式:出席纤维中(从离心思中喷出 时);正在成品中(成型时)出席; ? 三、硅酸铝耐火纤维 ? 1、工艺流程 ? 优质焦宝石—水洗—毁坏—熔融(2000 ℃ ) —喷吹—征求—除渣—防潮剂—干 燥包装—产物 ? 2、兴办 ? 电源变压器、电弧炉、气氛压缩机。 ? 3、预防题目 ? (1)熔融时须要出席帮熔剂,成型时,需 要出席粘结剂和防潮剂。 ? 常用粘结剂:胶乳、甲基纤维素等;如对 防火有央浼时,有机黏结剂<2%。多用磷 酸铝。 (2)熔融液的黏度通常正在0.5-1.5Pa.s。 ? 喷嘴压力正在0.55-0.65MPa时,有利于纤维 的喷出。 ? 其它百般纤维的坐褥 ? 原料—毁坏—熔融(温度有分歧 )--喷吹 (甩丝)—纤维 ? 成品加工 ? 长或短纤维+粘结剂+防水剂—成型(模压 或抄取)—干燥—后加工—产物。 ? 胶乳、甲基纤维素、淀粉、水玻璃、酚醛 树脂; ? 水玻璃、矿物油,白腊,有机硅等。 ? 第三节 石棉绝热及纺织成品 ? 以自然产出石棉为原料,加工后造成纺织 品。 ? 可做保温资料。 ? 如:泡沫石棉板,微孔硅酸钙等; ? 一.石棉纺织成品 ? 以石棉为原料,出席适量的棉花或其它人 造纤维,经由原棉执掌、混花、梳棉、纺 纱、编织加工而成。 ? 厉重用于保温、耐火,密封填料,摩擦材 料等成品中。 ? 1.原棉执掌 ? 商品棉达不到成品厂应用的质地央浼,需 要举办松解(化学松解、板滞松解),开 棉除尘,除杂加工,常应用轮碾机,卧式 开棉机,梳棉机,旋风分别器,战栗筛 等. 卧式开棉机示企图 1-电机,2-机体,3-出料口,4-进料口,5-拨辊 ? 2.混棉 ? 将石棉纤维与棉花搀杂,须要出席特种纤 维时,均正在此工序中出席。混棉后的产物 成为混花绒。 ? 运用圆盘混棉机举办。郑州恒鑫板滞厂生 产百般型号开棉机,混棉机。 ? ? ? ? ? 3.石棉纺砂 手工,机纺,湿纺三种。 (1)机纺 蕴涵梳棉,纺纱,捻线三局部。 有梳棉机,纺纱机,捻线机。 安宁洋机电整体有限公司坐褥的梳棉机 德国产气流纺纱机 ? (2)湿纺 ? 正在水介质中将石棉纤维纺织成石棉纱线的 流程,也称无尘纺织工艺. ? 通常蕴涵:水选—造浆—成膜—纺纱—整 理。 ? ①水选: ? 蕴涵原料的松解、筛选、净化等。主意是 将石棉松解并领会残剩的杂质及纤维束。 ? 松解 ? 正在石棉松解流程中应尽也许避免因松解而 变成的强度牺牲,选拔合理的松解手腕与 松解度。 ? 1)化学松解是正在石棉中出席高效疏松剂, 使纤维互相解离。 ? 通常出席阴离子表面活性剂,正在纤维表面 变成胶束,倚赖胶束间的斥力将纤维松解。 ? 2)板滞松解石棉通常经由两个阶段: ? 先将石棉正在轮碾机上碾压,使纤维之间相闭 削弱; ? 第二个阶段是用打浆机或水力松解机,正在高 速挽回的力轮剪切以及涡流袭击用意下,石 棉纤维间隙推广,分别成细纤维。 ? 碾压手腕有湿法和干法两种。 ? 干法粉尘大,易毁伤纤维等弊端,而松解效 果不如湿法,每每应用湿法碾压。 ? 湿法碾压石棉是指石棉碾压时或碾压之前 出席必定的水。 ? 每每应用石灰水。鼓舞石棉纤维的松解。 ? 