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中国珍珠岩玻化微珠简史

中国珍珠岩玻化微珠简史

信阳金辉冶金新型保温材料有限公司

张义全董事长

近20年中国经济高速发展,我们已经成为全球第二大经济体,仅次于美国,高速的经济发展与房地产行业的高速发展紧密相关,相辅相成,这其间就把珍珠岩这个小矿种小行业带进了房地产这个大行业,并因此快速发展壮大,如今,中国的珍珠岩制品市场规模相比20年前已经是呈几何级数翻倍了。

说到中国的珍珠岩市场,就不得不提信阳上天梯,说到中国珍珠岩制品,就不的不提到玻化微珠,说到玻化微珠加工技术就不的不提我们信阳师范学院的刘鹏教授。2000年,当时的膨胀珍珠岩主要还是以开孔为主,加工窑炉也主要以煤粉,燃料油炉为主,当时的膨胀珍珠岩作为保温材料,最大的缺点就是吸水率太高,为了解决这个问题,刘鹏教授首次提出了以电加热的方式,以信阳原产的珍珠岩矿砂,预热后,依靠钢管内壁高温辐射热来加热并膨胀珍珠岩,以形成球状的,球表面为玻璃质壳体的膨胀珍珠岩。随后,该加工工艺在信阳地区以及全国范围内得到迅速推广普及,并拥有了一个响亮的名字-玻化微珠。


中国珍珠岩玻化微珠简史

现如今,玻化微珠加工技术和工艺有了巨大的改进,无论是在加热元件上,还是在控制系统上,都经历了若干次的升级换代,单线产能更是成倍增长。大体上,我们可以将玻化微珠的膨胀工艺和设备变化划分为六个不同阶段,也就是从玻化微珠出生到现在,工艺设备经历了六次升级换代,产品性能也是一次次的提高上升。以下是玻化微珠升级换代的相关信息列表:


中国珍珠岩玻化微珠简史

可惜的是,在推广普及该技术的过程中,大量简单仿制,追求短期效益的行为使得玻化微珠的加工技术并未得到真正的发展,在相当长的一段时间内,电膨胀炉仅仅是在加热元件上有一些简单的改进,另外一个最大的改变也仅仅是对炉体尺寸的放大,这其实我们不愿意看到的。

但是,到了第四代,信阳金辉公司在原有第三代电炉丝加热工艺的基础上,引进景德镇陶瓷窑炉工艺,结合玻化微珠生产原理,将电阻丝换成电阻带,用含皓棉更换耐火砖,加热更直接,保温效果更好,热效率更高,制造成了高效低能耗并且生产设备长寿命周期的全新加工生产线。

中国珍珠岩玻化微珠简史

到了第五代,金辉公司敢于创新,敢于投入,在金辉公司董事长张义全带领下,耗费了大量资金和时间,引进攀枝花钢铁有限公司,热能回收再利用的热风管理系统,结合金辉公司第四代玻化微珠生产原理,反复试验,反复改进,全新设计制作了由天然气作为热源的玻化微珠生产线,可调节膨胀温度上限再次提高,对矿砂的膨胀性能依赖进一步降低,之前的技术对矿砂的品味有一定要求,只能膨胀高品位矿砂,而现在的工艺技术完全可以加工普通矿砂,使得现有矿山中原本不可用的矿资源变成了可用资源,可使矿山的可开采量和开采寿命大幅提高,上天梯现有矿山资源经过多年开采,高品位可开采矿石资源日渐枯竭,估计只占到全部可采矿储量的10%,剩余资源中有很大一部分为次级矿石(俗称废石或尾矿),不适用现有玻化微珠工艺设备的生产质量要求,而金辉公司第五代工艺设备的出现,预计可提高矿山开采寿命30-50年。同时加大了除尘系统、自动化控制等附属系统,为满足节能环保进行大投入,还开创性的使用了低氮燃烧机技术,使得颗粒物排放指标大幅降低,只有不到15mg/m3,远远低于国家排放标准,自此,玻化微珠又开启了一个新的时代,产能大幅提高,人工成本大幅减少,质量稳定性也迅猛提升。

