專利名稱：一種lng保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，具體涉及一種LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
LNG (Liquefied Natural Gas),即液化天然氣的英文縮寫。天然氣是在氣田中自然開采出來的可燃?xì)怏w，主要成分由甲烷組成。LNG是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至_162°C，使之凝結(jié)成液體。天然氣液化后可以大大節(jié)約儲運(yùn)空間，而且具有熱值大、性能高等特點(diǎn)。目前，LNG的儲罐或長途輸送管道必須在外部采用保溫材料保溫，而泡沫玻璃是其中一種比較理想的材料。泡沫玻璃是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等，經(jīng)過細(xì)粉碎和均勻混合后，再經(jīng)過高溫熔化，發(fā)泡、退火而制成的無機(jī)非金屬玻璃材料。它是由大量直徑為I 2毫米的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成。由于這種新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料具有長期使用性能不劣化的優(yōu)點(diǎn)，使其在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學(xué)侵蝕等苛刻環(huán)境下倍受用戶青睞，被廣泛用于墻體保溫、石油、化工、機(jī)房降噪、高速公路吸音隔離墻、電力、軍工產(chǎn)品等，被用戶稱之為綠色環(huán)保型絕熱材料。目前對泡沫玻璃的研究集中在原料配方和生產(chǎn)工藝方面，如中國專利CN101328022公開了一種泡沫玻璃的循環(huán)生產(chǎn)工藝，包括下述順序步驟:(I)備料:將玻璃原料配料、研磨、然后輸送至粉倉；(2)填充:粉倉中的配料經(jīng)稱量后均勻的填充到經(jīng)清掃和噴涂脫模劑的模盒中；(3)振動:將模盒振動，使配料中多余的空氣排出；(4)加壓:對模盒中的配料進(jìn)行加壓；(5)發(fā)泡:將模盒送入發(fā)泡窯，經(jīng)燒結(jié)一發(fā)泡一穩(wěn)定一冷卻一加熱后制成毛坯；(6 )脫模:模盒出窯，將毛坯從模盒中取出，并推送進(jìn)退火窯退火；(7)模盒循環(huán):空模盒經(jīng)冷卻、清掃、噴涂脫模劑后循環(huán)用于步驟(2)。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動化連續(xù)操作。中國專利CN101306920公開了一種泡沫玻璃生產(chǎn)原料及其應(yīng)用生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)原料包括下列重量份數(shù)的成分:石英砂380 580份；鉀長石105 250份；鈉長石130 270份；白云石115 200份；方解石5 25份；純堿150 250份；芒硝0.5 30份；碳酸鎂1.0 12份；碳酸鉀1.0 8.5份。所述應(yīng)用生產(chǎn)泡沫玻璃的方法包括下述步驟:(I)將各種原料成分混合成均勻的玻璃配合料；(2)將玻璃混合料熔化并冷卻成碎玻璃；(3)將碎玻璃球磨，發(fā)泡，退火即得泡沫玻璃。該發(fā)明通過采用自然界的常用礦物和化工原料，可以自主控制和調(diào)整玻璃化學(xué)成分，并可隨需加入各種功能成分以滿足不同性能的泡沫玻璃生產(chǎn)需要。LNG儲罐或輸送管道由于其使用環(huán)境比較惡劣，因而對泡沫玻璃的機(jī)械強(qiáng)度、抗化學(xué)腐蝕能力要求較高，而現(xiàn)有公開的上述泡沫玻璃無法達(dá)到要求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于一種耐酸堿腐蝕、同時具有較高機(jī)械強(qiáng)度和絕熱性能的泡沫玻璃的生產(chǎn)方法。一種LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，包括下述步驟:
(1)配料:將各種生產(chǎn)原料混合，置于球磨機(jī)中球磨，磨制成粒徑200 300目的混合粉料；其中，各生產(chǎn)原料的重量配比為:
碎玻璃98 99份；
炭黑0.3 0.5份；
三氧化二銻0.3 0.5份；
硫酸鈉0.1 0.3份；
硼酸0.3 0.5份；
氧化招0.2 0.5份；
硅酸鈉0.01 0.10份；
(2)燒結(jié):將混合粉料送入發(fā)泡窯中進(jìn)行發(fā)泡而得到半成品；
