泡沫玻璃的制备方法及其专用发泡窑技术

本发明专利技术公开了一种泡沫玻璃的制备方法及专用发泡窑。将玻璃原料与发泡剂及其助剂混磨成混合料，将其置于模具内，并经传动机构送入该窑内，经内置的预热段、发泡段、快冷段与冷却定型段后生成泡沫玻璃毛坯，其特点为玻璃原料为废玻璃料与泡沫玻璃废料，发泡剂及其助剂为炭素、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［５］与ＺｎＳ；玻璃原料与发泡剂及其助剂的配比为９８－９９．３∶０．７－２；该发泡窑特点在于：在发泡段内壁两侧上下交错安装有若干个燃气式燃烧器，其与窑腔之间设有隔离板；该燃烧器能源用天然气、石油或煤气燃料等，成本比用电能作能源降低成本约３０－４０％；利用该窑制备泡沫玻璃，可延长其发泡窑的长度，显著提高泡沫玻璃毛坯的产量及加工规模。

Preparation method of foamed glass and special foaming kiln thereof

The invention discloses a preparation method of foam glass and a special foaming kiln. The glass raw material and foaming agent and additives mixed into mixed material, will be placed in the mold, and the transmission mechanism into the kiln, the preheating section, built-in foam, fast cooling section and cooling section after the generation of foam glass blank, the characteristics of glass raw materials for waste glass materials and foam glass waste. Foaming agent and additives for carbon, Sb: 2 O: 5 and ZnS; glass raw materials and foaming agent and additive ratio of 9899.3: 0.72; that the foaming kiln features: the foaming section wall on both sides under the staggered installed with a plurality of gas burner, the isolation plate is arranged between the cavity and the kiln natural gas, with the burner; energy and oil or gas fuel, the cost ratio of electricity can reduce energy costs about 30 to 40%; the preparation of foam glass kiln system, can be extended The length and length of foaming kiln can greatly improve the production and processing scale of foam glass blank.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种泡沫玻璃的制备方法及其专用发泡窑。
技术介绍