纤维水泥成品厂家采用坐褥回水,其加水 量通常正在干棉重量的20一60%,以润湿石 棉不流淌,石棉不结团为宜。 ? 每每碾压时光为10一20分钟。以不毁伤折 断石棉,松解度不再上升为准。 ? 兴办 ? 泵式打浆机 ? 拥有较高的松解和打浆成效,兴办单纯, 损耗动力幼,成为石棉水泥行业的厉重设 备. ? 水力松解机 ? 用水力松解机松解石棉,功用高,坐褥的 成品表面光洁,表观质地好. ? ②造浆 ? 蕴涵浸泡与打浆。与松解流程宛如,是将 纤维加工成平均星散的系统。 ? ③成型 ? 将石棉料浆凝固成拥有一点强度和细度的 纱条。纺纱机。 ? 可能将石棉线加工成百般规格、式样的半 造品。布、带、绳。 二、石棉水泥成品(瓦) ? (一).石棉水泥成品的根本原料 ? 1.石棉纤维 ? 手选的温石棉依照纤维长度分为特1级、 特2级、手选1级、手选2级四个品级。 ? 机选石棉依照纤维长度和主体纤维量分 为3、4、5、6四个品级。 ? 每个品级字号的机选石棉按其质地目标分 为优级品、一级品、及格品. ? 石棉产物的优级品、一级品中不应许有木 屑、纸片、麻绳、炸约等物。 ? 石棉产物的吸附水不应大于2.5%.如胜过 2.5%,验收计量时扣除其逾额水分. ? 通常使用3-5级棉。 ? 2.其它纤维 ? (1)植物纤维厉重有纸纤维、麻纤维、竹纤 维等. ? 其特性是正在水中有必定的悬浮性,而且对 水泥颗粒有必定吸附性,抗拉强度与弹性 模量均比石棉纤维低得多。 ? 植物纤维吸湿性较大,耐热性差。 ? (2)玻璃纤维 ? 目前,纤维水泥成品工业坐褥应用最多的 是中碱和无碱玻璃纤维。 ? (3)海泡石 ? 海泡石是一种纤维状含水高镁硅酸盐粘土 矿物。质轻能浮于水面。 ? 海泡石粘土宏观表面呈毛发状、针状或纤 维状,长度通常为1—2mm,直径为0.1一 0.3mm,比重为2—2.5,遇水极易星散,具 有粘性和可塑性. ? (4)合成有机纤维 ? 将合成有机纤维取代石棉动作斥地无石棉 巩固水泥成品的一个厉重倾向。 ? 已被采用动作水泥巩固材的有维纶、丙纶 等。 ? 别的尚有木纤维,金属纤维,陶瓷纤维。 ? 3、水泥 ? 正在纤维水泥成品中,水泥是产天生品强度的根本 资料。 ? 硅酸盐水泥和凡是硅酸盐水泥; ? 水泥标号不应低于425号; ? 不得应用风化变质、沉静性不足格的水泥。 ? 凡是硅酸盐水泥不得用页岩,煤矸石及窑灰做混 合资料。 ? 水泥粉磨时不得应用煤、炭粉做帮磨剂。 ? 4.表加剂 ? 进一步改观料浆的工艺功能. ? 凝固剂: ? 凝固剂又称絮凝剂,加快料浆正在网箱 中过滤脱水,普及坐褥功用,并妥善消浸 回水中固体物料的流失量。 ? 常用的凝固剂是聚丙烯酰胺(PAM)。 ? 5、水和颜料 ? 坐褥纤维水泥成品须要的水要纯净,不含 有机物及硫酸盐。 ? 颜料: ? 耐碱性强;对水泥强度无明显影响。 (二)原料的配比. 配料计划实例(中波瓦配料单) 石棉幼波瓦配料单 ? 幼波瓦横向抗折力均匀为209.4kg,纵向抗 折力均匀为128.5kg,吸水率均匀为17.6%, 耐寒试验及格. (三) 坐褥工艺 ? 1.石棉水泥成品的成型工艺 ? 