(3)退火:將半成品送入退火窯中進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力，直至常溫，最后切割而得到LNG保冷專用泡沫玻璃。優(yōu)選地，步驟(I)中，各生產(chǎn)原料的重量配比為:
碎玻璃98.7份；
炭黑0.40份；
三氧化二銻0.40份；
硫酸鈉0.21份；
硼酸0.35份；
氧化鋁0.45份；
硅酸鈉0.03份。優(yōu)選地，所述的碎玻璃選用硼硅酸鹽玻璃。一般廢棄的普通硅酸鹽玻璃做原料制成的泡沫玻璃中鈉、鉀含量較高，熱膨脹系數(shù)較高，耐酸腐蝕性一般，雖可用于本發(fā)明，但效果并不最佳。硼硅酸鹽玻璃的主要成分為堿硼硅酸鹽玻璃(R2O-B2O5-SiO2)的玻璃，SiO2含量極高.是玻璃的網(wǎng)絡(luò)形成體，SiO2能降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。硼硅酸鹽玻璃具有非常低的熱膨脹系數(shù)，約是普通玻璃的三分之一。這將減少因溫度梯度應(yīng)力造成的影響，從而發(fā)泡出來的產(chǎn)品具有更強(qiáng)的抗折性能，抗化學(xué)腐蝕，制成的產(chǎn)品可用于強(qiáng)酸等苛刻環(huán)境中，是針對LNG保冷泡沫玻璃的最佳選擇。優(yōu)選地，步驟(2)在發(fā)泡窯中，先將混合粉料置于100 400°C進(jìn)行預(yù)熱，再在400 550°C進(jìn)行燒結(jié)，最后在800°C進(jìn)行發(fā)泡。優(yōu)選地，步驟(2)中，先將混合粉料在稱量站稱量后倒入模盒，將模盒輸送至振動臺振動以消除混合粉料中的氣隙，再經(jīng)格柵加壓，入發(fā)泡窯高溫發(fā)泡，出窯后分離模盒與半成品，模盒噴脫模劑后再輸送至稱量站循環(huán)使用。優(yōu)選地，步驟(I)中，先將碎玻璃清洗、烘干，再與其它原料混合、研磨。優(yōu)選地，步驟(I)球磨過程中，控制磨機(jī)轉(zhuǎn)速17轉(zhuǎn)/分，球磨240分鐘后出粉，磨成均勻的350目混合粉料。 本發(fā)明中生產(chǎn)原料各組分的作用如下:碎玻璃是發(fā)泡主要原料，一般指硅酸鹽玻璃，最優(yōu)選用硼硅酸鹽玻璃。炭黑用作發(fā)泡劑和著色劑。高溫燃燒后生成二氧化碳，使玻璃粉起發(fā)泡反應(yīng)，形成泡沫玻璃閉孔型的特點(diǎn)。三氧化二銻用作催化劑，反應(yīng)放出水并生成熔點(diǎn)較低、能夠氣化的鹵化銻，起稀釋可燃性氣體的作用。同時其相對密度較大，覆蓋于高分子材料表面隔絕空氣，能促進(jìn)炭化反應(yīng)，降低泡沫玻璃熱傳導(dǎo)率。硫酸鈉在高溫下與炭黑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使玻璃粉起發(fā)泡反應(yīng)，形成泡沫玻璃閉孔型的特點(diǎn)。硼酸用作助溶劑，可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能，提高機(jī)械強(qiáng)度，縮短溶融時間。氧化鋁降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。硅酸鈉是一種水溶性硅酸鹽，其化學(xué)式為Na2OSiO2。Si02本身就是形成原料玻璃的氧化物，Na2O有利于玻璃的熔化，降低玻璃粘度。本發(fā)明選用了硼硅酸鹽廢玻璃作為基玻璃，在配料中加入了特定氧化物改變了玻璃表面能和張力，達(dá)到了調(diào)整泡沫玻璃孔結(jié)構(gòu)的目的。本方法生產(chǎn)的泡沫玻璃具有不吸水，不透濕，低密度、低導(dǎo)熱、高強(qiáng)度，非常適合LNG儲罐保溫之用。
圖1為本發(fā)明LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。實(shí)施例1
如圖1所示，一種LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，包括下述步驟:
Cl)配料:將各種生產(chǎn)原料混合，置于球磨機(jī)中球磨，磨制成粒徑240 260目的混合粉料；其中，各生產(chǎn)原料的重量配比為:
碎硼硅酸鹽玻璃98.39份；
炭黑0.32份；
三氧化二銻0.36份；
硫酸鈉0.17份；
硼酸0.42份；
氧化鋁0.28份；
娃酸鈉0.06份。 (2)燒結(jié):將混合粉料送入發(fā)泡窯中進(jìn)行發(fā)泡而得到半成品；
(3)退火:將半成品送入退火窯中進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力，直至常溫，最后切割而得到LNG保冷專用泡沫玻璃。步驟(1)中，先將碎玻璃清洗、烘干，再與其它原料混合、研磨。球磨過程中，控制磨機(jī)轉(zhuǎn)速17轉(zhuǎn)/分，球磨240分鐘后出粉，磨成均勻的350目混合粉料。
