本发明专利技术涉及一种多孔的硅酸钙填料，更具体而言，本发明专利技术涉及一种用生石灰制备的无石棉的乙炔瓶硅酸钙填料及其制备方法。本发明专利技术的无石棉乙炔瓶硅酸钙填料包含生石灰、石英粉、无机悬浮剂和耐碱玻璃纤维，是在生石灰用水消解成石灰浆后在高速搅拌状态下，加入石英粉、无机悬浮剂，制得的料浆经磨细处理后，低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，制成均匀一致的填料料浆，在真空状态下将料浆注入乙炔瓶壳内，经固化烘干制得乙炔瓶硅酸钙填料，本发明专利技术具有减少了石棉对环境的污染危害，且所形成的硅酸钙填料孔隙率高、机械强度高、抗振动、产品安全可靠等优点。
【技术实现步骤摘要】
才支术领域本专利技术涉及一种多孔的硅酸4丐填料，更具体而言，本专利技术涉及一种 用生石灰制备的无石棉的乙炔瓶硅酸钙填料及其制备方法。
技术介绍
乙炔瓶全称为溶解乙炔气瓶，专门用于乙炔气的充装、运输和储存， 广泛地应用于金属的焊接、切割、制药、火焰分析等领域。由于乙炔的 分子极为活泼，通常在很低的压力下，也极易发生分解和聚合作用，引 起爆炸事故的发生。因此，为了提高乙炔在储存、运输过程的安全性， 必须将乙炔气充装于充满硅酸钙多孔填料的乙炔瓶壳内，并在填料内部 的毛细孔内吸附了溶剂(一般为丙酮)，使乙炔气溶解于溶剂之中。由于 多孔填料和溶剂对乙炔分子的隔离和分散作用，大幅度提高了乙炔气的 稳定性，阻止爆炸事故的发生。这样，在15。C时，乙炔瓶内的静置压力 可达1. 56MPa,并能保证乙炔在运输和储存过程中的安全性。乙炔瓶的硅酸钙填料，通常是由石灰、硅藻土、石英粉、增强纤维 等材料，加入一定量的水调和成浆状，然后灌注到乙炔瓶壳内，经固化 反应以及烘干后，形成多孔硅酸钙填料。硅酸钙填料的孔隙率高达88 92%，体积密度仅有280 ~ 300g/L，这使得乙炔瓶具有较高的乙炔装载率。 但是硅酸钙填料这种高孔隙一低密度的特性使得其结构强度较低，在乙 炔瓶长期的运输、使用过程中，可导致硅酸钙填料的溃散、下沉，从而影响乙炔瓶的安全运行。为了提高硅酸钙填料的结构强度，通常在硅酸 钙填料制造过程中加入一些石棉纤维，在填料固化后可起到明显的增强 作用，较好的解决了填料溃散、下沉等不安全隐患，使乙炔瓶得以长期的安全运^亍。然而，近年来的研究表明，石棉对人体具有致癌作用，世界各发达 国家已禁止使用石棉及其制品，包括含有石棉的硅酸钙填料乙炔瓶。众 所周知，石棉是一种耐酸、耐碱、耐高温及耐候性极其优良的矿物纤维， 可以说石棉在自然环境中无论存放多长时间也不会自行消失。对于乙炔 瓶而言，在其达到使用寿命周期报废后，钢质瓶壳可以回收利用，而内 部的石棉硅酸4丐填料必将废弃到环境中。因此，填料中的石棉将对环境和人类健康带来长期的、不可估量的危害。我国于1980年开始推广应用硅酸钙填料乙炔瓶，目前年产40L乙炔 瓶30万只，社会保有量达400万只以上。这些乙炔瓶全部为含石棉的硅 酸钙填料乙炔瓶，而且每年还将以30万只的幅度递增，因此含石棉的硅 酸钙填料乙炔瓶对环境造成了巨大的危害，需要开发一种改进的不包含 石棉成分的新型的储存乙炔气体的硅酸钙填料。
技术实现思路
为解决含石棉的硅酸钙填料乙炔瓶对环境造成的影响，本专利申请 的专利技术人在经过一系列试验的基础上专利技术了 一种新型的不含石棉成分的硅酸钙填料。本专利技术第一个目的公开了 一种用生石灰制备的乙炔瓶无石棉硅酸钙填料本专利技术另 一个目的是公开了上述乙炔瓶无石棉硅酸钙填料的制备方法。一种乙炔瓶无石棉硅酸钩填料，所述的填料由下述物质制成生石 灰、石英粉、无机悬浮剂和增强纤维，其中各物质的干料重量比为生 石灰30~48%、石英粉40~58%、无机悬浮剂1 ~ 5%和增强纤维3~10%。 本专利技术技术方案中的总水量为干料重量3 ~ 4倍。一种溶解乙炔瓶无石棉硅酸钓填料的制备方法，它包含下述步骤 称取上述干料重量比的物质备用，将生石灰用水消解成石灰浆，在高速 搅拌状态下加入石英粉、无机悬浮剂，制成料浆，料浆经磨细处理后， 在低速搅拌状态下加入耐碱玻璃纤维，制成均匀一致的填料料浆，填料 料浆中的总水量为物质干料重量的3 ~ 4倍，在0. 07 ~ 0. 09MPa的真空状 态下将料浆注入乙炔瓶内，充满瓶壳，于180 230。C温度下，蒸养固化 30~50小时，最后于180 250。