一种具有可塑性耐火隔热材料及其制备方法与流程

本发明涉及防火保护材料，具体为一种具有可塑性耐火隔热材料及其制备方法。

背景技术：

1、电气设备是石油化工领域生产环节必备的元素，它们的安全性特别在火灾高温环境下尤为重要。电气设备中的电子元器件有特定的工作温度范围，超过这个范围可能导致设备故障或损坏，发生烃类火灾时，如果不能及时处置或者关闭，可能会导致一块区域内的火灾，蔓延至整个厂区或者罐区。因此，需要一种能在烃类火灾中保护电气设备免受高温影响的耐火隔热材料尤为重要。本材料要求具备两个特性，首先根据烃类火焰的燃烧特点，在燃烧后0-5分钟内，温度急剧升高到1093度的特性。要求材料在兼具隔热性的同时，具备耐火的完整性。耐火保温材料的隔热保温原理主要是利用其材料本身导热系数低以及多孔或纤维状结构，阻止其内部热空气与外部冷空气的热对流。处于静止状态的热空气具有很低的热导率，能有效地减慢炉内热能向外传导的速度，起到隔热保温的作用，这一特性就决定了保温材料必须具有疏松多孔的特点。整个特点就导致其强度的不足，即完整性不足。其次是可塑性，现场的电器设备各种规格，各种样式都有，没有统一性，且都已经安装完毕并已经投入生产，不可能提供太大的保护空间，也不会让生产停止等待安装。所以可塑性尤为重要，可塑性就同时满足了，小空间，不停产和耐火隔温保护的要求。

2、目前，常用的耐火保温材料主要有岩棉、矿棉类材料，硅酸铝纤维类材料，轻质砖类材料等等。岩棉、矿棉保温材料导热系数低，密度小，保温性能好，但耐火度不高，一般只能用于600℃以下隔温，不能用于600℃以上加热炉或热工设备隔温。硅酸铝纤维材料耐火度高，密度低，导热系数小，能用于600℃以上温度隔温，但在使用过程中，硅酸铝纤维有逐渐结晶粉化，飘絮，分解失效等缺点，使用寿命不长。轻质耐火砖虽然耐火度高，也能用于600℃以上高温环境，隔热性好，但是强度偏低，尤其是热震性差。

3、近年来，研究人员对耐火保温材料做了一些研究，取得如下进展：、如公告号为cn102503467a的中国发明专利，公开了一种轻质隔热保温浇注料，主要原料包括玻化微珠、闭孔珍珠岩、漂珠、高尔夫型莫来石空心球、硅灰、白泥、陶瓷除尘粉、高铝水泥、固体水玻璃，浇注料中另外还添加有分散剂和铝硅溶胶。所述浇注料中另外还添加有硅酸铝纤维。本发明施工简单，快速，降低基建成本，节约资源。其主要用于现场浇注，施工简单，不宜制作成形保温构件。从材料配比中可以看出，浇注后的保温材料层，密度小，强度及耐火度低，易破损。

4、如公告号为cn101514110a的中国发明专利，提供了一种利用氧化铝工业生产的固体废弃物赤泥和火力发电厂固体废弃物粉煤灰为主要原材料，配以轻质骨料、耐火粘土，生产的赤泥、粉煤灰耐火保温砖。所用材料各组分的重量百分比为：赤泥10－60％，粉煤灰10－50％，轻质骨料15－48％，耐火黏土4－18％，外加水份12－25％。所用的轻质骨料为轻质陶粒、漂珠、蛭石、膨胀珍珠岩或其它轻质耐火原料。本发明的赤泥、粉煤灰耐火保温砖具有体积密度小，导热系数低等显著优点，可用于冶金、机械、有色、电力、化工、建材等行业的工业高温窑炉的隔热保温层，对热源起到保温作用，防止高于环境温度下热量的流失，达到利用工业废料，节约资源、节能减排的目的。由于其轻质骨料配比范围过大，可采用品种众多，其物理化学性能差异极大，加之赤泥和粉煤灰随原材料产地或生产工艺不同，物理性能和化学成分也不稳定，其耐火度、保温性能和材料强度会随之变化巨大，各项性能极不稳定，无法明确确定其应用范围。

5、如公告号为cn101922203a的中国发明专利，一种耐火保温砖，它是由下述原料按重量份数比制备而成：粉煤灰∶膨胀珍珠岩∶耐火黏土∶水玻璃∶膨润土∶水＝55～75∶15～25∶10～20∶5～15∶3～10∶60～70。本发明的耐火保温砖，其利用废弃的粉煤灰为主料，来源广泛，材料易得，保温及耐火性能好，生产成本低廉，施工效率高，完全可替代不可再生资源；它是建筑行业理想用砖。不能用于工业加热炉或热工设备。

