陶粒及其制造方法技术

一种轻质石、轻质砂及其制造方法，其中轻质石、轻质砂比重介于０．４～２．０，并其内部构造为膨松状，且膨松之内空为真空而表面为玻璃相；其制造方法为：石料先经采选及干燥后，再经预热、烧制及焖温三阶段；转炉内分设后、中、主、前四段温控，其中后温控为预热阶段，中、主温控为烧制阶段，前温控为焖温阶段，而可于不同之转炉转速及不同之温度控制下得不同比重之轻质石。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于用于营建工程用之。一般石类应用于营建上不外乎石板、石粒。其中石板为面材，多用于一般建物之表面贴装或地板贴装；至于石粒则分其粒径大小、比重(强度)而用于级配或混凝土之骨材。而用于石粒者多半采自河床之砾石，其比重均大于2.6，此类石粒不论大小，如系使用于地基或低楼层之结构，由于系地磐直接承重，其自重对整体结构或成本之影响尚非极为显着，但因土地有限，大楼、甚至超高大楼已为必然趋势，材料重量、成本已演变成结构设计上之瓶颈。现今，在大楼建筑上均极注重材料重量，故在其建筑物之帷幕墙或非结构强度必要之隔间均采轻材设计，即，一般人常听见之「帷幕墙」；这类壁板为求轻、强度够，因而多采复合式结构，它们的缺点是制程繁复、成本高，且因系大量预铸单位板状再裁切，废料亦极多，造成后续处理上之困扰。前述「帷幕墙」另还包含一种轻质发泡水泥构成之墙板，若纯以重量来说，发泡水泥板固然可较一般RC墙轻，但其壁板一点都不耐冲击，钉支钉子或挂钩上去，只要东西挂上去一受力，再一个不小心扯动一下挂上去之物品，钉子或挂钩马上跟着被拉脱出来！而，目前之隔间材材料在无更佳之代替品之下，只能依需求而选强度佳但较重且较贵者，或选强度稍差但较轻且较便宜者，无法两全其美。更无法避免火灾的意外。另，目前使用之轻质隔间材也因强度或成本而丝毫不能取代为结构用之骨材。而，在新兴之工业陶瓷领域中，有结构用或工程用之陶瓷，但其比重仍大(均在3以上)，且部份材料成份纯度要求高，加上品管要求高等等因素，使其成本居高不下，另因其产量受限，故，工业陶瓷虽有强度佳等之优点，亦只能应用于特殊产品上，目前，陶瓷用于营建上只有传统之面砖、地砖，再来即已提过之轻质水泥勉强算为一种，但从未有作为骨材者。再一方面，前已提及石粒应用于营建上之基础级配极普遍，而众所周知，如营建基础在地形上为冲积地，则如集中建筑高楼将造成整个地层逐年下陷；事实上地层下陷，使用比重较重之级配也是原因之至此，有人明确发现一事实，即「质硬而比重轻之轻质石」将可解决上述问题，并取代现有石粒建材！因此，专利技术人乃先着手「找」自然界中现有之矿石，期能找到「硬而轻」又便宜、易取得之矿品，然均不可得，而现存矿石均硬而重，另，以人工制成之坚硬建材，即为陶瓷，其比重仍大于3，且成本亦高。而，现行市面可购得之「轻质石」多属质轻而强度不足，其中，天然物采矿制粒者，则是价昂且供量有限，无法经济(大量)使用，并其比重变化之范围不大，应用面有限，另，以炉石或其它冶金废物造粒者，则仅是取其比重轻，而和传统水泥或其它材料胶结成粒/或搅拌成粒再烧固成型，基本上比重仍高(即体积变化仍小)且强度不佳，成本亦高，供应量有限，应用面有限。前述轻硬质石粒构造之形成，在自然界中难以形成(或正确地说是要形成自然矿源，讫今未见)，主要原因在于自然界中高温常系同时处于高压下，而一旦以爆发形态由高压高温状态下释出(如火山爆发)，又立即处于骤降温之情形，故，自然矿石中虽可见表面具硬质玻璃相之石块，但俱为火山熔岩或火山尘形成，其内部因系骤冷关系，亦为硬而密质、比重大或松脆结构，无法使用。本专利技术之目的即在提供，期以供营建产业利用于高楼结构、基础级配及轻构隔间。本专利技术所提供之轻质石、轻质砂，原料为页岩、泥岩、板岩等，而比重约2.6，烧成后，成品比重介于0.4～2.0，并其内部构造为膨松状且膨松之内空为真空，而表面为玻璃相。其中原料之页岩、泥岩、板岩等之主要成份为二氧化硅SiO2，其它成份为氧化铝 Al2O3 15-25％三氧化二铁 Fe2O3 2-13％氧化镁 MgO 1-3％氧化钾 K2O 4-8％三氧化硫 SO3 1-6％碳 C 2-4％氧化钠 Na2O2-4％。