纤维水泥成品的创设工艺按纤维与水泥拌 和时的用水量区别,大致可分为三种: ? 即干法; ? 半干法; ? 湿法。 ? (1)干法 ? 正在纤维与水泥拌和时,加水量为15-20%, 略高于水泥水化所须要的水分,所得拌和 料处于疏松干硬形态。 ? 干法工艺成型的手腕有挤压、冲压等。 ? (2)半干法 ? 这种工艺正在纤维与水泥拌和时,加水量为 40-50%,料浆塑性较好。坐褥兴办斗劲简 单。 ? (3)湿法 ? 纤维与水泥拌和时,加水量为90%把握, 料浆滚动性好,采纳湿法抄取工艺坐褥的 成品有波瓦、平板、管材及百般异形配件 等。 ? 正在抄取流程中纤维呈二维杂列,运用率较 高,并正在成品平分布较平均,成品致密度 好、强度高。 2.抄取法的坐褥工艺流程 ? 抄取法工艺有秤谌和笔直两种区别办法, 一般采用的是秤谌抄取工艺。 ? 坐褥纤维水泥波瓦时,其厉重流程有原料 加工、料浆造备、抄取、成型、压波、扣 压、翻板、切边、堆垛和养护。 ? 3、松解 4、料浆造备 ? 石棉成品中讲过。 5、一次投料量的估量(配料单确切定) ? 完全办法; ? ①估量干搀杂形态时石棉水泥料的比重; ? ②估量正在支配料浆浓度时,石棉水泥浆 的比重; ? ③按造浆兴办有用容积、估量可容纳的 石棉水泥料,按比例估量出百般原料的数 量; ? ④校核估量办法是否全部精确。 ? 例:一次造浆兴办的有用容积为2m3。央浼 料浆浓度为25%,求一次投料量。 ? (1)近似取石棉水泥干料比重为3(当石棉比 例很大时须要按比例估量搀杂料比重) ? (2)已知料浆浓度为25%,则单元重量(1g) 料浆中,水的体积为:(1-0.25)/1=0.75cm3 ? 石棉水泥搀杂干料体积:0.25/3=0.083cm3 ? 石棉水泥料浆比重为:石棉水泥浆重/(水的 体积+搀杂料体积)=1/(0.75+0.083) =1.2g/cm3 ? (3)按有用容积可容纳的石棉水泥料浆为: ? 1.2*2=2.4t ? 则一次进入的石棉水泥干料量为 ? 2.4×25%=0.6t ? 末了,按原料配合比求出须要各原料量。 ? 6.石棉水泥料浆的成型 ? 纤维水泥料坯的成型是正在抄取机进取行的,抄取 办法多为秤谌式抄取。见下页图。 ? 与云母纸的成型相似。 抄取机示企图 1-成型筒,2-胸辊,3-导辊,4-线-打布器 ? 正在纤维向网轮浸积流程中,绝公多半的纤 维不也许正在其长度倾向上同时浸积,而是 一局部先固定,另一局部游离着。假设不 商量其它表力用意,则固定一端后纤维就 被网轮牵引前移,全部固依时沿着网轮转 向罗列机缘最大,这即是“抄取倾向优 势”。 ? 支配纤维定向罗列的手腕: ? (1)增进搅拌器的搅拌用意,增进纤维混 乱度。 ? (2)毛毯运转速率的增进,倒霉于增进纤 维的自正在取向机缘。 ? 网轮是由毛毯发动的,毛毯运转速率消浸, 网轮动弹变慢,纤维固定端牵引的途程短, 自正在取向机缘增加。 ? (3)消浸纤维长度,削减抄取上风影响 (4)增进液面高度,普及料浆浓度,会增 加纤维的自正在取向机缘。 ? 料浆液面高,爆发压力大,缩短纤维浸积 时光,使纤维来不足取向即连忙定位; ? 