6、如公告号为cn103951372a的中国发明专利，公开了一种高强耐火保温材料，以膨胀蛭石、粘土、耐火水泥、糊精为初始料，外加防水剂和结合剂，其中防水剂使用的是纳米改性有机硅橡胶溶液，结合剂为无机结合剂；采用机压成型方式制备所需尺寸的定型制品，经干燥后，保温，并高温焙烤而得到。本发明具有结构和体积稳定性好、强度高、成本低、工艺简单、便于施工与烘炉，并且环保安全等优点。但是粘土、耐火水泥和磷酸盐同时使用，它们之间会起负的交互作用，降低保温材料的强度，由于蛭石是薄片状结构，对材料基体割裂作用强烈，在反复加热过程中容易开裂。

7、针对上述问题，急需在原有耐火隔热材料的基础上进行创新设计。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有可塑性耐火隔热材料及其制备方法，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有可塑性耐火隔热材料，它由如下重量份的组分组成：耐火黏土100-150份，羟甲基纤维素10-12份，硅酸铝纤维18-23份，漂珠80-95份，珍珠岩粉18-22份，气凝胶粉15-17份，α-淀粉10-12份，消泡剂5-8份，高岭土的粒度200-300目，主要化学成分al2o3的含量占43-45％、si02的含量占53％-55％为优。

3、一种具有可塑性耐火隔热材料的制备方法，包括如下步骤：

4、1、取水50-45份，混合羧甲基纤维素10-12份，硅酸铝纤维18-23份，漂珠40-50份，珍珠岩粉18-22份，气凝胶粉10-12份，α-淀粉10-12份，消泡剂5-8份，设置搅拌转速为400-600r/min，550r/min为最佳，低速搅拌1个小时，目测标准为硅酸铝纤维素充分分解，并不会缠绕于搅拌棒，静止24小时待用。

5、2、24小时后，将耐火黏土100-150份，漂珠40-45份，气凝胶粉5-7份充分混合搅拌，制成混合干粉料备用。

6、3、将步骤1溶剂取出，再进行30分钟低速搅拌。

7、4、将步骤2和步骤3混合干粉料混合制成匀料。

8、5、将上步所得匀料取出，可以模具成型也可手工成型，上述材料定型后，放置室内阴干，室内温度20-22度最佳，阴干时间24-48小时。

9、6、阴干48小时后，可以采用50-70度进行烘干，缩短干燥时间，此步骤也可以在阴干48小时后，继续放置室内，待其自然晾干。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的制备方法充分利用了各组分的特性，采用合适的方法使其特性发挥到最优化，使制备的保温材料具有易成形、耐火度高、体积密度小、导热系数低、高温体积稳定性好、强度高、寿命长和对环保无污染等优点。本发明填补国内空白，国外同类产品已经用于海外中东地区保障油库和石化场所的安全。

技术特征：

1.一种具有可塑性耐火隔热材料，其特征在于，它由如下重量份的组分组成：耐火黏土100-150份，羟甲基纤维素10-12份，硅酸铝纤维18-23份，漂珠80-95份，珍珠岩粉18-22份，气凝胶粉15-17份，α-淀粉10-12份，消泡剂5-8份，高岭土的粒度200-300目，主要化学成分al2o3的含量占43-45％、si02的含量占53％-55％为优。

2.根据权利要求1所述的一种具有可塑性耐火隔热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种具有可塑性耐火隔热材料，它由如下重量份的组分组成：耐火黏土100‑150份，羟甲基纤维素10‑12份，硅酸铝纤维18‑23份，漂珠80‑95份，珍珠岩粉18‑22份，气凝胶粉15‑17份，α‑淀粉10‑12份，消泡剂5‑8份，高岭土的粒度200‑300目，主要化学成分Al2O3的含量占43‑45％、Si02的含量占53％‑55％为优,本发明提供的制备方法充分利用了各组分的特性，采用合适的方法使其特性发挥到最优化，使制备的保温材料具有易成形、耐火度高、体积密度小、导热系数低、高温体积稳定性好、强度高、寿命长和对环保无污染等优点。本发明填补国内空白，国外同类产品已经用于海外中东地区保障油库和石化场所的安全。技术研发人员：张贺受保护的技术使用者：北京萨博安通科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5