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珍珠岩的聚渣作用与机理
珍珠岩砂是我国储量极为丰富的天然矿物。它是火山爆发时喷发的酸性岩浆形成的玻璃质熔岩,各地化学成份组成基本相近,其中SiO2占主要部分,为67%~76%,Al2O3为9%~15%,还有少量Na2O、K2O、CaO、Fe2O3等碱性氧化物和水,珍珠岩中的水有两种存在形态,一部分为珍珠裂隙中的吸附水,一部分为珍珠岩形成时岩浆急速冷却阻留在玻璃及珍珠岩裂隙中的结合水。珍珠岩比重为2.2~2.4g/cm3,莫氏硬度为5.5~6.0,熔化温度为1260~1380!,膨化温度1100~1250℃,导热系数0.041W/(m.k)。
珍珠岩砂以粒状撒于金属表面时,在高温作用下变为膨化珍珠岩,熔化于炉渣中,使熔触炉渣的SiO2含量增加,使炉渣的粘度增加,表面张力增长。酸性炉渣与珍珠岩中的SiO2含量均较高,化学成分相近,两者是湿润的,炉渣易粘附在膨化珍珠岩表面。同时,膨化珍珠岩表面的多孔性,会与炉渣产生毛细现象,进一步使炉渣附着在其表面,使得炉渣与珍珠岩覆盖剂相对于铁液而言,基本上合为一体,达到良好的聚渣目的。在浇注过程中可以不用挡渣,在扒渣时也易使炉渣与铁液分离,获得纯净的铁液。炉渣与覆盖珍珠岩联结为一个整体后,没有空隙与外界沟通,从而达到隔绝空气的保温覆盖作用。
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廊坊市勃丰胶业有限公司专业生产外墙腻子胶粉，瓷砖粘结剂胶粉，羟丙基四纤维素醚，挤塑板粘结胶粉，聚苯板粘结胶粉，抗裂砂浆胶粉等产品齐全，质量第一，价格优惠，欢迎新老客户的咨询
稻草灰在聚渣、保温效果上比珍珠岩差是因为加入稻草灰时,与炉渣接触较近的炉渣粘度降低,与炉渣离得较远的稻草灰,不能紧密联结,呈松散状态,聚渣原理是依靠炉渣层与稻草灰的机械连附,因此,聚渣效果不好,渣子扒不净。辐射和对流两种传热方式依然明显存在,保温效果亦不好。
2 珍珠岩在生产上的应用
珍珠岩在使用前,一般要经过预热,预热温度200~300!,预热时间15~30min,目的是去除珍珠岩的附着水珍珠岩的熔化温度为一范围,加热到1260!,玻璃质才开始熔化,起到粘附炉渣的作用。但金属液温度也不能过高,否则珍珠岩只形成熔触层,其上没有软化玻璃质和多孔的膨化层,覆盖保温效果变差。因此珍珠岩用于铁液效果最好。珍珠岩一般以液面撒入法使用,即将珍珠岩均匀地撒在铁液表面。
2.1 珍珠岩在灰铸铁生产中的应用
工艺流程是:出铁、孕育处理后加入0.15%(占铁液量)的珍珠岩膨化2min后充分搅拌、扒渣,加入0.2%的珍珠岩浇注。珍珠岩的撒入量是指一般情况而言。操作中以复盖液面为限。
2.2 珍珠岩在球铁生产上的应用
工艺流程:包底加入球化剂加入珍珠岩作覆盖剂,出铁2/3,球化处理补1/3铁液并孕育处理,加入珍珠岩0.1%搅拌、扒渣,再加入0.2%珍珠岩覆盖,然后浇注。在这里,珍珠岩的作用,一是延缓球化反应,二是聚渣,三是覆盖保温。
2.3珍珠岩在中频感应炉熔炼上的应用
在中频感应炉中熔炼铸铁时,由于自身的翻腾作用,不易造渣,这对净化铁液是不利的。为此,我们采用加碎玻璃和珍珠岩的方法,起到一定净化作用。具体做法是:在炉料全部熔化后,加入0.2%(占铁液量)的碎玻璃和0.2%的珍珠岩,搅拌造渣,出铁前扒掉渣子。
