一種復合保溫材料及保溫方法技術

本發(fā)明專利技術提供一種復合保溫材料及保溫方法。本發(fā)明專利技術的復合保溫材料，包括由內向外依次設置的內保溫層、隔離層、外保溫層和保護層，其中：所述內保溫層為一層以上，每層內保溫層包括由內向外依次設置的過渡層和硅酸鈣絕熱層，所述過渡層為毛氈層和/或多晶纖維層，所述隔離層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和阻燃瑪蹄脂層，所述外保溫層包括由內向外依次設置的氣凝膠層和多凝泡沫玻璃層，所述保護層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和鋁板層。本發(fā)明專利技術的復合保溫材料成本低、體積小、重量輕，具有良好且持久的保溫效果，應用范圍廣泛。

【技術實現步驟摘要】
一種復合保溫材料及保溫方法
本專利技術涉及一種保溫材料，具體涉及一種復合保溫材料及保溫方法。
技術介紹
電力及化工等領域涉及的設備和蒸汽熱力管網眾多，目前對這些設備和管道的保溫主要采用巖棉、硅酸鋁、玻璃絲綿等傳統(tǒng)保溫材料，然而這些材料的保溫效果較差，特別是保溫效果隨氣候變化而呈現明顯衰減，保溫時效性低，因此迫切需要開發(fā)新型的保溫材料，從而最大限度地節(jié)省成本、降低熱損和煤耗。隨著我國鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰、煤矸石等工業(yè)固體廢棄物提取氧化鋁越來越受到人們的重視。粉煤灰提取氧化鋁較為成熟的生產方法是堿法，其中堿石灰燒結法物料流量及能耗物耗更低，更適合于工業(yè)化推廣。然而，堿石灰燒結法在每生產1噸氧化鋁的同時將產生2～2.5噸硅鈣渣和0.7～0.8噸活性硅酸鈣，如此大量的硅鈣渣和活性硅酸鈣不僅占用大量土地資源，而且會對環(huán)境產生二次污染，因此對其進行有效利用不僅有利于節(jié)約土地資源，同時還可以提高經濟效益。公開號為CN103553501A的專利公開了一種硅酸鈣保溫材料的制備方法，其以高鋁粉煤灰提取完氧化鋁后的副產物硅酸鈣作為原料，經破碎、制漿后合成得到硬硅鈣石漿體，隨后加入纖維增強原料和水玻璃壓濾、脫水、成型、脫模、烘干，制得硅酸鈣保溫材料。該保溫材料導熱系數低、強度大，然而暴露在空氣中時易吸潮而導致導熱系數升高，保溫效果下降，因此其應用范圍受到很大的限制，特別是難以應用于電力工業(yè)蒸汽管道的保溫。
技術實現思路
本專利技術提供一種復合保溫材料及保溫方法，用于解決現有技術中的保溫材料成本高、保溫效果衰減明顯、應用范圍受限等技術缺陷。本專利技術提供一種復合保溫材料，包括由內向外依次設置的內保溫層、隔離層、外保溫層和保護層，其中：所述內保溫層為一層以上，每層內保溫層包括由內向外依次設置的過渡層和硅酸鈣絕熱層，所述過渡層為毛氈層和/或多晶纖維層，所述隔離層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和阻燃瑪蹄脂層，所述外保溫層包括由內向外依次設置的氣凝膠層和多凝泡沫玻璃層，所述保護層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和鋁板層。在本專利技術中，所述“內”指的是靠近保溫對象的一側，所述“外”指的是遠離保溫對象的一側。在本專利技術的復合保溫材料中，硅酸鈣絕熱層作為內保溫層，其材料硅酸鈣為對粉煤灰提取氧化鋁后的產物，例如可以通過公開號為CN102249253A的專利方法制備得到。特別是，硅酸鈣絕熱層的材料硅酸鈣的成分可以為：SiO245～47wt％，CaO42～45wt％，MgO2～3wt％，Fe2O30.06～0.07wt％，LOI7-10。