本发明涉及微孔隔热材料,具体为一种微孔隔热自流料生产工艺及其生产设备。
背景技术:
1、微孔隔热材料具有极低的导热系数,保温隔热效果较好,广泛应用在各种容器、装备以及窑炉的隔热内衬,长期稳定使用温度从常温至1100℃,其形态通常为板状或者可略微呈现弧度的薄板材。该材料强度不高,一般硬度不高于90hc,耐压强度(10%压缩强度)一般低于0.35mpa,致使材料施工时容易缺角掉楞,甚至材料出现裂纹乃至损毁,难以施工,若工作现场需要对材料进行裁切施工,同样很难切割准确的尺寸,对于需要隔热的复杂结构和不规则空间更加难以应用。
2、目前常用的隔热材料有散状纤维棉、纤维隔热毡和轻质隔热自流浇注料,其中散状纤维棉可以很好的填充到异形复杂空间,施工便利,耐高温,但是纤维是一种摩擦材料,不会流动,而且具有较大的回弹性,这就会导致填充后的空间不密实,存在大量分布严重不均匀的孔隙,造成填充体结构不均匀,不同部位密度不一样,保温效果各部位差别大,最终导致整体保温效果;纤维隔热毡可以根据空间进行切割,拼装,但会导致该空间出现大量的拼接缝隙,这些缝隙会损失较多的热量,同时,切割、拼装也造成成本的大幅度提升。并且,空间扭曲的位置是无法应用该材料的;而轻质隔热自流浇注料类似混凝土,施工便利,填充体结构均匀,但是最终填充成型体隔热效果差,导热系数约为纤维棉或者隔热毡材料的3~5倍。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种微孔隔热自流料生产工艺及其生产设备,可以直接灌装到任何异形空间,且导热系数低,无漏热缝隙,可以有效解决背景技术中的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种微孔隔热自流料生产工艺,由可以流动的微孔颗粒组成,其微孔颗粒包含如下重量份的组分:微纳米粉体40~85份,功能填料10~50份,助流剂1~5份,分散剂0.1~5份,增强纤维材料0.5~8份,将上述原料除分散剂外按比例倒入混料装置均匀混合,分散剂制备成水溶液以雾化方式与原料混合,混合后压制成块状,然后经80~100℃高温干燥后破碎成颗粒,最后筛分出合格的微孔颗粒。
3、作为本发明的一种优选技术方案,所述微孔颗粒的临界粒度尺寸为2~4mm,最小粒度不低于0.1~0.3mm,松散堆积密度为140~320kg/m3。
4、作为本发明的一种优选技术方案,所述微纳米粉体为二氧化硅气凝胶、氧化硅、氧化铝和氧化钛的一种或几种组成;
5、所述功能填料为金属硅、氧化锌、金红石、碳化硅、氧化锰和锆英石中的一种或几种组成;
6、所述助流剂为石墨、氮化硅、云母和滑石中的一种或几种组成;
7、所述增强纤维材料为高硅氧玻璃纤维、玄武岩纤维、硅酸铝纤维和碱土硅酸盐纤维中的一种或几种组成;
8、所述分散剂为聚合磷酸钠、聚丙烯酸铵、四甲基氢氧化铵中的一种或几种组成。
9、作为本发明的一种优选技术方案,所述微纳米粉体的表面积不低于20g/m2。
10、作为本发明的一种优选技术方案,所述功能填料的粒度不小于200目。
11、作为本发明的一种优选技术方案,所述增强纤维材料需经过热处理,热处理温度为600~1000℃,热处理时间为1~10h。
12、作为本发明的一种优选技术方案,配置的分散剂水溶液粘度为1~4mpa·s。
13、一种用于微孔隔热自流料生产工艺的生产设备,所述混料装置包括底座,所述底座的上端对称设置有支架,所述支架上水平放置有混料筒,所述混料筒的外侧面上端设置有进料口,所述混料筒的外侧面下端设置有出料口,所述混料筒的一端设置有旋转电机,所述旋转电机的输出端与搅拌轴连接,所述搅拌轴位于混料筒内,所述搅拌轴的外侧面设置有搅拌叶片,所述搅拌叶片为螺旋形结构,所述搅拌叶片的外端与混料筒的内侧面相贴合,所述混料筒的外侧面下端设置有集气箱,所述集气箱上均布有多个出气孔,所述出气孔贯穿所述混料筒,所述出气孔位于搅拌叶片与混料筒内壁的间隙处,所述集气箱的一端通过连接气管与气泵连接,所述气泵固定在底座的上表面;