增进料浆浓度,使纤维连忙浸降到网轮上。 ? (5)增设辅帮搅拌器。正在网箱上部进料处 增设搅拌器的坐褥履行阐明,有于转折了 纤维罗列倾向而有利于普及成品的纵向强 度。 ? 调治纤维罗列倾向的手腕良多,厉重手腕 是前两项。 7、石棉水泥波瓦的压波 ? 平面瓦正在铺设屋面时,搭接上端因高于被 压一端,雨水会顺瓦流进搭接缝,起不到 防水主意,搭接罅隙又不行阻风吹入。 ? 为了使瓦起到防水.防风用意,将搭接处 打算成弧形,重叠搭接,成效较好。 ? 采用真空成型工艺坐褥半波板。 坐褥兴办 ? 抄取机,直压成型机,扣压机,翻瓦机, 切边机等。 ? 8、成品的养护似水泥成品。 ? 造止纤维正在成品中的定向罗列应采纳哪些 手腕? ? 第四节 多孔型绝热资料 ? 多孔-颗粒型保温资料成品,以拥有绝热性 能的低密度非金属颗粒状和粉末状资料为 基料造成的硬质、刚性定型保温绝热成品。 ? 一、膨胀珍珠岩及其成品 ? 1、膨胀机理 ? 珍珠岩是拥有独特裂隙布局的玻璃质体, 内中含有局部低温附着水和高温连结水。 ? 焙烧珍珠岩时,因遽然受热到达软化温度,由固 态软化为稠密形态,内部连结水正在2-3秒内造成高 压水蒸汽向表扩散,爆发较大的压力,使稠密的 玻璃质体积连忙膨胀。膨胀后的玻璃质,被连忙 冷却至软化温度以下,水蒸汽冷凝保存正在玻璃质 内部,便成为空腔布局,变成多孔膨胀珍珠岩。 ? 珍珠岩通常膨胀倍数可达7-30倍。 ? 2、坐褥工艺 ? 膨胀珍珠岩的坐褥工艺分为分裂、预热、 焙烧三个工序。 ? (1)、分裂 ? 为连结焙烧时矿石粒度平均,造止矿石正在 分裂流程中毁坏,粒度通常正在0.15-5mm为 宜。可选用颚破、圆锥破、滚式破。 ? (2)、预热 ? 当物料含水量较大时,易爆发炸裂、粉化; ? 物料含水量较幼时,膨胀不充足,使容重 增大。 ? 水分正在2%把握,珍珠岩预热温度支配正在 400-500 ℃ ,膨胀成效最好。 ? (3)焙烧 ? 坐褥膨胀珍珠岩的要害。目前有立式与卧 式窑(反转窑。物料与燃料联合倾向进 入)。 ? 燃料有石油气、煤气,尚有柴油、重油。 ? 焙烧温度为1180-1250 ℃。 ? 影响焙烧成效的要素厉重是: ? 温度:取决于矿石的软化温度; ? 时光:取决于焙烧温度及矿石粒度。焙烧 温度高,焙烧时光就短。 ? 幼于1毫米的物料,正在适宜的温度下,正在回 转窑中的焙烧时光为2-3秒。 ? ? ? ? ? 3、用处及其成品坐褥工艺 (1)厉重用处 益处:绝热、吸音、不燃、化学性子安闲; 弊端:强度低,无胶结才具、吸水性强。 我国用于工业及开发保温。 ? ? ? ? (2)水玻璃膨胀珍珠岩成品 膨胀珍珠岩胶结成品的一种。 ①原料: 膨胀珍珠岩的容重应不大于120千克/立方 厘米,颗粒级配应粗、细颗粒搭配,以便 减幼胶结物的用量。 ? 水玻璃浓度为38-42波美度,比重为1.381.442为适应。浓度大于45Be’时,可能用水 稀释。 ? 胶结机理: ? 液体水玻璃正在气氛中吸取CO2气,变成无定 形含水氧化硅,并慢慢干燥而硬化。 ? 但此流程举办慢慢,可拉长数月之久。