中国珍珠岩玻化微珠简史

如今,环保形势日益严峻,各级政府都把绿色、蓝天工作摆在了首位,对于珍珠岩行业而言,最重要的环保问题便是灰、尘。布袋除尘已经成为珍珠岩加工行业的主要环保措施,布袋除尘技术的工作原理如下:

⑴ 重力沉降作用——含尘气体进入布袋除尘器时,颗粒大、比重大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相同。
⑵ 筛滤作用——当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来,此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时,这种作用就比较显著起来。
⑶ 惯性力作用——气流通过滤料时,可绕纤维而过,而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被捕获。
⑷ 热运动作用——质轻体小的粉尘(1微米以下),随气流运动,非常接近于气流流线,能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向,这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细,空隙率越小、其捕获率就越高,所以越有利于除尘。

袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是,当用它处理含有水蒸汽的气体时,应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率,就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上,而且其效率比高。金辉公司在设计布袋除尘器时,采用大空间,多布袋,增加进风量,降低含尘空气等方式,使得排放空气中颗粒物含量远低于国家最新标准。

然而,已经成为绿色引领企业的金辉公司并没有停止脚步,马上开启了第六代生产线的研制项目,力图在环保节能上深度优化,进一步降低整体污染物排放,提高生产效率,降低能耗和成本,争取在这个注重环保节能的后工业时代为自己,为大家创出一片美好的蓝天。

附件1

开孔与闭孔膨胀珍珠岩的区别与原理

让我们来了解一下传统的珍珠岩膨胀炉的工艺,如下图示:

1-预热炉,2-斗式提升机,3-膨胀炉,4-水冷系统,5-蜗式旋风分离器,6-除尘器


中国珍珠岩玻化微珠简史

工艺流程大致为:原砂—预热炉—斗式提升机-珍珠岩膨胀炉—水冷系统—蜗牛旋风分离器—风送系统—称量包装

膨胀炉膨胀机理:立式膨胀炉高度在9-12米,燃烧室在炉体下部,燃烧火嘴在膨胀炉的底部,向上喷火,炉内燃烧,通过调整天然气流量和助燃空气的流量,相应的调节炉内温度。天然气从炉体底部向上喷射燃烧,形成高温上升气流,预热后的矿砂在炉体中下部通过下砂口进入炉膛,与热气流接触,矿砂颗粒受热膨胀。在矿砂进入炉腔初期,上升气流的浮力小于矿砂自身重力,向下落体:下落过程中受热开始膨胀,体积成倍增大,导致向上的受力面积加大,当浮力超过自身重量时,膨胀珍珠岩开始随气流上升,并继续受热膨胀,随热气流升至烟道后, 经水冷箱引入旋风分离器,完成产品与热气流的分离,分离出的成品经送风机吹送至成品料仓 。

再来看看闭孔珍珠岩加工工艺,如下图:


中国珍珠岩玻化微珠简史

玻化微珠加工工艺预热以及辅助系统并无太大区别,但摒弃了火焰下部直烧的传统膨胀方式,采取间接电加热的方式,加热元件采用电阻丝(或电阻带),安置在炉壁夹层之间,加热元件先加热炉内中心管(一般为不锈钢),不锈钢管受热至1000度左右,通过热辐射使得膨胀炉内温度成一定梯度分布,一般将炉体从上至下分为6到7个温区,每个温区由不同的电控柜控制温度,并大胆的使用了顶部下料,通过给料器(也称布料器),沿炉内壁自由落体至炉体底部,使得矿砂在下落过程中以渐进方式受热,矿砂降落至3-4温区时,完成膨胀过程,此时的膨胀珍珠岩为开孔珍珠岩形态,颗粒为蜂窝孔状,落入第5温区后,膨胀珍珠岩表面部分开始熔融、液化、后在表面张力的作用下开始收缩并连为一体,并在颗粒表面形成玻璃质外壳,将蜂窝孔封闭,紧接着跌落出膨胀主炉体,与外界冷空接触迅速冷却成型,被抽风机抽入料仓。

膨胀主炉内部结构示意图如下:

