本發明專利技術涉及一種高強隔熱板,該高強隔熱板為夾芯結構,其中,中間層由骨架支撐材料和耐火纖維材料構成,耐火纖維材料填充在骨架支撐材料的空隙中,形成骨架支撐材料為骨架,耐火纖維材料連續分布的中間層結構,中間層兩側設置有纖維保護層,纖維保護層外層設置有防輻射層。本發明專利技術的解決了目前傳統硅酸鋁隔熱材料高溫條件下強度差和抗熱震性差的問題,從而提高了水泥回轉窯的熱效率,節約了能源,降低了生產成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及保溫材料應用
,具體涉及一種高強硅酸鋁隔熱板及其生產方法。
技術介紹
隨著我國水泥建材行業的蓬勃發展,由以前的立式窯發展到濕法窯再到現在干法回轉窯生產線,水泥生產的技術水平有了長足的發展,在目前國內水泥干法生產線,回轉窯筒體隔熱保溫難題尚未得到有效解決,造成大量熱能散失,提高了生產成本。雖然目前保溫產品種類繁多,但達到水泥生產工藝要求的保溫材料較少,這是由于水泥干法生產線旋轉窯跨度大,旋轉過程中對筒體既有機械力沖擊又有熱震沖擊,傳統的外保溫材料很難適應高溫高強度作業條件。目前國內保溫產品都具有一定的隔熱保溫效果,但是在遇到旋轉窯筒體內耐火磚的強大動態壓力下,造成保溫產品變形、粉化、收縮,從而造成耐火磚的松動,脫落。影響水泥生產線的正常生產,所以無法在水泥生產線的旋轉窯筒體內得到應用,針對這種現狀,本專利技術研發出一種高強耐火保溫產品,在解決水泥生產過程中熱能散失問題的同時,提高了耐火保溫產品的高溫使用強度,保證在高溫條件下長時間使用。
技術實現思路
本專利技術提供了一種適用于水泥回轉窯筒體的高強度耐火保溫材料,這種保溫材料的使用解決了目前傳統硅酸鋁隔熱材料高溫條件下強度差和抗熱震性差的問題,從而提高了水泥回轉窯的熱效率,節約了能源,降低了生產成本。—種高強隔熱板,其特征在于,該高強隔熱板為夾芯結構,其中,中間層由骨架支撐材料和耐火纖維材料構成,耐火纖維材料填充在骨架支撐材料的空隙中,形成骨架支撐材料為骨架,耐火纖維材料連續分布的中間層結構,中間層兩側設置有纖維保護層,纖維保護層外層設置有防輻射層。其中,所述的骨架支撐材料為包含多個網格的立體蜂窩狀結構,網格可以為三角形、四邊形、五邊形或六邊形中的一種或多種,骨架支撐材料的厚度為10-40mm,每一個網格的邊長為2_6mm。所述的骨架支撐材料材質選自304不銹鋼、302不銹鋼、Q235或Arl3中的一種。所述的耐火纖維材料為高密度硅酸鋁纖維、高密度氧化鋁纖維、高密度含鋯纖維中的一種或幾種。所述的纖維保護層為厚度1-3_的硅酸鋁纖維紙或纖維板。所述的防輻射層為厚度0.1-0.5mm的鋁合金箔或纖維增強鋁箔復合材料。上述高強隔熱板的制備方法步驟如下: (I)將耐火纖維放入水中,加入適量的氟硅酸鈉,將原料、水和氟硅酸鈉置于攪拌槽中,攪拌10-30分鐘后分散均勻;(2)將骨架支撐材料放置在有網眼的金屬托盤內,把金屬托盤放入攪拌槽內,連接真空管道,吸附液體中的耐火纖維,直至耐火纖維覆蓋滿整個支撐材料,停止抽真空;(3)把托盤從攪拌槽內取出,翻轉至木托盤,放置到烘烤架上,將烘烤架上的半成品推入烘房,在110-300°C條件下烘干10-24個小時;(4)從烘烤架上把烘干的半成品進行刨光切邊,把加工好的半成品正反面粘貼,纖維紙和鋁膜,放在木托架上粘貼合穩定,包裝。