泡沫玻璃的制备方法一般包括清洗原料、干燥、破碎后，再加入适量的发泡剂、发泡助剂混合后投入到球磨机粉磨至200目粒度；将配合料添至模具中，送入加热炉中加热，膨胀形成泡沫玻璃；然后经退火形成结构稳定的泡沫玻璃毛坯，毛坯经过切割形成泡沫玻璃制品。该方法切割下来的边角料成为工业垃圾，既不能在生产线上进行重复利用，同时又造成了大量堆积占用厂区面积。制备泡沫玻璃产品通常采用发泡窑，其发泡窑主要采用隧道窑式或推板窑式发泡窑。CN 02215445.0的中国专利公开了一种制备泡沫玻璃的发泡窑，该窑包括发泡段、快速冷却段和冷却定型段，窑内的传动机构用导轨与滑道的组合形式，其中滑道由耐热钢材质制作，其形状为槽状，尺寸一般为b×h＝120～150×120～150mm；导轨采用耐热钢筋焊接，其形状为方形，一般小于滑道尺寸10～15mm，利用液压推力机的推力作用下驱动导轨沿滑道前进；装有泡沫玻璃原料的耐热钢模具放置在导轨上，模具随导轨一起沿滑道移动。这种窑的传动方式为典型的滑动摩擦传动，摩擦阻力较大，对导轨及滑道的材质和结构要求较高，两者在高温环境下易发生变形，大大影响了传动效果，有时还会出现阻塞停滞现象，不得不停窑维修；而且导轨及滑道因磨损量大，需要在使用6～12月后更换，使用寿命短，对工业生产的正常进行影响较大，同时导致其生产成本提高。因此，限于该种加热窑传动模式的弱点，其发泡窑长度一般仅可设置20～26米，泡沫玻璃毛坯的年生产量仅为5000～7000立方米，很难延长发泡窑长度，提高生产规模。另外，传统的隧道窑或推板窑结构的发泡窑，因其冷却段与发泡段连通，受发泡段的高温辐射、热传导的影响，泡沫玻璃毛坯进入冷却段后，降温十分缓慢，甚至在玻璃毛坯运行到出口处时，泡沫玻璃毛坯的中心温度仍有700-800℃，玻璃体仍然处于软化状态，这样脱模后的毛坯进入退火窑退火时，因其里外温度不均匀，已经固化的硬壳重新软化而产生龟裂，并且沿厚度方向上产生收缩，收缩尺寸达到20-30％，并使泡沫玻璃内的气孔形状变成扁圆，导致表观密度、抗压强度、导热系数等性能变差。目前，大多数发泡窑的加热能源是用电能，发泡剂均采用炭素，由于炭素在450℃以上即开始发生氧化反应，而在此温度下玻璃体并没有软化，如果在加热窑内氧气浓度过大，将会使炭素提前发生氧化反应，导致泡沫玻璃混合料难以发泡，不能形成多孔结构。用电能可以保障窑内气氛处于中性气氛或弱氧化气氛，能减少泡沫玻璃中炭素提前氧化问题。但是，电能作为二次能源，其成本相对较高，增加了泡沫玻璃的生产成本，能源成本可占泡沫玻璃的生产成本约40～60％。
技术实现思路
为了解决现有技术中生产成本高，泡沫玻璃发泡不均匀，以及发泡窑内传动机构阻力磨损消耗大，无法扩大生产规模等问题，本专利技术的目的是提供一种可降低生产成本、泡沫玻璃发泡均匀、传动方式合理且能扩大生产规模的泡沫玻璃制备方法及其实现该方法的专用发泡窑。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下一种泡沫玻璃的制备方法，包括如下步骤先将玻璃原料与发泡助剂和发泡剂混磨成混合料，将其倒入模具内，再将该模具置于传动机构上并经其送入发泡窑内，依次经该窑腔内设的预热段、发泡段发泡生成泡沫玻璃毛坯；再经快冷段与冷却定型段快速降温定型为泡沫玻璃，其特征在于所述玻璃原料为废玻璃料与泡沫玻璃废料，所述发泡剂为炭素，所述发泡助剂为五氧化二锑与ZnS；所述玻璃原料与所述发泡助剂和发泡剂组合的配比为98-99.3∶0.7-2；所述发泡段窑体两侧墙壁内上下交错且均匀安装有若干个燃气式加热器，所述燃气式加热器的喷嘴前端穿入该段窑墙内壁与窑内腔连通；其尾部通过控制系统与窑外设置的气源连通；所述混合料上表面覆盖有一层隔离板；所述发泡段与所述预热段和所述发泡段与所述快冷段之间为下倾斜结构连接，所述预热段的热量源于所述发泡段产生的热烟气，该热烟气通过设于窑炉前端的且与窑墙内壁相通的烟囱引入所述预热段。上述的混合料含量的重量百分比为废玻璃50-70％、炭素0.2-0.5％、Sb2O5(五氧化二锑)0.3-0.5％、ZnS 0.2-1.0％、泡沫玻璃废料29.3-48％。上述的燃气式加热器为气体燃烧器，所述气源为发生炉煤气、水煤气、焦炉煤气、天然气或液化石油气中一种；所述气体燃烧器设置为32-48个，其燃烧热效率大于93％，额定燃烧火焰喷出速度为60～100m/s；每个气体燃烧器的燃烧能力调节比为1∶10，空气系数调节范围为0.5～1.5，控温精度为±1℃。