一种拉-挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备制造技术

发明专利技术涉及复合材料技术领域，具体为一种拉

【技术实现步骤摘要】
一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备


[0001]本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备。

技术介绍

[0002]泡沫玻璃最早由美国匹兹堡康宁公司专利技术，是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化、发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。泡沫玻璃的生产工艺主要有匹兹堡
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康宁法、回收
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有模法、回收
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无模法、颗粒法、浮法
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带状法。目前，国内外采用最多的是已成为公开公用技术的“粉沫二步烧成法”工艺。
[0003]所谓“粉沫二步烧成法”就是先把原料(如废玻璃等)和辅料、发泡剂等一起磨细，并混合成均匀的配合料粉，再把配合料粉装入耐热钢模盒内，一起放进发泡窖内加热，使配合料熔融，并发泡膨胀、充满模盒，然后迅速冷却，使熔融的泡沫体外壳固化，之后，从模盒中取出(脱模)，再集中到另一台退火炉中进行缓慢冷却(退火)，以消除应力，制成泡沫玻璃毛坯(坯材)，最后采用机械切割等方法，把坯材加工成各种规格形状的成品。可见，这种方法不仅要脱模，生产效率低，而且熔融泡沫体的迅速冷却导致能耗大，尤其是，其产品尺寸受模具限制，更不能生产嵌固有抗拉材料的复合泡沫玻璃板。
[0004]CN201711005959.4专利技术公开了“一种无模法生产泡沫玻璃的装置及其制备方法，该装置包括依次连接的磨粉机，搅拌器，发泡窑，翻转机构和退火炉，发泡窑与翻转机构之间设置有一切割机，发泡窑和翻转机构通过第一传送机构相连接，翻转机构和退火炉通过第二传送机构相连接，翻转机构包括翻转斜块，翻转挡板和翻转气缸，翻转斜块设置在第一传送机构的下方，翻转挡板设置在翻转斜块的一侧，翻转斜块和翻转挡板的下方设置有第二传送机构，翻转挡板与翻转气缸相连接；采用在发泡窑和退火炉之间设置翻转机构的方式，使得泡沫玻璃块以竖直状态进入退火炉中完成退火工作，避免了泡沫玻璃块退火均匀性差的问题，同时退火时间长也导致退火炉的长度体积增大，提高了生产制造成本”。可见该专利技术主要是解决脱模和板坯垂直放入退火炉的问题，仍然存在上述“粉沫二步烧成法”存在的诸多问题。
[0005]本专利申请人在已授权的专利技术专利“一种复合泡沫玻璃自保温免饰面外墙板”(专利号ZL201310325951.1、证书编号第2299748号)中，公开了“复合泡沫玻璃自保温免饰面外墙板包括板坯、玻璃钢保护层、碳纤维加强层、内墙饰面层、外墙饰面层、以及安装在所述板坯上的板边构件，所述板坯包括泡沫玻璃以及附着在所述泡沫玻璃两侧的钢丝网，所述玻璃钢保护层安装在所述板坯外部，所述碳纤维加强层包裹所述板坯和玻璃钢保护层，所述内墙饰面层和外墙饰面层安装在所述复合泡沫玻璃自保温免饰面外墙板的内外两侧”。
[0006]以上述复合墙板为支撑材料，本专利申请人主持了国家自然科学基金面上项目“长三角地区既有建筑外墙的装配化改造模式研究”(51878588)、住房和城乡建设部研究开发项目“既有建筑外墙装配化改造模式的研究”(2018
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K9
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060)、扬州市自然科学基金项目
“
长三角地区既有建筑改造中外墙装配化的机制与方法研究”。但是，在后续的产业化中，生产的自动化和低能耗、尺寸的灵活性和准确性、饰面的多样性和功效性、材料的强度和保温性能等方面，仍然存在较大问题，尤其是原专利技术中的以钢丝网为抗拉材料的技术方案实施难度大，急需研制科学合理的泡沫玻璃复合墙板的生产工艺与核心设备。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本专利技术提供拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]基于上述目的，专利技术提供如下技术方案：