中国珍珠岩玻化微珠简史

玻化微珠的加工工艺经过不断进步,技术也不断在革新,从1996年开始,刘鹏教授开创先河,开始了研发新型保温材料新课题,五年磨一剑,球形闭孔膨胀珍珠岩研制项目作为由信阳师范学院承担的“河南省97重大科技攻关项目”,于1999年11月通过了河南省科技厅组织的鉴定,2000年,以刘鹏教授为首联合卢先春,陈世富两位专家,研制确立了以硅碳棒为加热元件的电加热加工工艺路线,2001年,再次由刘鹏教授等三位专家攻关,与信阳本土企业合作,安装调试了年产5000吨闭孔珍珠岩生产线(属于河南省2000年科技攻关项目),正式开启了玻化微珠元年,又有了王志新专家,付桂元专家的加入,在内蒙赤峰等地开始推广该闭孔技术,随后迅速的向全国铺开。

如今,膨胀珍珠岩分成了两大类,一类是传统的开孔膨胀珍珠岩,另一类为闭孔膨胀珍珠岩(即玻化微珠)。而闭孔珍珠岩凭借其特殊的结构,强度得到大幅提升,吸水率也大幅下降,成为了许多下游应用领域的新宠。如今开孔珍珠岩主要应用在建筑型材,板材,园艺,深冷保温,食品助滤剂,烟花炮竹等行业,而闭孔珍珠岩在保温砂浆,轻质砂浆,特种砂浆,特种填料等领域中有着很好的需求。销售价格方面,开孔珍珠岩因为堆积密度小,一般在50-80公斤/立方,所以通常以体积为单位销售(包),售价一般在9-12元/100升;闭孔珍珠岩因堆积密度较大,一般在90-300公斤/立方,通常以重量为单位销售,售价一般在1500-2000元/吨。


附件2

除尘工艺简介

近年来,随着经济的迅速发展,以原煤为燃料的锅炉增加很多,燃煤锅炉排放的大气污染物对周围环境造成很大危害,然而减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要途径是与锅炉相配套的各类消烟除尘器,而除尘器的性能和效率是决定一台锅炉对周围环境造成危害程度的关键所在。除尘器可分为两大类:①干式除尘器:包括重力沉降室、惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。②湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。

下面对各种除尘器做简要介绍:

1. 重力除尘

利用粉尘与气体的比重不同的原理,使扬尘靠本身的重力(重力) 从气体中自然沉降下来的净化设备,通常称为沉降室或降生室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备,只能用于粗净化。重力降尘室的工作原理如下图所示:含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室,尘粒以沉降速度V沉下降,运行t时间后,使尘粒沉降于室底。净化后的气体,从另一侧出口排出。

2. 惯性除尘

惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同,将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物,使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多,尘粒便脱离气流而被分离出来,得到净化的气体在急剧改变方向后排出。下图几种常见的惯性除尘器。这种除尘器结构简单,阻力较小(10-80毫米水柱),净化效率较低(40-80%),多用于多段净化时的第一段,净化中的浓缩设备或与其它净化设备配合使用。惯性除尘器以百叶式的最常用。(它适用于净化含有非粘性、非纤维性粉尘的空气,通常与其它种除尘器联合使用组成机组。

3.旋风分离器

工作原理::旋风除尘器的工作原理如下图所示,含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间,形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁,并随外旋流转到除尘器下部,由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。应用范围及特点:旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用和阻力较低(80~160毫米水柱)的净化设备,旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

4. 布袋除尘技术

工作原理:⑴ 重力沉降作用——含尘气体进入布袋除尘器时,颗粒大、比重大的粉尘,在重力作用下沉降下来,这和沉降室的作用完全相同。⑵ 筛滤作用——当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料上粉尘间的间隙大时,粉尘在气流通过时即被阻留下来,此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘增多时,这种作用就比较显著起来。⑶ 惯性力作用——气流通过滤料时,可绕纤维而过,而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下,仍按原方向运动,遂与滤料相撞而被捕获。⑷ 热运动作用——质轻体小的粉尘(1微米以下),随气流运动,非常接近于气流流线,能绕过纤维。但它们在受到作热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后,便改变原来的运动方向,这就增加了粉尘与纤维的接触机会,使粉尘能够被捕获。当滤料纤维直径越细,空隙率越小、其捕获率就越高,所以越有利于除尘。袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是,当用它处理含有水蒸汽的气体时,应避免出现结露问题。袋式除尘器具有很高的净化效率,就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上,而且其效率比高。

