[发明专利]制造硬硅钙石型硅酸钙保温材料的工艺方法

说明书

(一)【技术领域】

本发明涉及制造硬硅钙石型硅酸钙保温材料的工艺方法。

(二)【背景技术】

硬硅钙石型硅酸钙保温材料最高使用温度为1000℃，通常采用动态合成方法制造，工艺流程如下：

第一步：配料。按CaO/SiO₂摩尔比和水料比加入定量的粉石英和水，搅拌混合均匀后打入动态反应釜.生产配料CaO/SiO₂摩尔比通常控制在0.90～0.97，水料比为18～24倍。

第二步：硬硅钙石活性料桨合成。合成反应在带搅拌装置的高压釜内进行，在大量水介质中，生成的针状和纤维状硬硅钙石晶体一次粒子，在一定搅拌速度下相互缠绕形成空间网状似球形颗粒集合体二次粒子，其表面有无数针状结晶体向外突出，如同满身带刺的“栗子”。

第三步，压滤成型。

第四步，烘干。

但是此方法制造得到的硬硅钙石具有耐热性较差、机械强度低的缺点。国内生产厂家都采用一次投料的方式并在反应过程中不能改变转速，生产的硅酸钙二次粒子一般呈团状，而不是空心的粒子。这造成制品容重大，制品质量波动大，压制过程中，大量细小颗粒随水排出而被带走，原料利用率低。

(三)【发明内容】

针对上述国内采用一次投料的方式并在反应过程中不能改变转速，生产的硅酸钙二次粒子一般呈团状，而不是空心的粒子，造成制品容重大，制品质量不稳定，原料利用率不高的缺陷，本发明提供一种工艺制品容重轻、质量稳定、原料利用率高的制造硬硅钙石型硅酸钙保温材料的工艺方法。

硬硅钙石型硅酸钙保温材料生产过程中存在的最大问题是干燥收缩率过大，它导致产品在烘干过程中出现弯曲变形或开裂的现象而成为废品。在保证制品不变形的前提下，容重越轻，材料的保温性越好，它主要取决于球状团聚体的显微结构，这需要设计合理的硬硅钙石合成工艺和压滤成型工艺.合成工艺参数包括原料的配比、水热合成反应的温度、压力、时间、搅拌方式以及合成添加剂；成型工艺参数包括成型料浆中玻璃纤维的添加量、液体的表面张力、料浆温度和成型压力。在合成过程中适当搅拌是形成球形团聚体的根本条件。如果在反应过程中不搅拌，生成的纤维状硬硅钙石晶体呈无序排列，最后在材料中形成不规则的絮状团聚，在反应过程中实时调整转速是获得球形团聚体的有效途径之一。

1、本发明的原料组成及配比：原料的组成是超细石英砂、活性氢氧化钙、硅溶胶、硅灰石、棉纤、玻璃纤维及水。按重量百分比为：超细石英砂2.3％～2.7％，活性氢氧化钙3％～3.3％，硅溶胶0.04％～0.1％，硅灰石0.3％～0.5％，棉纤0.1％～0.3％、玻璃纤维0.1％～0.3％、水92％～94％。

最佳百分比例为：二氧化硅2.56％，氢氧化钙3.06％，硅溶胶0.06％，硅灰石0.42％。棉纤0.2％、玻璃纤维0.2％、水93.5％。

2、工艺步骤：

下面结合图1对本发明实施步骤作进一步说明。

第一步：原料选择。选择优质石灰石，1000℃以下轻烧，在强烈搅拌下消解，水温应该在80℃以上，水量在10～12倍。选择二氧化硅含量≥98％，颗粒细度在400目左右的石英砂和其它辅助材料。

第二步：配料。按Ca/Si摩尔比＝0.5～0.6，水固比＝16～20配料。氢氧化钙1.5％～1.7％，二氧化硅2.3％～2.7％，硅溶胶0.04％～0.1％，硅灰石0.3％～0.5％，水80％～85％。搅拌混合均匀后打入动态反应釜。

第三步：料浆预反应。蒸汽加热，一个半小时内升温至200～215℃，并保温1小时。接着升温至220-225℃，反应4小时。这一阶段搅拌速度控制在30～60转/分。

第四步：二次加料。按总量的1.2％～1.4％称取氢氧化钙，15％～16％称取水，搅拌混合均匀后打入动态反应釜。

第五步：硬硅钙石活性料桨合成。在220-225℃，反应4小时，搅拌速度控制在20～40转/分。料浆反应完全后，缓慢排汽降温至150℃，快速排气降温至100℃并放料。

第六步：压制成型。在料浆中加入松解好的棉浆和玻璃纤维，棉浆、玻璃纤维各占总量的0.1％～0.4％分散均匀，压制成型。

第七步：烘干至含水率≤4％，包装入库。

3、发明的优点及积极效果