上述的传动机构由窑车与两条平行轨道构成，所述窑车的车轮与所述轨道轮接；所述轨道设置于所述发泡窑窑腔内壁两侧开设的凹槽内，其凹槽的外边缘还设有一排防辐射挡砖。上述的快冷段窑体顶部两侧安装的8-12根风冷管，风冷管以30～60m3/min的流量通过室温状态下的冷空气，吸收所述窑车及泡沫玻璃毛坯带出的热量；所述冷却定型段顶部设置有4～6个搅拌风扇，将泡沫玻璃毛坯快速冷却定型。为了实现上述目的，本专利技术同时还提供了实现上述泡沫玻璃制备方法的专用发泡窑，该泡沫玻璃发泡窑，包括隧道式窑体，窑体两端设有窑头密封炉门与窑尾密封炉门，在窑体内腔沿其窑头一端依次设有发泡段，快冷段与冷却定型段至窑尾端，窑体内设置有传动机构与加热装置，其特征在于所述加热装置为若干个燃气式加热器，上下交错均布于所述发泡段两侧的窑体内壁上，所述燃气式加热器与所述窑体内腔之间设置有隔离板；所述传动机构由窑车和两条平行轨道构成，该窑车通过其下设的车轮与所述轨道相接；所述轨道位于所述窑体内壁开设的凹槽内，其凹槽的外边缘设有一排防辐射挡砖；一装有泡沫玻璃混合料模具放置在上，所述模具上覆盖有一层隔离板；所述发泡段前部还设有预热段，其预热段、发泡段、快冷段与冷却定型段的长度分别占所述发泡窑总长的25-35％、20-25％、10-15％与20-25％。上述的燃气式加热器为燃气燃烧器，其设置有32-48个，每一个燃气燃烧器均设有独立控制系统，其控制温度的精度为±1℃。上述发泡段的窑顶高度高于预热段与快冷段的窑顶高度，发泡段窑顶与预热段窑顶之间以及发泡段与快冷段窑顶之间均为倾斜结构连接；在该发泡段、预热段与快冷段上部均吊装有一层与其窑顶相隔的窑顶调节闸板，调节闸板由碳化硅耐火材料制作，其窑顶调节闸板上部通过调节绳与窑顶固接。上述的快冷段窑体顶部两侧排设有若干根风冷管；冷却定型段窑体顶部吊装有搅拌风扇。上述的风冷管设置为8～12根；搅拌风扇设置为4～6个。本专利技术采用上述技术方案，其有益效果如下1、将传统的泡沫玻璃发泡窑摩擦传动方式改为轮轨滑动传动方式，将两条平行的钢轨分别安装于该隧道窑两侧壁开设的凹槽内，用窑车轮轨结构代替滑道导轨结构，有效克服传动阻力及磨损的影响，消除了因窑内出现阻塞导致停窑检修的现况发生，提高了工作效率；在轨道与车轮相邻于窑炉内腔一侧安装防幅射挡砖，有效防止窑炉内的热幅射对其轨道与车轮及窑车材料的影响，减少其在高温环境下易发生变形的可能；提高了窑车与轨道的传动效果与使用寿命；同时也可以有效延长其发泡段的设计长度及宽度，改进后的发泡窑长度可达30-50m长，比现有的发泡窑长度增长0.5-1倍以上，年产量可达10000-20000m3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫玻璃的制备方法，包括如下步骤：先将玻璃原料与发泡剂和发泡助剂混磨成混合料，将其倒入模具内，再将该模具置于传动机构上并经其送入发泡窑内，依次经该窑腔内设的预热段、发泡段发泡生成多孔状泡沫玻璃毛坯；再经快冷段与冷却定型段快速降温定型成为具有均匀气泡结构的泡沫玻璃，其特征在于：所述玻璃原料为废玻璃料与泡沫玻璃废料，所述发泡剂为炭素，发泡助剂为Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［５］与ＺｎＳ；所述玻璃原料与所述发泡剂和发泡助剂组合的配比为：９８－９９．３∶０．７－２；　　　　所述发泡段窑体两侧窑墙的内壁上上下交错且均匀安装有若干个燃气式加热器，所述燃气式加热器的喷嘴前端穿入该段窑墙内壁与窑内腔连通；其尾部通过管道与窑外设置的气源连通；所述混合料上表面覆盖有一层隔离板；所述发泡段与所述预热段和所述发泡段与所述快冷段之间为下倾斜结构连接，所述预热段的热量源于所述发泡段产生的热烟气，所述热烟气通过设于窑炉前端的且与窑墙内壁相通的烟囱抽力引入所述预热段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄幼榕，崔竹，田英良，孙诗兵，高锡平，张继光，王二平，李长久，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]