轻质石、轻质砂之制造方法系(一)取料原料为页岩、泥岩、板岩等，先采石、破碎、分类露储；各项分类锷碎前必须干燥；(二)锷碎依用途配料并锷碎至大约粒径；(三)干燥烘干或阴干，锷碎后之颗料充份干燥；(四)筛选筛除杂物、消除有机物；(五)干燥选用粒料充份干燥；(六)烧成转窑内设后温控以预热，设中及主温控以烧制，设前温控以焖温，在转窑转速300转/分，差速器转速150转/分，料桶转速2转/分及适当温度条件下，烧、焖出所要求比重之石粒；(七)储存石粒成品依比重分类储存；其中，有关转窑及各不同比重石粒之生成及转窑温控条件如下比重0.4～1.2之石粒—后温控502±10℃、中温控875±10℃、主温控设1125±10℃、前温控860±10℃，比重1.2～1.5之石粒—后温控501±10℃、中温控874±10℃、主温控1125±10℃、前温控850±10℃，比重1.5～1.8之石粒—后温控500±10℃、中温控650±10℃、主温控设1115±10℃、前温控587±10℃。上述轻质石、轻质砂内部构造之所以可为膨松且近乎真空状，而其表面为玻璃相(极坚硬)，主要原因是本专利技术制造方法在烧成时分预热、烧制、焖温三阶段，并转窑设了后、中、主、前四段温控，其中后温控为预热阶段使粒料均温并稳定增温，中、主温控则为烧制阶段，其可使粒料表面具玻璃化之温度(能量)，但在前温控时，即为焖温阶段，其温度虽骤降但继续焖温，令粒料内部可均匀受热膨胀，而膨胀之原因系因粒料所含金属热胀撑开其它成份部份，当焖温一段时间后，粒料内部即为膨松状且膨松之内空近乎真空状，另一方面粒料表面之玻璃化也逐渐稳定下来，而形成表面具玻璃相而内部为膨松状且膨松之内空近乎真空之结构。又，粒料表面所以形成玻璃相，主要因较高温之烧制阶段(主温控)区域仅转窑之一部份，粒料通过时间不长，高温能量只能传递、累积在粒料表面附近，故仅表面形成玻璃相，而粒料内部则在主温控烧制阶段传递之能量尚不足而无法形成玻璃相，其后进入焖温阶段之前温控，环境温度已降，传入内部之能量只能供其膨胀，但内部无法形成玻璃相。而本专利技术之应用及和习用水泥混凝土(含自然石粒骨材)之比较如下1.比重更轻介于0.4～2.0间，并其成型之水泥板可达比重1.0以下；2.强度更强帷幕墙之应用可达300kg/c以上；3.硬韧度更高4.更耐高温可达1200℃以上之上好防火建材(KTV)之公共场所；5.隔音更佳隔音材可减噪40dB及吸音；6.更耐震因石粒内为膨松纤维状且轻，故更耐震，且吸震性佳；7.隔热更佳、耐热为膨松质纤维状及孔隙的散热，故更能隔热；而达成上述功效之原因在于本案方法所制造出来之轻质石之构造内部膨松状且内空部份近乎真空，并轻质石面为玻璃相。因表面具有玻璃相，故质地硬韧，而内部膨松内空既为近乎真空，则热传差，传音效果亦差，正好达成耐高温、隔热、隔音、防震等效果。以下结合附图及实施例对本技术做进一步详述。附图说明图1系本专利技术轻质石、轻质砂之构造示意图；图2系本专利技术制造方法之流程图。如图1所示，图1为构造示意图，其中，本专利技术轻质石(砂)1之构造为内部系膨松结构11而表面则为玻璃相12，其比重则介于0.4～2.0，而在实用上以比重0.4～1.2用于轻隔间用、比重1.2～1.5则用于一般建筑用、比重1.5～1.8则用于工程用，另，比重1.0(含)以下者则更适用于预成隔间板而用为装璜建材，而比重1.8～2.0则适于较特殊之用途如锚桩等。又，本专利技术轻质石(砂)1(构造见于图1)构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质石、轻质砂，原料为页岩、泥岩、板岩等，而比重约２．６，其特征在于：烧成后，成品比重介于０．４～２．０，并其内部构造为膨松状且膨松之内空为真空，而表面为玻璃相。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱秀馨，
申请(专利权)人：邱秀馨，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]