[0009]第一，由于建筑层高不同，墙体上还有大小不一的门窗洞口，这就导致不同项目、不同部位的复合墙板尺寸差异很大，用模具法生产显然不能满足要求，因此，本专利技术研制了一种连续、通长的泡沫玻璃板生产方法，生产出来的板坯可以根据实际的长度需要，自动、精准地截断；
[0010]第二，泡沫玻璃为脆性材料，抗拉、抗剪、抗弯性能差，不能满足复合墙板的强度要求，为此，本专利技术通过板坯两侧设置抗拉材料，就构成了类似钢筋混凝土板材的受力结构，不仅提高了复合板材的受力性能，也为板坯能从设备中拉出来提供了材料抗拉的前提条件；
[0011]第三，既有专利技术中“钢丝网”的技术方案在传送、牵引、胀缩、拼接等方面也存在不少问题，通过多次试验，本专利技术采用抗拉线材，如不锈钢丝、高碳钢丝、碳纤维等，代替原有的“钢丝网”，不仅方便了抗拉线材在设备中的运动、牵引、分布，而且延长、拼接方便，并且避免了接头在同一部位，导致强度不可靠；
[0012]第四，生产连续、通长的泡沫玻璃板，就需要解决板坯从设备中自动拉出来的问题，通过多次试验，构建了“拉
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挤”的技术方法——利用牵引拉出单元、抗拉线材和线材配送装置实现“拉”，利用加料加压单元和加热发泡单元实现“挤”；
[0013]第五，为了实现上述的“拉
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挤”，将加热发泡部分垂直设置，成型冷却部分水平设置，构成内外均为L形的结构，不仅由于粉体原料和高温发泡流体在自重作用下会产生向下的挤压作用力，而且也有利于高温发泡流体流入成型冷却腔内，进行成型与冷却，还有利于板坯的拉出和余热的利用；
[0014]第六，利用成型冷却部分的废热进行一级加热与预热，并设置高效、可靠的保温层和自动控制系统，以降低能耗；
[0015]第七，自动完成板坯加固、性能改良、饰面处理等工序，提高生产的自动化和产品的适应性。
[0016]具体来说，本专利技术的技术方案如下：
[0017]一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，包括加料加压单元、加热发泡单元、成型冷却单元、成品处理单元、牵引拉出单元、自动控制单元和安装这些单元的钢架。
[0018]其主要工艺为：粉体原料的各组分在加料加压单元依次完成研磨、计量、混合，成为混合粉料后，再进行提升、推送、加压，并连同抗拉线材一起进入加热发泡单元，然后依次经过一级加热、二级加热、三级加热、四级加热、五级加热，成为高温发泡流体后，流入成型
冷却单元，并依次进行成型、退火、初冷、冷却，成为抗拉线材均布于上下两侧、宽度为B的板坯，而且在牵引拉出单元的牵引下，进入成品处理单元，依次进行板材截断、板边处理、表面处理、成品养护，最后成为泡沫玻璃复合板，并且，以上这些工艺过程均在自动控制单元控制下自动完成。
[0019]加热发泡单元垂直设置，成型冷却单元水平设置，两者构成L形结构，其内部为相互连通且耐高温的L型空腔，不仅由于粉体原料和高温发泡流体在自重作用下会产生向下的挤压作用力，而且也有利于高温发泡流体流入成型冷却腔内，进行成型与冷却，还有利于板坯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，包括加料加压单元、加热发泡单元、成型冷却单元、成品处理单元、牵引拉出单元、自动控制单元和安装这些单元的钢架(1)，其特征在于：粉体原料的各组分在所述加料加压单元依次分别完成研磨、计量后，混合在一起成为混合粉料(2)，再进行提升、推送、加压，并连同抗拉线材(3)一起进入所述加热发泡单元，然后依次经过一级加热、二级加热、三级加热、四级加热、五级加热，成为高温发泡流体后，流入所述成型冷却单元，并依次进行成型、退火、初冷、冷却，生成抗拉线材均布于上下两侧、宽度为B的板坯(4)，而且在所述牵引拉出单元的牵引下，所述板坯(4)进入所述成品处理单元，依次进行板材截断、板边处理、表面处理、成品养护后成为泡沫玻璃复合板(5),并且，以上工艺过程均在所述自动控制单元控制下自动完成；所述加热发泡单元垂直设置，所述成型冷却单元水平设置，两者构成L形结构，其内部为相互连通且耐高温的L型空腔；所述拉