進一步地，該硅酸鈣的堆積密度為0.17～0.30g/cm3，真密度為1.3～1.4g/cm3，吸油值為130～170mL/100mg，平均粒徑為10～30μm，比表面積為50～150m2/g，pH值為8～11。利用上述硅酸鈣材料制備硅酸鈣絕熱層的方法可為CN103553501A的專利方法，其結構主要為硅灰石或者硬硅鈣石晶須，導熱系數低于0.07W/(m·k)，容重低于270kg/m3，可達到防火A級標準；此外，該材料吸附能力強，能夠對粘結劑的揮發(fā)成分進行有效吸附，同時對噪音進行吸收，從而達到環(huán)保降噪等效果。本專利技術對硅酸鈣絕熱層的厚度不作嚴格限制，例如可以為10～100mm，進一步為40～100mm，更進一步為45～50mm；特別是，可以根據實際保溫需要而設置為一層以上，例如一層至三層。多凝泡沫玻璃層作為外保溫層，其材料多凝泡沫玻璃為無機非金屬玻璃，該材料由大量直徑為1～2mm的均勻氣泡結構組成，其中75％以上為閉孔氣泡，使用溫度范圍為零下196℃到500℃，導熱系數小于0.047W/m.k，透濕系數幾乎為0，具有A級防火、防水、無毒、耐腐蝕、防蛀、不老化、機械強度高等優(yōu)良性能。本專利技術對多凝泡沫玻璃層的厚度不作嚴格限制，例如可以為25～100mm，進一步為40～100mm，更進一步為40～50mm。毛氈層的材料毛氈可以采用羊毛加工粘合而成，其主要具有防震、密封等作用。本專利技術對毛氈層的厚度不作嚴格限制，例如可以為2～5mm，并且可視需要而設置為一層以上。多晶纖維層的材料多晶纖維可以為多晶莫來石纖維、多晶氧化鋁纖維、多晶陶瓷纖維等纖維材料，材料中Al2O3含量可以≥45％，進一步為72％～99％，其質量輕、絕熱性能好、熱穩(wěn)定性好，可起到減壓減震、吸收線性膨脹及形變等作用。本專利技術對多晶纖維層的厚度不作嚴格限制，例如可以為2～5mm，并且可視需要而設置為一層以上。阻燃瑪蹄脂層的材料阻燃瑪蹄脂可采用石油瀝青為基料、礦物為填料，并加入適量的阻燃劑，增塑劑等制成，其具有氣密性、防水性、防凍性、防腐性、不易老化開裂等性能，可有效隔離水/水汽從而保證保溫效果。在一實施方式中，例如可以通過涂覆阻燃瑪蹄脂一遍以上從而形成該阻燃瑪蹄脂層。此外，本專利技術對阻燃瑪蹄脂層的厚度不作嚴格限制，例如可以為2～10mm，進一步為2～4mm。氣凝膠層可以通過涂覆氣凝膠而形成，氣凝膠例如可以采用無機聚合物硅氣凝膠等，其起到粘合、保溫、儲能等作用。鋁板層作為外保護層，對整個保溫材料形成包覆。本專利技術對鋁板層的厚度不作嚴格限制，例如可以為0.5～1mm。本專利技術復合保溫材料所采用的上述各材料均為本領域常規(guī)材料，可以通過普通商購獲得。特別是，復合保溫材料中的內保溫層可以根據需要而設置為一層至三層。進一步地，復合保溫材料的總厚度可為150～200mm，其體積小、承重低、散熱面積小、熱損失小。在一實施方式中，所述過渡層可以為由內向外依次設置的毛氈層和多晶纖維層。本專利技術還提供一種保溫方法，采用上述的復合保溫材料對待保溫對象進行保溫，所述保溫方法包括如下順序進行的步驟：1)在待保溫對象外表面上依次安裝所述過渡層和所述硅酸鈣絕熱層；2)在所述硅酸鈣絕熱層上安裝所述多晶纖維層，并在所述多晶纖維層上涂覆阻燃瑪蹄脂，形成所述阻燃瑪蹄脂層；3)在所述阻燃瑪蹄脂層上涂覆氣凝膠形成所述氣凝膠層，并在所述氣凝膠層上安裝所述多凝泡沫玻璃層；4)在所述多凝泡沫玻璃層上安裝所述多晶纖維層，并在所述多晶纖維層上安裝鋁板層；其中，實施所述步驟1)一次以上。在本專利技術中，各材料采用本領域常規(guī)方式進行安裝。