本發(fā)明涉及可塑砼，具體涉及一種循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、由于循環(huán)硫化床鍋爐體積大，鍋爐內(nèi)壁和頂部除了用耐火磚外，還要在筑磚時(shí)用到聚輕保溫可塑砼，整體鍋爐內(nèi)壁成型后經(jīng)烘干固化后使用，在鍋爐工作過程中由于耐火層的燒損，周期更換重筑，但是往往由于耐火層的局部燒損而導(dǎo)致整體重筑，造成成本增加，一種是局部耐火磚非正常燒損，另一種是由于聚輕保溫可塑砼成型的耐火層燒損。但是，目前循環(huán)硫化床鍋爐一類的中低溫?zé)峁ぴO(shè)備使用的聚輕保溫可塑砼耐壓強(qiáng)度較低，導(dǎo)致使用周期短，需要經(jīng)常修補(bǔ)或更換，影響鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗大量的人力和財(cái)力，而且設(shè)備外壁的溫度較高，甚至?xí)_(dá)到150℃以上，能耗比較大，工況環(huán)境惡劣。因此，需要進(jìn)一步制備適用于循環(huán)硫化床鍋爐且性能優(yōu)良的低導(dǎo)熱保溫可塑砼。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼及其制備方法，具有原料來源廣，制備方法簡單，施工方便，具有輕質(zhì)，高強(qiáng)，耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，降低爐內(nèi)襯裂紋產(chǎn)生，提高了制得的循環(huán)硫化床鍋爐的耐久性。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，由以下原料按重量份制備而成：保溫顆粒10-20份、粉煤灰30-40份、粘結(jié)劑4-6份、玻璃纖維1-2份、減水劑0.5-1份、改性空心玻璃微珠2-4份、水泥100-200份、陶粒30-50份、礦渣7-10份和水20-40份。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述保溫顆粒的制備方法如下：

5、s1.氧化鋁包覆相變材料的制備：將鋁醇鹽、親油乳化劑溶于液體石蠟中，得到油相；將親水乳化劑溶于水中，得到水相；將油相滴加入水相中，乳化，滴加氨水，攪拌反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得氧化鋁包覆相變材料；

6、s2.改性：將步驟s1制得的氧化鋁包覆相變材料加入水中，加入多巴胺鹽酸鹽和催化劑，加熱攪拌反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得改性氧化鋁包覆相變材料；

7、s3.改性硅溶膠的制備：將正硅酸烷基酯、乙醇和水混合均勻，加入復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑，調(diào)節(jié)溶液ph值，攪拌形成凝膠，制得改性硅溶膠；

8、s4.保溫顆粒的制備：將步驟s2制得的改性氧化鋁包覆相變材料、聚苯乙烯顆粒加入步驟s3制得的改性硅溶膠中，攪拌混合均勻，加入引發(fā)劑，攪拌反應(yīng)，加入乙醇老化，干燥，球磨，得到保溫顆粒。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s1中所述鋁醇鹽、親油乳化劑、液體石蠟的質(zhì)量比為10-20:0.5-1:30-40，所述鋁醇鹽選自異丙醇鋁和仲丁醇鋁中的至少一種，所述親油乳化劑選自司盤-20、司盤-40、司盤-60、司盤-80、司盤-85中的至少一種，所述親水乳化劑選自吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、吐溫-85中的至少一種，所述攪拌反應(yīng)的時(shí)間為1-3h。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s2中所述氧化鋁包覆相變材料、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質(zhì)量比為12-15:4-7:0.5-1，所述催化劑為0.5-1.5mol/l的naoh溶液，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為50-60℃，時(shí)間為5-7h。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s3中所述正硅酸烷基酯、乙醇、水、復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為14-17:120-140:10-15:3-5，所述復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑為kh560和kh570的混合物，質(zhì)量比為2-4:3-5，所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述調(diào)節(jié)溶液ph值為7.5-8.5。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟s4中所述改性氧化鋁包覆相變材料、聚苯乙烯顆粒、改性硅溶膠和引發(fā)劑的質(zhì)量比為10-12:7-10:100:0.1-0.2，所述引發(fā)劑選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種，所述攪拌反應(yīng)的溫度為35-45℃，時(shí)間為30-50min，所述加入乙醇老化的時(shí)間為20-24h。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述改性空心玻璃微珠的制備方法如下：將空心玻璃微珠加入水中，加入單寧酸和催化劑，加熱攪拌反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得改性空心玻璃微珠。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述空心玻璃微珠、單寧酸和催化劑的質(zhì)量比為12-15:7-10:1-2，所述催化劑為ph＝8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為45-55℃，時(shí)間為2-4h。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述粘結(jié)劑為粘土，所述減水劑為三聚磷酸鈉或聚羧酸減水劑，所述水泥為p·o42.5硅酸鹽水泥。

16、本發(fā)明進(jìn)一步保護(hù)一種上述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼的制備方法，包括以下步驟：將水泥、玻璃纖維、保溫顆粒、粉煤灰、粘結(jié)劑、改性空心玻璃微珠、礦渣、陶粒和水混合，加熱至40-50℃，攪拌10-20min后，加入減水劑，繼續(xù)攪拌5-15min，裝入模具，在溫度為25±5℃，相對濕度為60±5％的條件下覆膜養(yǎng)護(hù)20-24h，脫模，在相同條件下養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)齡期，制得循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼。

17、本發(fā)明具有如下有益效果：

18、本發(fā)明制備了一種保溫顆粒，采用溶膠凝膠反應(yīng)和乳液法制備了氧化鋁包覆相變材料，以氧化鋁為殼層，內(nèi)層為液體石蠟，可以通過自身相態(tài)變化，在相變點(diǎn)附近，通過吸熱、放熱保持自身溫度不變，從而起到了很好的保溫作用，氧化鋁殼層也大大提高了材料的耐溫性能，表面經(jīng)過聚多巴胺改性，制得帶有豐富的氨基的改性氧化鋁包覆相變材料。