步驟(2 )中，先將混合粉料在稱量站稱量后倒入模盒，將模盒輸送至振動臺振動以消除混合粉料中的氣隙，再經(jīng)格柵加壓，入發(fā)泡窯高溫發(fā)泡，出窯后分離模盒與半成品，模盒噴脫模劑后再輸送至稱量站循環(huán)使用。步驟(2)在發(fā)泡窯中，先將混合粉料置于100 400°C進(jìn)行預(yù)熱，再在400 550°C進(jìn)行燒結(jié)，最后在800 V進(jìn)行發(fā)泡。實(shí)施例2
改變實(shí)施例1中生產(chǎn)原料的配方為:
碎玻璃98 99份；
炭黑0.3 0.5份；
三氧化二銻0.3 0.5份·；
硫酸鈉0.1 0.3份；
硼酸0.3 0.5份；
氧化招0.2 0.5份；
硅酸鈉0.01 0.10份；
其它步驟同實(shí)施例1。效果例
準(zhǔn)備兩組泡沫玻璃產(chǎn)品，一組為市場上購得的普通泡沫玻璃(每組5個樣本)，另一組為本發(fā)明硼硅酸鹽玻璃為原料發(fā)泡的泡沫玻璃(每組5個樣本)。分別在稀硫酸中浸泡20天，
質(zhì)量變化如下表I所示:
權(quán)利要求
1.一種LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于包括下述步驟: Cl)配料:將各種生產(chǎn)原料混合，置于球磨機(jī)中球磨，磨制成粒徑300 350目的混合粉料；其中，各生產(chǎn)原料的重量配比為: 碎玻璃98 99份； 炭黑0.3 0.5份； 三氧化二銻0.3 0.5份； 硫酸鈉0.1 0.3份； 硼酸0.3 0.5份； 氧化招0.2 0.5份； 硅酸鈉0.01 0.10份； (2)燒結(jié):將混合粉料送入發(fā)泡窯中進(jìn)行發(fā)泡而得到半成品； (3)退火:將半成品送入退火窯中進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力，直至常溫，最后切割而得到LNG保冷專用泡沫玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(I)中，各生產(chǎn)原料的重量配比為: 碎玻璃98.39份； 炭黑0.32份； 三氧化二銻0.36份； 硫酸鈉0.17份； 硼酸0.42份； 氧化鋁0.28份； 娃酸鈉0.06份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述的碎玻璃選用硼硅酸鹽玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)在發(fā)泡窯中，先將混合粉料置于100 40(TC進(jìn)行預(yù)熱，再在400 550°C進(jìn)行燒結(jié)，最后在800°C進(jìn)行發(fā)泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(2)中，先將混合粉料在稱量站稱量后倒入模盒，將模盒輸送至振動臺振動以消除混合粉料中的氣隙，再經(jīng)格柵加壓，入發(fā)泡窯高溫發(fā)泡，出窯后分離模盒與半成品，模盒噴脫模劑后再輸送至稱量站循環(huán)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(I)中，先將碎玻璃清洗、烘干，再與其它原料混合、研磨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，其特征在于:步驟(I)球磨過程中，控制磨機(jī)轉(zhuǎn)速17轉(zhuǎn)/分，球磨240分鐘后出粉，磨成均勻的350目混合粉料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LNG保冷用泡沫玻璃的生產(chǎn)方法，包括下述步驟(1)配料將各種生產(chǎn)原料混合，置于球磨機(jī)中球磨，磨制成粒徑200～300目的混合粉料；(2)燒結(jié)將混合粉料送入發(fā)泡窯中進(jìn)行發(fā)泡而得到半成品；(3)退火將半成品送入退火窯中進(jìn)行熱處理以消除應(yīng)力，直至常溫，最后切割而得到LNG保冷專用泡沫玻璃。本發(fā)明選用了硼硅酸鹽廢玻璃作為基玻璃，在配料中加入了特定氧化物改變了玻璃表面能和張力，達(dá)到了調(diào)整泡沫玻璃孔結(jié)構(gòu)的目的。本方法生產(chǎn)的泡沫玻璃具有不吸水，不透濕，低密度、低導(dǎo)熱、高強(qiáng)度，非常適合LNG儲罐保溫之用。
文檔編號C03C11/00GK103073175SQ20131002271
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者許勇根 申請人:安徽匯昌新材料有限公司