本專利技術采用的技術方案將材料設計與結構設計巧妙結合,從高密度硅酸鋁纖維、高密度氧化鋁纖維、高密度含鋯纖維中選擇一種或多種復合纖維材料,這些高密度纖維材料具有比傳統纖維更高的耐火溫度,可以長期在高于1300°C的溫度環境中使用,導熱系數低于0.15ff/(m.k) (1200°C ),無論從耐火性能還是隔熱性能上都優于傳統保溫隔熱材料,此外,本專利技術所選擇的纖維材料復合了增韌增強陶瓷纖維后,機械強度顯著提高,可以在高溫下保持較好的力學性能。本專利技術采用的制備方法解決了在細蜂窩狀骨架支撐材料中填充耐火纖維材料的技術難題,利用化學方法更好地提高了耐火材料填充的均勻性,保證了中間層材料的強度和耐火隔熱均勻性。從結構設計角度來看,本專利技術充分利用了多層復合增強原理,在纖維材料內部成功設置了增強支撐骨架材料,這種支撐骨架材料具有網狀蜂窩結構,能夠很好的支撐纖維材料,并具有一定的整體形狀穩定性,很好得解決了耐火材料剛度不佳的技術難題,并且在使用過程中也方便按照和更換維修等,大大提高了窯爐安裝效率,降低了窯爐保溫層維護成本。本專利技術在高密度纖維層表面分別設置硅酸鋁纖維紙或纖維板一方面防止耐火磚與骨架支撐材料直接接觸,從而導致熱點傳導,影響隔熱效果,另一方面保護高密度纖維層,防止其脫落或受損。最外層設置鋁合金箔或纖維復合鋁合金增強箔,目的在阻擋熱輻射,將部分熱量反射回窯爐熱區,提高保溫效果。優選采用陶瓷纖維增強的鋁箔作為輻射層,其耐高溫性能優異,且強度較高,不易破損,與內部纖維材料的相容性也好,具有極佳的使用效果。【附圖說明】圖1為尚強隔熱板橫截面不意圖;圖2為高強隔熱板內部六邊形網格骨架支撐材料示意圖其中,圖1種附圖標記I為耐火纖維材料,2為骨架支撐材料,3為纖維保護層,4為防福射層。【具體實施方式】—種高強隔熱板,其特征在于,該高強隔熱板為夾芯結構,其中,中間層由骨架支撐材料(2)和耐火纖維材料(I)構成,中間層兩側設置有纖維保護層(3),纖維保護層外層設置有防輻射層(4)。其中,所述的骨架支撐材料(2)為包含多個網格的立體蜂窩狀結構,網格可以為三角形、四邊形、五邊形或六邊形中的一種,骨架支撐材料的厚度為10-40mm,每一個網格的邊長為2-5mm。所述的骨架支撐材料(2)材質選自304不銹鋼、302不銹鋼、Q235或Arl3中的一種。所述的耐火纖維材料(I)為高密度硅酸鋁纖維、高密度氧化鋁纖維、當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高強隔熱板,其特征在于,該高強隔熱板為夾芯結構,中間層由骨架支撐材料和耐火纖維材料構成,耐火纖維材料填充在骨架支撐材料的空隙中,形成骨架支撐材料為骨架,耐火纖維材料連續分布的中間層結構,中間層兩側設置有纖維保護層,纖維保護層外層設置有防輻射層;其中,所述的骨架支撐材料為包含多個網格的立體蜂窩狀結構,網格可以為三角形、四邊形、五邊形或六邊形中的一種或多種,骨架支撐材料的厚度為10?40mm,每一個網格的邊長為2?6mm。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:王建春,
申請(專利權)人:王建春,
類型:發明
國別省市:湖北;42
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