14、所述进料口的一侧设置有雾化料进口,所述雾化料进口内设置有雾化喷头,所述雾化喷头朝向混料筒内部,所述雾化喷头的上端通过雾化连接管与雾化器连接,所述雾化器固定在底座的上表面。
15、作为本发明的一种优选技术方案,所述混料筒的外侧面上端设置有排气管,所述排气管内设置有滤网。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)本自流料由临界尺寸不高于4mm的可以流动的微孔颗粒组成,填充后的形成的衬体整体结构均匀,经轻压或者高温处理即可定型,施工便利性高,隔热性好;(2)本材料不需要剪切、拼装甚至堆叠,不存在漏热点;(3)通过合理的颗粒级配,可以使颗粒物料堆积密实,成型体强度高;(4)经过专用的混料装置对原料混合,保证原料混合均匀性,提高微孔颗粒的质量。
1.一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:由可以流动的微孔颗粒组成,其微孔颗粒包含如下重量份的组分:微纳米粉体40~85份,功能填料10~50份,助流剂1~5份,分散剂0.1~5份,增强纤维材料0.5~8份,将上述原料除分散剂外按比例倒入混料装置均匀混合,分散剂制备成水溶液以雾化方式与原料混合,混合后压制成块状,然后经80~100℃高温干燥后破碎成颗粒,最后筛分出合格的微孔颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:所述微孔颗粒的临界粒度尺寸为2~4mm,最小粒度不低于0.1~0.3mm,松散堆积密度为140~320kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:所述微纳米粉体为二氧化硅气凝胶、氧化硅、氧化铝和氧化钛的一种或几种组成;
4.根据权利要求1或3所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:所述微纳米粉体的表面积不低于20g/m2。
5.根据权利要求1或3所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:所述功能填料的粒度不小于200目。
6.根据权利要求1或3所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:所述增强纤维材料需经过热处理,热处理温度为600~1000℃,热处理时间为1~10h。
7.根据权利要求1所述的一种微孔隔热自流料生产工艺,其特征在于:配置的分散剂水溶液粘度为1~4mpa·s。
8.一种如权利要求1所述的一种微孔隔热自流料生产工艺的生产设备,其特征在于:所述混料装置包括底座(1),所述底座(1)的上端对称设置有支架(2),所述支架(2)上水平放置有混料筒(3),所述混料筒(3)的外侧面上端设置有进料口(7),所述混料筒(3)的外侧面下端设置有出料口(8),所述混料筒(3)的一端设置有旋转电机(4),所述旋转电机(4)的输出端与搅拌轴(5)连接,所述搅拌轴(5)位于混料筒(3)内,所述搅拌轴(5)的外侧面设置有搅拌叶片(6),所述搅拌叶片(6)为螺旋形结构,所述搅拌叶片(6)的外端与混料筒(3)的内侧面相贴合,所述混料筒(3)的外侧面下端设置有集气箱(11),所述集气箱(11)上均布有多个出气孔(12),所述出气孔(12)贯穿所述混料筒(3),所述出气孔(12)位于搅拌叶片(6)与混料筒(3)内壁的间隙处,所述集气箱(11)的一端通过连接气管(10)与气泵(9)连接,所述气泵(9)固定在底座(1)的上表面;
9.根据权利要求8所述的一种微孔隔热自流料生产设备,其特征在于:所述混料筒(3)的外侧面上端设置有排气管(13),所述排气管(13)内设置有滤网(14)。