19、將正硅酸烷基酯加入乙醇中，加入復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑改性，加水水解，制得改性水溶劑，該復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑包括kh560和kh570，使得該改性硅溶膠帶有環(huán)氧基團(tuán)和雙鍵基團(tuán)，環(huán)氧基團(tuán)能夠與帶有氨基的改性氧化鋁包覆相變材料反應(yīng)連接，雙鍵基團(tuán)能夠在引發(fā)劑的作用下與聚苯乙烯顆粒反應(yīng)連接，從而使得改性氧化鋁包覆相變材料和聚苯乙烯顆粒在改性硅溶膠中得到充分、均勻的分散而不發(fā)生團(tuán)聚，降低材料的綜合性能。制備得到的保溫顆粒還具有氣凝膠的結(jié)構(gòu)特征，不僅能提高制得的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼的力學(xué)強(qiáng)度，耐高溫性能，以及保溫性能，在烘烤過程中能吸收破壞能量，降低爐內(nèi)襯裂紋產(chǎn)生的可能性，提高了制得的循環(huán)硫化床鍋爐的耐久性。

20、本發(fā)明還制備了改性空心玻璃微珠，在空心玻璃微珠表面經(jīng)過單寧酸改性，不僅提高了改性空心玻璃微珠在混合材料中的分散性和相容性，同時(shí)，羧酸基團(tuán)還能與減水劑一同，在水泥顆粒表面形成吸附層，有效阻止了顆粒間的相互吸附和凝聚，減少顆粒間的摩擦力，降低了混凝土的黏聚性，起到協(xié)同減水的效果，提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

21、本發(fā)明制得的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，原料來源廣，制備方法簡單，施工方便，具有輕質(zhì)，高強(qiáng)，耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，降低爐內(nèi)襯裂紋產(chǎn)生，提高了制得的循環(huán)硫化床鍋爐的耐久性。

技術(shù)特征：

1.一種循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，由以下原料按重量份制備而成：保溫顆粒10-20份、粉煤灰30-40份、粘結(jié)劑4-6份、玻璃纖維1-2份、減水劑0.5-1份、改性空心玻璃微珠2-4份、水泥100-200份、陶粒30-50份、礦渣7-10份和水20-40份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，所述保溫顆粒的制備方法如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，步驟s1中所述鋁醇鹽、親油乳化劑、液體石蠟的質(zhì)量比為10-20:0.5-1:30-40，所述鋁醇鹽選自異丙醇鋁和仲丁醇鋁中的至少一種，所述親油乳化劑選自司盤-20、司盤-40、司盤-60、司盤-80、司盤-85中的至少一種，所述親水乳化劑選自吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-80、吐溫-85中的至少一種，所述攪拌反應(yīng)的時(shí)間為1-3h。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，步驟s2中所述氧化鋁包覆相變材料、多巴胺鹽酸鹽和催化劑的質(zhì)量比為12-15:4-7:0.5-1，所述催化劑為0.5-1.5mol/l的naoh溶液，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為50-60℃，時(shí)間為5-7h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，步驟s3中所述正硅酸烷基酯、乙醇、水、復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為14-17:120-140:10-15:3-5，所述復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑為kh560和kh570的混合物，質(zhì)量比為2-4:3-5，所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述調(diào)節(jié)溶液ph值為7.5-8.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，步驟s4中所述改性氧化鋁包覆相變材料、聚苯乙烯顆粒、改性硅溶膠和引發(fā)劑的質(zhì)量比為10-12:7-10:100:0.1-0.2，所述引發(fā)劑選自過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種，所述攪拌反應(yīng)的溫度為35-45℃，時(shí)間為30-50min，所述加入乙醇老化的時(shí)間為20-24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，所述改性空心玻璃微珠的制備方法如下：將空心玻璃微珠加入水中，加入單寧酸和催化劑，加熱攪拌反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得改性空心玻璃微珠。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，所述空心玻璃微珠、單寧酸和催化劑的質(zhì)量比為12-15:7-10:1-2，所述催化劑為ph＝8.5-9.5的tris-hcl溶液，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為45-55℃，時(shí)間為2-4h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，其特征在于，所述粘結(jié)劑為粘土，所述減水劑為三聚磷酸鈉或聚羧酸減水劑，所述水泥為p·o42.5硅酸鹽水泥。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將水泥、玻璃纖維、保溫顆粒、粉煤灰、粘結(jié)劑、改性空心玻璃微珠、礦渣、陶粒和水混合，加熱至40-50℃，攪拌10-20min后，加入減水劑，繼續(xù)攪拌5-15min，裝入模具，在溫度為25±5℃，相對濕度為60±5％的條件下覆膜養(yǎng)護(hù)20-24h，脫模，在相同條件下養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)齡期，制得循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼及其制備方法，屬于可塑砼技術(shù)領(lǐng)域。由以下原料按重量份制備而成：保溫顆粒10?20份、粉煤灰30?40份、粘結(jié)劑4?6份、玻璃纖維1?2份、減水劑0.5?1份、改性空心玻璃微珠2?4份、水泥100?200份、陶粒30?50份、礦渣7?10份和水20?40份。本發(fā)明制得的循環(huán)硫化床鍋爐低導(dǎo)熱保溫可塑砼，原料來源廣，制備方法簡單，施工方便，具有輕質(zhì)，高強(qiáng)，耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，降低爐內(nèi)襯裂紋產(chǎn)生，提高了制得的循環(huán)硫化床鍋爐的耐久性。

技術(shù)研發(fā)人員：楚科奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：楚科奇
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21