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通过附聚陶瓷纤维制成的轻质陶瓷聚集物制造技术

技术编号:40948479 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:22
附聚大块陶瓷纤维的方法包括将大块陶瓷纤维与水混合以形成湿纤维;将所述湿纤维与包括有机粘结剂和/或无机粘结剂的粘结剂混合以形成附聚物;和干燥所述附聚物。可以将所述附聚物与另外的粘结剂和填料混合以形成可以用于使炉或其它热源隔热的隔热混合物。可以将发泡喷嘴用于施加附聚物。发泡剂和水在所述发泡喷嘴内被空气雾化,并且将所得泡沫混合到气动传送的附聚物中,其结果产生在目标基材上的轻质耐火材料层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及通过附聚陶瓷纤维制成的轻质陶瓷聚集物、用于通过气动喷补施加轻质耐火混凝土的发泡喷嘴及其使用方法。


技术介绍

1、轻质(lw)耐火混凝土混合物在工业(例如金属生产、烃加工、水泥、电力和生物质焚烧)中用作炉热面的隔热衬里和后备衬里。致密的耐火炉衬里保护炉壳在熔融金属、侵蚀性低熔点炉渣和气态化合物的存在下在高温下免于机械磨损和化学侵蚀。由于耐火热面衬里的较高密度,在大多数情况下,需要第二隔热层来保护炉壳和结构免于过热。

2、隔热后备层通常是陶瓷纤维板、毯和毡。也使用隔热耐火砖(ifb),或者对于较低温度,也使用高度多孔的硅酸钙或硅藻土基砖和板。这些干材料的缺点是它们的机械强度低,并且需要将这些材料安装在锚周围,所述锚是将随后施加的致密热面保持在适当位置所必需的。锚周围的开放空隙可能容易地导致热点,所述热点损害锚焊接接合处和整个衬里系统的完整性。因此,在高处的应用(例如炉顶)上安装是非常耗时的并且几乎是不可能的。

3、为了允许更经济的安装,可以使用隔热混凝土。尽管隔热值不如高孔隙率纤维材料好,但是即使在高处的位置,也可以用常规混凝土喷补机铸造或喷射隔热混凝土,并且安装时间大大减少。隔热混凝土利用轻质聚集物(例如珍珠岩、蛭石、硅藻土或膨胀粘土)和粘结剂组分(例如波特兰水泥或铝酸钙水泥(“cac”))。将预共混的干组分引入喷浆机的碗中,并通过具有连接的喷射喷嘴的软管气动传送。在喷射喷嘴处,通过穿孔的水环向干混合物中加入水并将水分配到干混合物中。由于材料气流的动能,将所得湿混合物传送到目标基材上。在与基材撞击时,材料的致密化水平根据材料和空气流速而变化。

4、这种制备和施加耐火混凝土的常规方法的缺点是在喷射喷嘴处产生大量的粉尘。为了克服高水平的粉尘产生,该方法通常在将材料放入机器进料碗之前需要预润湿步骤。在喷射喷嘴处与水和干燥材料的不适当混合组合的高材料气流经常在撞击在目标基材上时产生高反弹率和波动的密度。为了避免坍落和反弹,通常增加材料气流,这产生更致密的材料基材层。因此,进一步的缺点包括与纤维产品相比更大的衬里厚度和由于被捕获在致密耐火衬里后面的相对高的液体含量而导致的更长的干燥时间。

5、轻质耐火混凝土使用原料,如膨胀粘土、预烧制的多孔页岩、板岩、珍珠岩、蛭石或硅藻土聚集物。所有这些聚集物来自天然存在的原料,并且具有含有可变高含量的碱和二氧化硅的缺点,这将最大操作温度限制为低于1100℃。由于在初始安装和随后的炉衬里更换期间的人暴露,可吸入的结晶二氧化硅组分也是值得关注的。

6、为了克服这些问题,已经开发了许多被更明确定义的合成耐火轻质材料。这些包括六铝酸钙聚集物、具有添加剂的被粉碎并分级的ifb和高温烧制的膨胀多孔莫来石基聚集物。然而,这些聚集物通常具有大于35lb/ft3(561kg/m3)的体积密度,并且比体积密度小于25lb/ft3(400kg/m3)的较轻珍珠岩或蛭石聚集物更昂贵。结果是,将这些较致密的聚集物通常保留用于在炉中在高于1100℃的温度下操作的隔热热面衬里,在炉中可以容许较低的机械强度和耐化学性。