5. 静电除尘

工作原理:含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电、气体被电离,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中与粉尘颗粒相碰,则使尘粒荷以负电,荷电后的尘粒在电场力的作用下,亦向阳极运动,到达阳极后,放出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板上,而得到净化的气体排出防尘器外。根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类:按气流方向分为立式和卧式,按沉淀极极型式分为板式和管式,按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式等。1-阳极;2-阴极;3-阴极上架4-阳极上部支架;5-绝缘支座;6-石英绝缘管;7-阴极悬吊管;8-阴极支撑架;9-顶板;10-阴极振打装置;11-阳极振打装置;12-阴极下架;13-阳极吊锤;14-外壳15-进口第一块分布板;16-进口第二块分布板17-出口分布板;18-排灰装置

电除尘器的优点

⑴ 净化效率高,能够普及0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数,来满足所要求的净化效率。⑵ 阻力损失小,一般在20毫米水柱以下,和旋风除尘器比较,即使考虑供电机组和振打机构耗电,其总耗电量仍比较小。⑶ 允许操作温度高,如SHWB型电路尘器最好允许操作温度250℃,其他类型还有达到350~400℃或者更高的。⑷ 处理气体范围量大。⑸ 可以完全实现操作自动控制。

电除尘器的缺点

⑴ 设备比较复杂,要求设备调运和安装以及维护管理水平高。⑵ 对粉尘比电阻有一定要求,所以对粉尘有一定的选择性,不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。⑶ 受气体温、温度等的操作条件影响较大,同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作,所得的效果不同,有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好,而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。⑷ 一次投资较大,卧式的电除尘器占地面积较大。⑸ 目前在某些企业实用效果达不到设计要求。

6. 高温陶瓷除尘器:

对于燃煤联合循环发电系统(IGCC),发展既能满足燃气轮机要求同时又能满足环境保护要求的高温燃气净化系统是非常重要的,它是燃煤联合循环发电技术真正商用化的最关键技术之一。高温陶瓷过滤器,目前被普遍认为是最有前途的高温除尘设备。陶瓷过滤器对高温燃气中的粉尘进行过滤于用砂砾层(颗粒层除尘器)或纤维层(布袋除尘器)对气体净化都基于同一过滤理论。陶瓷过滤器的过滤元件目前普遍采用高密度材料,制成的陶瓷过滤元件主要有棒式、管事、交叉流式三种。下图为一种交叉流式陶瓷过滤器元件,它由薄的多空陶瓷板组成,通过烧结形成带有通道的肋状整体。含尘气体从短通道端进入过滤器,然后在每个通道过滤后进入通道较长的清洁气体端,清洁气体通道的一端封死是清洁气体流入清洁气体汇集箱,短通道内所捕集的尘粒通过反向脉冲气流定期清除。

7. 下面以水膜除尘器为例介绍一种湿式除尘器:

利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜,使粉尘被水膜捕获,气体得到净化,这类净化设备叫做水膜除尘器。包括冲击水膜、惰性(百叶)水膜和离心水膜除尘器等多种。含尘气体由简体下部顺切向引入,旋转上升,尘粒受离心力作用而被分离,抛向筒体内壁,被简体内壁流动的水膜层所吸附,随水流到底部锥体,经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样,在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜,达到提高除尘效果的目的。这种湿式除尘器结构简单,金属耗量小,耗水量小。其缺点是高度较大,布置困难,并且在实际运行中发现有带水现象。

以上介绍的是工程中几种常见的除尘设备,实际中应选用哪一种应根据各自的优缺点及实际情况决定。目前大型电站大多使用静电除尘器或布袋除尘器。

附件3

珍珠岩的当前应用介绍

膨胀珍珠岩主要用在建筑和农业,食品和化学工业,作为隔热和高温保温材料,土壤调节材料,过滤材料。另外还有一些重要的应用,如塑料的高性能填料;石油,水和地热井的粘接剂;肥皂,清洁剂,抛光剂的磨料;纺织品石磨加工材料。后面这些应用只占整个市场5%不到的份额,但珍珠岩厂商对它们是有浓厚兴趣的。