C下烘干2~6天，制得乙炔瓶硅酸钙填 料。上述物质中，所述无机悬浮剂为玻璃纤维或>5圭酸铝纤维、所述的增 强纤维为耐碱玻璃纤维。在本专利技术中，生石灰优选氧化钙含量在93%以上的生石灰，石英粉 优选二氧化硅含量在98%以上的石英粉，耐^5咸玻璃纤维优选具有以下特 征的耐碱玻璃纤维束状短切纱，短切长度为12mm,每束中由大约200 根纤维单丝构成，纤维的单丝直径约为13~18|jm，氧化锆含量应在17% 以上。在本专利申请中高速搅拌是指主轴转速为150 1200rpm,其目的在于使无机悬浮剂得到彻底的分散，并将料浆经磨细处理，磨细的作用可以减緩料浆内固体颗粒的沉降，抑制料浆分层；低速搅拌的主轴转速一 般为50~150rpm,其目的是将增强纤维分散均匀。 本专利技术具有以下优点1、 本专利技术采用耐碱玻璃纤维代替石棉作为增强纤维，减少了石棉对 环境的污染危害，使乙炔瓶填料的后续处理更加简单环保；2、 本专利技术采用耐碱玻璃纤维作为增强材料，而目前在生产无石棉乙 炔瓶填料过程中，虽未发现有正式生产但有报导称以纤维素纤维作为增 强材料。两种纤维分别属于无机纤维和有机纤维，前者具有较高的耐温 性，而后者在较高温度下容易发生收缩和其他性能下降；3、 目前在生产无石棉乙炔瓶硅酸4丐填料工艺过程中有报导称为抑制 料浆分层，加入沉淀二氧化硅或合成二氧化硅，其作用主要用来抑制料 浆分层，但沉淀二氧化硅也是比较贵的一种原材料，造成制造成本升高。 而本专利技术没有加入诸如沉淀二氧化硅或合成二氧化硅等抑制料浆沉降的 材料，而是采用高速搅拌和料浆磨细等工艺方法，较好解决了料浆的分 层问题，使填料与瓶壳的间隙得到了较好的控制。4、 本专利技术制造的无石棉的乙炔瓶硅酸钙填料具有较好的安全性能， 其乙炔充装量和丙酮充装量之比可达到0.50 - 0.58,并通过了美国压缩 气体协会CGA-C12所规定模拟火灾、回火、跌落震动及冲击稳定性试验； 同时也通过了国际标准ISO 3807-2所规定的冲击、回火、火烧及水浴升 温试验。5、 本专利技术制备的硅酸钩填料还具有孔隙率高、机械强度高、抗振动、产品安全可靠等优点。具体实施例方式实施例1:用339kg的水将生石灰(氧化钙含量为93. 3%) 60kg消解成石灰浆， 待灰浆降温后将其倒入主轴转速为1200rpm的高速搅拌釜内，在高速搅 拌状态下补加271kg的水。继续搅拌加入细度为400目/吋的石英粉(二 氧化硅含量为98.5%) 80kg,随后加入耐碱玻璃纤维2kg，再搅拌90分 钟，然后经磨细处理后转入主轴转速为150转/分的低速搅拌状态，再加 入耐碱玻璃纤维6kg，搅拌12分钟停止搅拌。在真空度为0. 09MPa以及高频振动的状态下，将料浆注入乙炔瓶壳 内。然后将瓶口用恒压装置密封后置于加热箱内，立即升温至230°C， 保温30小时，完成填料固化过程。降温后拆除恒压密封装置，在230。C 的条件下烘干4天。填料烘干后的孔隙率为90%,抗压强度为2. 8MPa,填料的烘干收缩 率小于4%。实施例2:用352kg的水将生石灰(氧化钙含量为94.8%) 70. 4kg消解成石灰 浆，待灰浆降温后将其倒入主轴转速为500rpm的高速搅拌釜内，在高速 搅拌状态下补加267. 4kg的水。继续搅拌加入细度为400目/吋的石英粉 (二氧化硅含量为98. 5%) 89. 7kg,随后加入硅酸铝纤维6. 4kg,再搅拌 90分钟，然后经磨细处理后转入主轴转速为120转/分的低速搅拌状态，再加入耐碱玻璃纤维11. 6kg。搅拌13分钟停止搅拌。在真空度为0. 0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种乙炔瓶无石棉硅酸钙填料，其特征在于：所述的填料由下述物质制成：生石灰、石英粉、无机悬浮剂和耐碱玻璃纤维，其中各物质的干料重量比为：生石灰３０～４８％、石英粉４０～５８％、无机悬浮剂１～５％和耐碱玻璃纤维３～１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张保国，张东升，马序东，
申请(专利权)人：北京天海工业有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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