7、为了改进隔热衬里的温度稳定性以及更容易安装陶瓷纤维产品,unifrax i llc开发了一种使用以商品名为人所知的特殊喷射设备的纤维喷射方法。在该方法中,将包括例如液体和固体粘结剂和发泡化合物的组分与大块纤维在混合喷嘴中共混,并作为后备物、热面饰面或全厚度热面衬里喷射到炉壁上。通常,混合喷嘴位于喷射喷嘴末端之前几米,以允许产品在混合室和喷射喷嘴之间适当混合。由于粘结剂和泡沫的组合,可以产生非常轻的纤维衬里(具有小于25lb/ft3(400kg/m3)的体积密度),而不在喷射喷嘴处产生在空中的纤维。

8、这种安装方法的缺点涉及喷射设备的复杂性和在安装地点处理多组分粘结剂系统。方法使用具有约0.4巴的低气流和低材料通量的特殊鼓风机设备。用于方法的混合喷嘴由于其尺寸、重量和位置而不能用于常规混凝土喷补机。因此,方法仅对陶瓷纤维起作用,而对较高体积密度(即大于0.25g/cm3)的材料不起作用。训练有素的工作人员的要求和关于电源供应和设备维护能力的特定现场条件也是对于市场上更大的接受度的限制。因此,仍然需要易于安装的、轻质的隔热衬里,以及用于安装该隔热衬里的方法和系统。


技术实现思路

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过以下来对附聚物进行分级:

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述大块陶瓷纤维包含耐火陶瓷纤维、低生物持久性纤维、多晶陶瓷纤维和/或玻璃纤维;和

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述粘结剂包含聚乙烯醇、羧甲基纤维素、植物基淀粉、表面活性剂、无机粘结剂、胶体二氧化硅、胶体氧化铝或其组合。

5.根据权利要求1所述的方法,其中混合所述大块陶瓷纤维和/或混合所述湿纤维利用水平轴混合器或竖直轴混合器。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述附聚物具有小于15mm或小于6mm的粒度;

7.附聚物,其通过根据权利要求1所述的方法生产。

8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过铸造、捣打、手工装填、泵送和/或气动喷补将所述附聚物施加至物体。

9.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过轴向压制、等静压、半等静压和/或挤出所述附聚物来形成压制形状。

10.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过以下来将所述附聚物施加至物体:

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述发泡喷嘴包含发泡管,所述发泡管促进所述发泡混合物的发泡。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述发泡管含有金属棉。

13.根据权利要求10所述的方法,其中所述发泡剂包含聚乙烯醇、月桂基硫酸铵或蛋白质基发泡添加剂。

14.根据权利要求10所述的方法,其中所述聚集物包含珍珠岩、蛭石、陶瓷纤维、膨胀粘土、硅藻土或其组合。

15.用于耐火轻质混凝土或防火混凝土的材料,其包含:

16.根据权利要求15所述的材料,其进一步包含:

17.用于安装轻质耐火材料的发泡喷嘴,所述发泡喷嘴包含:

18.根据权利要求17所述的发泡喷嘴,其进一步包含发泡管出口软管,所述发泡管出口软管将所述发泡管流体联接到所述喷嘴主体。

19.根据权利要求18所述的发泡喷嘴,其中所述发泡管出口软管分成第一泡沫软管和第二泡沫软管,所述第一泡沫软管和所述第二泡沫软管各自流体联接到所述水分配主体。

20.根据权利要求17所述的发泡喷嘴,其进一步包括设置在所述入口与所述空气阀之间的水截止阀。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过以下来对附聚物进行分级:

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述大块陶瓷纤维包含耐火陶瓷纤维、低生物持久性纤维、多晶陶瓷纤维和/或玻璃纤维;和

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述粘结剂包含聚乙烯醇、羧甲基纤维素、植物基淀粉、表面活性剂、无机粘结剂、胶体二氧化硅、胶体氧化铝或其组合。

5.根据权利要求1所述的方法,其中混合所述大块陶瓷纤维和/或混合所述湿纤维利用水平轴混合器或竖直轴混合器。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述附聚物具有小于15mm或小于6mm的粒度;

7.附聚物,其通过根据权利要求1所述的方法生产。

8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过铸造、捣打、手工装填、泵送和/或气动喷补将所述附聚物施加至物体。

9.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过轴向压制、等静压、半等静压和/或挤出所述附聚物来形成压制形状。

10.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括通过以下来将所述附聚物施加至物体:

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【专利技术属性】
技术研发人员:J·德克尔
申请(专利权)人:尤尼弗瑞克斯I有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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