1.建筑应用

膨胀珍珠岩广泛用于:1)吸音隔热天花板 2)石膏或水泥基砂浆里的轻质隔热保温骨料3)轻质混凝土骨料,增强了自流平能力和防火能力 4)砖石材建筑里的松散填充保温材料。其他一些不太重要的建筑应用,有地面基层保温,烟囱内衬,油漆添加料,石膏板,屋顶保温板,人工装饰材。在所有主要的市场上,珍珠岩的建筑应用至少占总使用量的70%。

上述膨胀珍珠岩的应用在粒度上变化很大。有代表性的粒度范围在2.5到0.6mm,适合灰泥,砂浆,轻质混凝土和松散充填等应用,而更细的粒度范围,如1.4到0.3mm,则应用于天花板和板材生产。

1.1吸音隔热天花板

吸音隔热天花板由矿棉(渣棉和岩棉),纤维素(回收报纸),玉米或马铃薯淀粉(粘接剂),黏土(特别生产防火级别产品),玻纤和膨胀珍珠岩。还使用凝聚剂和其他的一些添加剂。实际应用中,膨胀珍珠岩已部分替代了矿棉。

天花板中珍珠岩的比例变化很大,重量占从5% 到75%,这根据最终产品的性能要求来决定

1.2 轻质混凝土,灰泥和砂浆

膨胀珍珠岩添加到建筑材料,如混凝土,灰泥和砂浆中,能改善很多的物理性能。主要是减轻产品的密度,改善隔热保温性能。

轻质混凝土用在屋顶(标准中水泥对珍珠岩的比例为1:6),以减轻重量,从而降低了承重结构的负荷,降低了建筑成本。也用于自流平地坪,因为珍珠岩改善了流动性。轻质混凝土也用于热力,蒸汽,冷冻剂输送管道的隔热保温,以及窑炉,冷箱的基础建造,这能改善设备的保温隔热性能和降低噪音。

因为低的密度,含珍珠岩的灰泥和砂浆(代表性的5-20%的珍珠岩体积比)也被广泛的使用。轻质灰泥和砂浆增强了墙体的保温隔热和吸音性能,增强放火能力,和传统砂浆比有更好的可使用性,并使表面有了特效的纹路。它的轻质特点对于建造保温幕墙很有利。含珍珠岩的灰泥用来粘接建筑砌块,能在连接部位保温,还减轻了整个建筑的负荷。

1.3 砖石建筑的松散充填

膨胀珍珠岩用于填充空心墙体,空心砌块,和防火门,以改善保温性能和建筑的防火性能,这个应用领域的竞争材料有,玻纤,膨胀聚苯乙烯泡沫,空心珠,板和膨胀蛭石。珍珠岩的差异性在于它的不沉降和自由流动性

2. 农业应用

膨胀珍珠岩在农业的应用提升了农业产出率,改善了农产品的质量,因为它改善了空气流动和最佳的湿度保持,还调节排水,从而有利于植物的生长。它有稳定的几乎中性的PH值,而且是惰性材料(因为是高温膨胀的产品),无杂草。它成功用于温室大棚,植物培育(无土栽培)和园艺。有代表性的应用有,1)无土水栽培,2)生长基质。其他的应用有育苗,土壤改良,农药载体,杀虫剂,除草剂。适合的粒度范围在4.5-0.6mm(欧洲市场),5.5-1.2mm(美国和加拿大市场)。

2.1无土水栽培

这是一种用非土壤的基质来培育植物的方法,这可以在栽培植物时,控制一定量的水分和养分,使植物获得最佳的生长状态。无土栽培及可以在温室中进行,也可以在室外进行,在室外时,需要将植物放入装有惰性物质的生长袋中。

在蒙特利尔协议1997 第九次会议,各国将于2005年后逐渐停止生产和使用甲基溴(由于未能找到代替破坏臭氧层的甲基溴的药种,使得缔约取缔甲基溴的发达国家不得不延长两年使用时间。),不管怎样,这大大刺激了无土栽培的发展。甲基溴被认为是能严重破坏臭氧层的一类物质,而它是被用作土壤薰剂来去除害虫和其他生物体。现在的农场主缺乏有效的甲基溴的替代物。这种情况导致人们倾向于用较少的土地种植高价值的农作物,例如西红柿,草莓,黄瓜,胡椒,生菜和香草。