例如，毛氈層、多晶纖維層可通過鐵絲捆綁固定；硅酸鈣絕熱層可以采用粘合劑粘合固定，粘合劑例如可以為無機聚合物硅氣凝膠等；多凝泡沫玻璃層可通過緊固件進行固定。進一步地，步驟1)包括：在待保溫對象外表面上依次安裝所述毛氈層、多晶纖維層和硅酸鈣絕熱層，其中所述毛氈層安裝一層以上。本專利技術對保溫對象不作嚴格限定，例如可以為熱力設備、蒸汽管道等。在一實施方式中，所述待保溫對象為蒸汽管道，其溫度可達200～600℃。本專利技術的實施，至少具有以下優(yōu)勢：1、本專利技術以硅酸鈣絕熱層作為內保溫層，并以多凝泡沫玻璃層作為外保溫層，因此可以實現對高鋁粉煤灰提取完氧化鋁后的副產物硅酸鈣的有效利用，即節(jié)約了資源，又提高了經濟效益。2、本專利技術有效克服了硅酸鈣材料在保溫應用上所存在的缺陷，既能夠在最大程度上減小保溫成本(相對于全部使用多凝泡沫玻璃材料可節(jié)省成本50％以上)，同時還能夠實現良好的保溫效果，特別是該復合保溫材料的導熱系數低，并且導熱系數隨氣候變化較小，保溫時效性長，至少可使用十年以上。3、本專利技術的復合保溫材料體積小、承本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合保溫材料，其特征在于，包括由內向外依次設置的內保溫層、隔離層、外保溫層和保護層，其中：所述內保溫層為一層以上，每層內保溫層包括由內向外依次設置的過渡層和硅酸鈣絕熱層，所述過渡層為毛氈層和/或多晶纖維層，所述隔離層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和阻燃瑪蹄脂層，所述外保溫層包括由內向外依次設置的氣凝膠層和多凝泡沫玻璃層，所述保護層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和鋁板層。

【技術特征摘要】
1.一種復合保溫材料，其特征在于，包括由內向外依次設置的內保溫層、隔離層、外保溫層和保護層，其中：所述內保溫層為一層以上，每層內保溫層包括由內向外依次設置的過渡層和硅酸鈣絕熱層，所述過渡層為由內向外依次設置的毛氈層和多晶纖維層，所述隔離層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和阻燃瑪蹄脂層，所述外保溫層包括由內向外依次設置的氣凝膠層和多凝泡沫玻璃層，所述保護層包括由內向外依次設置的多晶纖維層和鋁板層；所述硅酸鈣絕熱層的厚度為10～100mm、材料為硅酸鈣，所述硅酸鈣的成分為：SiO245～47wt％，CaO42～45wt％，MgO2～3wt％，Fe2O30.06～0.07wt％，LOI7-10，堆積密度為0.17～0.30g/cm3，真密度為1.3～1.4g/cm3，吸油值為130～170mL/100mg，平均粒徑為10～30μm，比表面積為50～150m2/g，pH值為8～11，導熱系數低于0.07W/(m·k)，容重低于270kg/m3。2.根據權利要求1所述的復合保溫材料，其特征在于，所述多凝泡沫玻璃層的厚度為25～100mm。3.根據權利要求1所述的復合保溫材料，...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫俊民，陳剛，徐鵬，張戰(zhàn)軍，王成海，
申請(專利權)人：大唐國際發(fā)電股份有限公司，大唐國際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開發(fā)利用研發(fā)中心，內蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11