所谓的气孔形成剂就是在原材料中加入可燃烧或是烧结后在制品内留下不连通的孔洞或微孔的物质。如没有这种形成剂,其导热系数也不可能大幅度降低。气孔形成剂是轻质保温隔热砌块生产中常用的外加剂。降低产品的密度,进而降低产品的导热系数,这种趋势是当代绿色建材发展的需要。 1、 可燃烧型气孔形成剂 (2)农作物类废料。主有粉碎的稻草、秸秆、稻壳等。稻草的发热量一般为8000~12000kJ/kg。粉碎的稻草(秸秆)在原材料中起着一种纤维性的填充料和加强材料的作用,有利于坯体强度的提高,然而在焙烧期间也是一种燃料。稻草和秸秆要粉碎到3mm以下才能使用。这类材料的挥发分很大,约85%,灰分很小,是一种很好的气孔形成剂。这类材料加入原材料中对产品其他性能的影响同锯末。 (3)食品工业、饮料业废料。以植物为原料生产的食品和饮料均会产生残渣。如稻糠、花生壳、咖啡生产残渣、啤酒渣、葡萄皮及籽、燕麦皮、茶叶末、变质面粉、甘蔗渣、椰壳、橄榄残渣及落叶等。其中以燕麦皮与变质面粉为最好,不用处理可直接加入原材料,特别是变质面粉形成的微孔对产品的热工参数很有利,而且产品的强度不会降低。其他上述的材料必须粉碎到3mm以下才能使用。稻米壳几乎全部由二氧化硅及挥发分组成,加入原材料中能够生产出高质量的轻质砖。稻米壳的最佳掺入量为20%(质量比)。掺入稻米壳的产品强度有时有所降低,但有时会有所提高,这与掺入量及坯体原料本身的性能有关。椰壳的发热量为12000kJ/kg,橄榄残渣的发热量为18000kJ/kg,掺入坯体中可节约大量焙烧能源。 (4)矿物类可燃气孔形成剂。这类物质包括有煤粉、焦炭末、褐煤粉、煤泥、煤矸石、煤渣、高发热量的粉煤灰等。这类材料作为气孔形成剂来讲,其效果并不好,原因是这类材料在焙烧期间能量的大量释放,不利于气孔的形成,很少使用(粉煤灰漂珠除外)。 (5)膨胀多孔聚苯乙烯微珠。这种材料是西欧最常用的气孔形成剂材料,现有专门的生产工厂为砖瓦行业提供这种气孔形成剂材料,并注册有专门的贸易商标名称——Styropor(产品名称缩写为EPS)。膨胀多孔聚苯乙烯微珠由水蒸气发泡而成,EPS有着0.2~3mm的颗粒,其密度平均为12kg/m3。EPS由体积占98%的空气和体积占2%的聚苯乙烯组成,是一种纯的碳氢化合物。在焙烧过程中聚苯乙烯释放出大量的能量,1kg的EPS释放出的能量相当于1.3L的汽油,并且这些热量都可用来焙烧,可节约大量的能量。在窑炉预热带出现的低温碳化气体(干馏)可以由重新返回窑内燃烧或是在窑外部专门加热燃烧后排放(也可经燃烧换热用于干燥)。EPS可使产品密度大幅度下降,对产品的热工性能改善显著,因这种材料燃烧后在产品中留下许多不连通的气孔。另外,用回收来的包装用的EPS板或块经切碎后,可直接用于气孔形成剂材料。 (6)切碎的废旧轮胎。切碎的废旧轮胎用作气孔形成剂对产品的性能均有着正面的效果,即强度高、热工性能好等。但由于轮胎在生产中使用的外加剂及橡胶的可燃部分在焙烧中会产生有害气体,因此使用切碎的废旧轮胎时,需对排放的烟气进行净化处理。 2、其他工业可燃性废料 这类气孔形成剂包括:污水处理厂淤泥、下水道淤泥、造纸工业的废泥、纺织工业的废料、制革工业废料、石油提炼工业废料、食品工业的漂白剂等。但是这类工业废料用作气孔形成剂时必须经过严格的试验室试验和有关权威部门的认可。因这类材料中往往含有重金属,如Pb,Z n,Cr,Cu等;此外,有的废料在焙烧过程中还可能释放出有害气体。其加入量也会受到发热量高低的限制,如污水处理厂淤泥的发热量为10000~24000kJ/kg;造纸工业淤泥的发热量为8400~19000kJ/kg;纺织工业废料的发热量为18000~29000kJ/kg;制革工业废料的发热量84000kJ/kg;石油工业废渣的发热量为31000kJ/kg。 3、 矿物类气体形成剂 |
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