在水栽培应用方面,珍珠岩面临着其他惰性介质的竞争,像纤维玻璃或者矿棉。当然,珍珠岩又许多优点:a)强大的毛细作用和很好的疏水作用,让植物可以以一定的速度摄取水分和养分,而不需要整个根区浸在水中。纤维玻璃和矿棉也有毛细作用,但是在浇水的初期太涝,而在后期又太干;b)珍珠岩可以循环利用于陶器制造或者土壤改良;c)珍珠岩在毛孔中保留了较多的空气,促进了根的生长。

虽然农作物通过这种方式生长比在室外成本更高,然而较高的产量和植物种植密度,减少的杀虫剂成本和更好的养料控制很容易抵消这些费用。

2.2生长介质

当膨胀珍珠岩与沙子和泥煤(泥炭藓)或者其他的混合肥料混和,我们可以获得一种叫做“低土混合物”(也叫无土混合物)的产品,由于它消除了病害,虫害和除草剂残留,是一种理想的植物栽培介质。典型的珍珠岩低土混合物有如下特性:pH 5.9-6.7,湿度11-45%, 容重 95-130 kg/m3 ,粒径 < 9.5 mm.

3. 食品和化学工业

3.1助虑剂

在大多数的过滤应用中(有压力和真空的情况),珍珠岩被用作)滤料层来过滤1mm或者更大粒径的固体颗粒和悬浮物。通过调整粒度分布和密度,过滤速率和性能可以很好的与特定的应用相匹配。这里与珍珠岩竞争的过滤介质有硅藻土和硅藻土纤维素,但是,由于特定的优势(像黏性液体中的快速过滤,高表面积的粒子,在大多数矿务和有机酸中呈惰性等等),它在许多终端应用中是主要的过滤介质。

珍珠岩作为过滤介质十分适合黏性液体,比如说食用油,这也是它最大的一种用途。另外一种主要的用途是在葡萄酒中过滤酵母和其他固体残留物。其他还有大量的小而有价值的市场,例如过滤各种化学品和药品溶液(酶,抗生素),从废液中滤出固体微粒,净化某些食品。最后,介绍一种很有前途的应用,就是代替硅藻土用于游泳池水的过滤,,同样数量下珍珠岩有着更强的过滤能力和更方便的操作。

4.绝缘,阻热和高温技术

珍珠岩的绝缘特性和良好的阻热性能在许多应用上表现出优势。

4.1深冷和低温隔热

对于运输和储藏冷冻液体的船舶来说,珍珠岩被认为是一种理想的隔热材料。珍珠岩在这个市场中还没有其他竞争对手。低温应用(表2)是指在温度范围在-4°C--100°C 范围内的应用,而深冷应用(表3)是指在-100°C以下的应用,主要涉及液态氢,液态氦和其他气体的运输。

液化气储罐通常为球形,双层外壁的容器,在内壁和外壁之间的空间被抽成真空的同时填充小粒径的膨胀珍珠岩。一般来说,在低温应用领域使用非真空壁储槽,而在深冷应用中,真空壁和非真空壁的储槽都在使用。其他应用则包括工业冷箱,测试和加工设备,以及海运集装箱的隔热。

表 1 膨胀珍珠岩在非真空低温储藏应用中的物理特性

中国珍珠岩玻化微珠简史

表 2.膨胀珍珠岩在真空深冷贮藏应用中的物理特性

中国珍珠岩玻化微珠简史

*: 取决于温度,密度和筛分分析。

除了低的热传导性,另外补充一点,由于珍珠岩的可以自由流动的特性,高的抗压强度,没有收缩、坍落现象和相对低的成本和相对简单的安装工序,使其十分适合这些应用。

5.预制珍珠岩硅酸盐绝缘产品

5.1含碱性硅酸盐的预制产品

膨胀珍珠岩颗粒可以被粘合形成刚性形状(通常是用于管道保温的管壳或用于炉子和大径管道保温的砖形),有着广泛的绝热保温应用。这些产品放水,防腐蚀,隔热效率高,又不燃,在其适用温度范围内有着稳定的性能。

对于上述产品,最适合的粘合剂是液体硅酸钠,一种类似于水玻璃的物质。硅酸钠的低成本,无机成分,操作便利,强度,不溶性(通风条件下)和化学稳定性,使其作为高温粘合剂和粘结料有着广泛的应用。含硅酸岩的膨胀珍珠岩使得隔热材料不可燃烧,这种难熔的性质成为其一个主要的优势。另外要说得是,人们在在以隔热和防火为目的的应用中倾向于使用硅酸钾。