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挤法是利用所述的牵引拉出单元、抗拉线材(3)和线材配送装置实现拉，利用加料加压单元和加热发泡单元实现挤的技术方法。2.根据权利要求1所述的一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，其特征在于：所述加料加压单元包括所述粉体原料各自的原料罐(6)、研磨机(7)、计量器(8)，以及所述混合粉料(2)依次经过的输送管(9)、搅拌机(10)、提升机(11)、粉体入口(12)、进料腔(13)、推送杆(14)、挤压杆(15)，还有第一排气管(16)、腔壁(17)和线材配送装置，其中，研磨机(7)的进料口、出料口分别接至原料罐(6)的底部、计量器(8)的进料口，输送管(9)的进料口、出料口分别接至计量器(8)的出料口、搅拌机(10)的进料口，提升机(11)的进料口、出料口分别接至搅拌机(10)的出料口、粉体入口(12)，推送杆(14)水平布置在进料腔(13)的底部，分散并向挤压杆(15)的进料口推挤所述混合粉料(2)，推送杆(14)为电机驱动的螺旋绞龙，进料腔(13)位于所述加热发泡单元的上部，为腔壁(17)围合构成的空腔；所述的输送管(9)、提升机(11)、挤压杆(15)均为管状螺旋输送机结构，由电机驱动，其中挤压杆(15)垂直布置，其套管上端与所述进料腔(13)的底板平齐并固定，下部分插入所述加热发泡单元内，其主轴伸出所述进料腔(13)上部，并安装有齿轮。3.根据权利要求1或2所述的一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，其特征在于：所述加热发泡单元的内部为长度等于所述B的矩形平面的炉膛(18)，由左侧的槽型炉壁和右侧可拆卸的平直炉壁围合而成，从内到外依次为炉胆(19)、保温层(20)和外壳(21)，从上向下依次安装有所述挤压杆(15)、加热管(22)；所述炉膛(18)内的加热温度从上到下依次为所述的一级加热、二级加热、三级加热、四级加热、五级加热，其对应的加热温度分别为60℃
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120℃、240℃
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300℃、420℃
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480℃、600℃
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680℃、750℃
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900℃，而且，除一级加热外，其余均由所述加热管(22)加热；所述加热管(22)为多根耐高温的电加热管，位于所述矩形平面的长轴上，呈一列多行的形式布置，且每根加热管(22)的旁边还设有测温仪(23)；所述一级加热位于所述挤压杆(15)处的炉膛(18)内，利用其外侧、所述进料腔(13)下方设置的废热利用装置(24)加热。4.根据权利要求3所述的一种拉
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挤法泡沫玻璃复合板生产工艺及其生产设备，其特征在于：所述成型冷却单元的内部为长度等于所述B的矩形横截面的水平空腔，由下部的U型腔壁和上部可拆卸的顶盖围合而成，从内到外依次为内壁(25)和所述保温层(20)、外壳(21)；所述水平空腔与所述炉膛(18)的底部连通，并由板厚控制装置(26)分隔，而且从左向
右依次等分为成型腔(27)、退火腔(28)、初冷腔(29)、冷却腔(30)，其右端为板坯出口(31)，其中，退火腔(28)与成型腔(27)、初冷腔(29)之间设有分隔片(32)进行分隔；所述分隔片(32)高弹性，上部与所述顶盖的内壁(25)固定，下部向右倾斜，阻止气体向高温一侧的腔室流动；所述板厚控制装置(26)安装在所述平直炉壁上，由电机驱动其升降，控制所述板坯(4)的厚度；所述水平空腔的侧壁上部间隔设有多个深入腔内的测温棒(33)和耐高温的摄像头(34)，所述退火腔(28)高温端的侧壁上部设有退火腔连通孔(35)，顶面设有退火腔排气孔(36)，并通过退火腔排气道(37)排出腔内气体至所述废热利用装置(24)；所述初冷腔(29)高温端的侧壁上部设有初冷腔连通孔(38)，顶面设有初冷腔排气孔(39)，并通过初冷腔排气道(40)排出腔内气体至所述废热利用装置(24)；所述退火腔排气道(37)、初冷腔排气道(40)设置于所述的顶盖和平直炉壁的保温层(20)中；所述成型腔(27)、退火腔(28)、初冷腔(29)、冷却腔(30)的底部保温层中分别设有成型腔气冷管(41)、退火腔气冷管(42)、初冷腔气冷管(43)、水冷管(44)，这些气冷管、水冷管的流入端分别位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙王虎，刘雁，张建新，张鸣，原妙龙，孙誉宁，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：