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加入原料中的微孔形成劑的種類有哪些?
  中國磚瓦工業協會  [2016/5/18]  
摘要:

  微孔形成劑的種類很多。例如:

    (1)可燃燒型微孔形成劑

    ①膨脹聚苯乙烯微珠(EPS)。EPS的顆粒度為0.2~3mm,平均表觀密度為12Kg/m3。EPS的體積是占98%的空氣和體積占2%的聚苯乙烯組成,是一種純的碳氫化合物。在焙燒過程中聚苯乙烯釋放出大量的熱量(40000KJ/Kg以上),因而可節約大量熱能。這種材料燃燒后在制品的基體中僅有氣孔留下,其最大氣孔直徑為1.5~3mm。由于它具有非常低的密度和非常高的發熱量,故通常加入量僅為原料質量的1%左右。因EPS燃燒后在制品中留下許多不連通的氣孔,故使制品表觀密度大幅度下降,使制品的熱工性能明顯改善。聚苯乙烯來自石油,為了節約石油資源,宜將回收包裝用的EPS板或塊經切碎后直接應用。

    ②鋸末:鋸末的發熱量為7000~19000KJ/Kg,在原料中摻入鋸末可生產輕質制品,且在焙燒時可節約熱能15%左右。鋸末的最佳摻入量為4~5%(質量比)。鋸末的最大顆粒直徑應小于2mm,且大小要均勻。使用鋸末的優點:改善了原料的流動性;降低了坯體的干燥敏感性,縮短了干燥周期;使制品的熱工性能和聲學性能得到較大改善。使用鋸末的缺點:可能給擠出成型和干燥過程帶來一定困難(在坯體干燥時,鋸末和原料的脫水時間不一致),且降低了成型后濕坯體的強度和干燥后坯體的強度,增加了成型水分;制品易出現泛霜(因鋸末種類而異);在焙燒的預熱帶會產生一氧化碳(CO)氣體。

    ③農作物類廢料。主要有粉碎的稻草、稻殼和秸稈等。稻草的發熱量為800~1200KJ/kg,經粉碎的稻草、秸桿在原料中起一種加強材料作用,有利于坯體強度的提高,在焙燒時也是一種燃料。稻草和秸桿要粉碎到3mm以下才能使用。它的揮發分很大,約85%,灰分很小,是一種很好的微孔形成劑。這類材料對制品其它性能的影響同鋸末。

    ④食品和飲料工業殘渣。以植物為原料生產的食品和飲料均會產生殘渣。如稻糠、花生殼、咖啡生產殘渣、啤酒渣、葡萄皮和籽、燕麥皮、茶葉末、變質面粉、甘蔗渣、椰殼、橄欖殘渣和落葉等。其中以燕麥皮和變質面粉為最好,不用處理可直接加入原料中,尤其是變質面粉形成的微孔對制品的熱工參數很有利,且制品的強度不會降低。其它上述材料必須粉碎到3mm以下才能使用。稻米殼幾乎全部由二氧化硅及揮發分組成,加入原料中能夠生產出高質量的輕質磚。稻米殼的最佳摻入量為20%(質量比)。摻入未碾磨的稻米殼的制品強度有時有所降低,但經碾磨后有時還有所提高,這與摻入量及原料性能有關。澳大利亞實踐:制品的泛霜現象隨稻米殼摻入量的增加而增加。椰殼的發熱量約為12000KJ/Kg,橄欖殘渣的發熱量約為18000 KJ/Kg,這些材料存在于坯體中可節約大量焙燒熱能。

    另外,顆粒小于3mm的玉米作成孔劑的制品亦具有良好的隔熱性能。

    ⑤可燃礦物類。包括煤粉、焦碳末、煤矸石、煤渣和粉煤灰等。這類材料作為微孔形成劑的效果不太理想。原因是這類材料在制品焙燒期間能量的大量釋放,不利于氣孔的形成(粉煤灰漂珠除外)。

    ⑥切碎的廢舊輪胎。切碎的廢舊輪胎用作微孔形成劑對制品的性能有著正面效果:強度高、熱工性能好等。但輪胎在生產中使用的外加劑和橡膠的可燃部分在焙燒中會產生有害氣體,因此使用這種材料時,需對所排放的煙氣進行凈化處理。

    ⑦其它工業可燃性廢料微孔形成劑。包括污水處理廠淤泥、下水道淤泥、造紙工業廢泥、紡織工業廢料、制革工業廢料、石油提煉工業廢料、食品工業的漂白劑等。使用這類工業廢料時必須經過嚴格的試驗室試驗和有關權威部門的認可。因這類材料中往往含有重金屬,如Pb、Zn、Cr、Cu等;此外,這類材料在焙燒過程中還可能釋放出有害氣體。它們的加入量還會受到發熱量高低的限制,如污水處理廠淤泥的發熱量為10000~24000 KJ/Kg;造紙工業廢泥的發熱量為8400~19000KJ/Kg;紡織工業廢料的發熱量為18000~29000 KJ/Kg;制革工業廢料的發熱量為84000 KJ/Kg;石油提煉工業廢料的發熱量為31000 KJ/Kg。

    (2)礦物類微孔形成劑。

    ①膨脹珍珠巖。珍珠巖是一種酸性火山玻璃巖,主要由玻璃質組成。在1300℃的高溫下體積迅速膨脹30倍。將其小于3mm的顆粒用作微孔形成劑(大于3mm的顆粒作其它用途)。它在坯體中起著瘠性料的作用,可減少干燥收縮。磚的燒成溫度大多為950~1100℃,低于珍珠巖的熔點溫度(1280~1360℃),因此,這種膨脹顆粒會保留在制品中。

    ②膨脹蛭石。蛭石的熔點溫度為1300~1370℃,膨脹蛭石的表觀密度為80~200Kg/m3。膨脹蛭石加入原料中的作用與膨脹珍珠巖一樣。

    ③燒沸石。沸石具有很多大小均勻的空洞和孔道,這些空洞和孔道多為水分子所占據,經烘燒脫水后以粉末狀加入原料中,焙燒后在制品中形成大量微孔,使制品的熱工性能得到很大改善。

    ④粉煤灰漂珠。這種材料是電廠用水力排放粉煤灰時,漂浮在水面上的中空玻璃球形物質,或是用風選的方法從干排粉煤灰中選出。漂珠的密度很低,是一種很好的保溫隔熱材料。

    ⑤石灰石粉末。石灰石在焙燒過程中分解釋放出二氧化碳氣體(800~900℃)從而在制品中留下大量微孔。而石灰石加入原料的更重要的作用是改善顏色、抗燒結變形、吸附有害氣體等。

    ⑥硅藻土。硅藻土是空腔中含有化石殘留物的硅海藻,質輕多孔,孔隙率高達90%~92%,是一種很好的微孔形成劑。但由于硅藻土中含有化石類物質,可能會使排放煙氣的有害物質——氟化物增加,必要時需對排放煙氣進行凈化。

    ⑦浮石和浮石選礦殘渣。浮石是一種多孔輕質、能浮在水面的酸性火山玻璃巖,孔隙率可達60%,有良好的隔熱保溫性能。

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