从 水玻璃中析出的SiO2胶体将混配的原料颗粒 互相胶结起来,于是促成了硬结流程。 ? 为了加快硬化,可能出席硬化剂。 ? 常用硬化剂有:氟硅酸钠。 ? 赤泥:铝厂废物。 ? ②配合比与拌料 ? 膨胀珍珠岩43.6%;水玻璃54.6%,赤泥 1.8%;假设出席硬化剂,则出席水玻璃的 12-15%。 ? 珍珠岩+赤泥—搅拌—出席水玻璃—平均— 湿料过筛。 ? ③成型与干燥 ? 压造成型。 ? 物料的压实系数(即压缩比)为2.5-3, ? 正在修造模具时,要按烧成后的线%把握)确实放尺,用钢材或 优质木料造模,以保障成品的尺寸无误。 ? 半造品干燥的境况温度为50-110 ℃ 。 ? ④焙烧:通常是正在550-650 ℃的锦窑内进 行。 ? 膨胀珍珠岩颗粒的硅酸凝胶连续脱水,这 些水分通过成品中的孔隙,或通过包正在表 面的薄层被拂拭掉,使成品变得尤其密实, 强度目标再度普及,且不易再产生水解。 ? 为了普及成品的耐水性,可能将上述成型 后的半造品放入憎水剂(如有机硅)中浸 泡,烘干。 ? 二、膨胀蛭石及其成品 ? 产物的功能与膨胀珍珠岩的宛如,只是膨 胀机理区别。 ? 蛭石的膨胀是因为蛭石鳞片间的自正在水蒸 发爆发笔直于解理面的层间压力而成的。 ? 煅烧温度正在900-950 ℃之间,35-50秒竣工。 ? 蛭石还可能像石墨相似变成层间化合物, 煅烧,增进膨胀倍数。 ? 三、硅酸钙绝热资料 ? 以硅质、钙质资料为原料,经水热反响而 天生的微孔绝热资料。 ? 1、原料 ? 硅质原料:硅藻土,石英砂,沸石,火山灰 等; ? 钙质原料:石灰石(纯),氧化钙; ? 巩固纤维:耐碱,耐高温纤维,温石棉; ? 表加剂:防水剂,水玻璃. ? 2、配比 ? 石灰膏:A,kg(CaO含量为C,石灰中有用CaO 含量不少于85%; ? 硅藻土:B,kg(SiO2含量为D,本质用硅藻土 中SiO2含量为67%,故B=1.34AC/D; ? 石棉:(AC+B) × 11% ? 水玻璃:(AC+B) ×5%,浓度为40波美度; ? 水:(AC+B) ×(550-650)%-A ×(1-C)。 ? 3、胶化:正在大气压下通入蒸气加热搅拌, 使搀杂物反响膨胀呈凝胶状;然后成型。 压造法。也可能用浇注法。 ? 二氧化硅与氧化钙反响变成硅酸钙。 CaO/SiO2的摩尔比该当等于0.8-0.83,反 应充足举办。 ? 4、蒸养:正在高压釜中蒸养8-16幼时,促使 水化硅酸钙结晶(1MPa,183 ℃)。 ? 以上为静态法坐褥工艺。 ? 动态法单纯,但能耗大,投资大。可得到 耐高温产物及超轻质产物。 ? 配料—带搅拌装备的反响釜—压造成型— 烘干—整形考验—造品。 ? 二次反响法连结上述两种工艺的特性,工 艺流程长。 ? 犹如上述成品,巩固资料可能是百般纤维, 胶结资料可能是有机的,也可能是无机的。 如纤维水泥幼波瓦。 ? 一次造浆兴办的有用容积为6m3。央浼料浆 浓度为30%,求一次投料量。 ? 若水泥:石棉=3:1,求石棉、水泥的 出席量。

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