在众多得珍珠岩产品的配方中,有硅酸钠溶液,加强尼龙纤维和速凝剂,这些组分和添加剂一起控制混合物的凝结。而硅酸钠溶液等级的选择取决于应用本身和所使用的凝结工艺。

信阳金辉冶金新型保温材料有限公司

信阳金辉冶金新型保温材料有限公司创建于1996年,其前身为信阳金辉保温材料有限公司。该公司坐落于312国道812公里处,河南省五一农场西200米。主要产品有高强度玻化微珠、松銤维铂、珍珠岩等无机保温材料以及膨润土、沸石粉、冶金辅助材料四大类,几十个品种,现生产能力达到4.5万吨玻化微珠、松銤维铂的规模。

中国珍珠岩玻化微珠简史

公司董事长张义全(13837688660),是中国冶金工业协会会员、中华人民共和国优秀党员,从事珍珠岩行业29年,具有最权威的珍珠砂加工、珍珠岩、玻化微珠、珠光砂等各种膨胀的专家。

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公司以非金属矿产品精细深加工生产,科研创新多元化发展为主导,不断研发生产隔热、保温的新型系列建筑材料,公司新研发的高强度玻化微珠、松銤维铂在建筑保温、石油、化工、医药、耐火材料等领域应用,过硬的产品质量及性价比使该公司走到同行业最前端,广阔的市场好评也给企业发展带来了无限的生机。目前公司是全国玻化微珠、松銤维铂等无机保温骨料最大的生产企业,也是国内高强度玻化微珠、松銤维铂等高质量保温材料唯一厂家。产品质量在同行业中遥遥领先,所生产闭孔珍珠岩(玻化微珠)闭孔率、强度、白度、吸水率等完全达到国家墙体保温最新节能标准(JGJ253-2011)。

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自2004年以来,公司视科技创新为第一生产力,并与国内多家科研部门以及国际知名企业在互惠互利的基础上建立了战略合作关系。先后与希腊艾斯比工业矿产公司、法国益瑞石集团、德国西门子(SIEMENS)公司,意大利FAMATEC公司、意大利BRAHMA公司,德国Krom Schroder公司、德国霍科德KROM等公司技术合作,公司经过技术公关,改进了全套玻化微珠生产线,其产品完全可达到住建部颁发的无机轻集保温砂浆JGJ253-2011行业标准的I型性能要求,使无机轻集保温砂浆达到75%节能要求。

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“松銤维铂”无机建筑保温材料,具有体积轻、筒压强度高,导热系数低等性能,各种性能指标远远高于“玻化微珠”。为了市场需求,2017年,公司又增加了一条“松銤维铂”生产线。“松銤维铂”推出市场,在保温材料行业中得到了一致好评。该生产线自动化程度高,二线投产经过热能转换废气多次利用可节约能源30%,减少三分之二的劳动力。此条生产线生产玻化微珠、松銤维铂可使信阳上天梯非金属矿,多存活30年—50年。二级矿砂因所需膨胀温度高,只能生产普通珍珠岩,使用此条生产线可使二级矿砂生产真正的玻化微珠。

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2007-2019年:公司在同行业中遥遥领先,所生产闭孔珍珠岩(玻化微珠)闭孔率、强度、白度、吸水率是全国任何厂家无法相比,本公司所具备的检测条件达到国家级实验室标准,可检测产品的各类性能指标,产品容重(kg/m3)90-350之间任意可调,以改变以往该产品导热系数高、吸水率高、抗压强度低等缺点。使产品达到国家墙体保温最新节能标准(JGJ253-2011)。

本公司生产的玻化微珠9包/m³、每吨10 m³,信阳其它企业生产的玻化微珠12包/ m³、每吨7.5 m³。我们公司承诺对走向市场的每包产品质量负责。

连续十二年本公司特别声明:承诺国内任何一家同行业厂家批量生产的玻化微珠,产品质量高于或达到我公司标准,愿免费赠送17.5米半挂车高强度玻化微珠壹车,到目前为止国内暂无企业达到此标准。