3 铸造过滤网在生产上的应用
我们在使用珍珠岩的同时将铸造过滤网置于浇注系统内,对金属进行过滤净化,有效地减轻了铸件夹杂缺陷。使用结果表明,铸造过滤网最适宜在中小铸铁件上应用。使用方法:将过滤网剪成任意规格,放在浇道分型面上合箱压实。
4 应用效果
珍珠岩砂是一种比OFC-300高效集渣剂稍差但比稻草灰好得多的聚渣保温材料,且价格低廉。应用珍珠岩和过滤网后,夹渣、气孔、砂眼、冷隔缺陷大量减少,达到了良好的质量效果和经济效果。
(1)粘结渣釉,聚集成块,便于扒除,净化铁液。
(2)在浇注时不用挡渣。
(3)在浇包输送及浇注过程中,覆盖的融壳使铁液晃动减轻,防止了外溅。
(4)保温性能好,使铁液降温速度减慢,图1是在2t铁液包中用热电偶测得的铁液表面层的降温曲线。
一、珍珠岩应用技术发展迅速
（一）建筑上的应用
先进工业国家，膨胀珍珠岩及其制品主要应用于建筑业，通过国外实践证明，应用这些建材在建筑物上，可使房屋的重量降低30～40%建筑劳动力减少20%；运输费用节省30～40%；建筑物造价降低10%。在国外作为建筑上应用的产品有：1、珍珠岩塑料混凝土；2、热压珍珠岩板材；3、木质珍珠岩板 （在珍珠岩中加人纤维素等工业废渣组成综合粘结剂制成）；4、珍珠岩纤维制品是用珍珠岩和废币为基料 （包括硬币板，纸张和这类废品的混合物），适量加入粘结剂、沉淀剂和防腐剂等制成，作为装饰吸声隔热用：5、以各种树脂为粘结剂的珍珠岩制品；6、加气硅酸盐制品是以石灰或磨细的凝灰岩残渣作为铝硅酸盐粘结荆与珍珠岩制成作为建筑物及300℃以下设备表面隔热；7、耐火的珍珠岩板材，是一种自熄耐火材料，还具有防蛀和耐水性能；8、玄武岩纤维珍珠岩板；9、蜂窝状隔热制品，这是以铝硅酸盐加入助溶剂。加气荆等制成；10、珍珠岩木质胶台板：11、铺设特殊性的复合整体式楼板；12、门及内墙的轻质芯板；13，装饰面砖及各种抹面材料等。
（二）珍珠岩作助滤剂和吸附剂
由于珍珠岩作为助滤剂，比硅藻土价格便宜1/3，可广泛对饮料、糖浆、酒类、药物、化工原料的溶液过滤外还大量利用其作为吸附材料如珍珠岩吸油剂、疏水珍珠岩干燥剂、溢油吸收剂、饮水净化剂。有色陶吉林污水处理剂、工业废水净化荆等等。
（三）农业和园林中的应用
珍珠岩应用于农业和罔林主要用途是：用于无土栽培作为溶液培养作物的基床；由于珍珠岩中含有相当数量的微量元素能被生长的植物所吸收，促进作物早熟及防倒伏。创高产有一定的效果；在底上中加入膨胀珍珠岩，用于调整改良土壤；促进种子发芽用于繁殖种子，用于植树造林，可以提高树种成活及发芽率，促进返青期：由于膨胀珍珠岩的绝热性能，可以防止根茎作物遗化以提高产量质量：利用珍珠岩吸水率强的特点，可作液体肥料的载俸达到减少损失，保持肥效的特点；利用城市污水灌溉农田可以把污水中的龟金属污染物从土壤中分离出来，达到利用污水的目的；用于农药填充剂，防止地下害虫；用于移栽植物，既运输方便，又提高成活率；
（四）家禽及畜牧业上的应用
在这个领域，国外已取得的成效主要是：作为家禽及畜牧的喂养生长加速剂，可使生长速度加快，内含量提高，脂肪比降低，并节约喂养成本；作家禽和畜牧的助消化剂，使饲料达到良好的吸收作用用于稀释剂，珍珠岩，珍珠岩混入混合物料中，可以吸收家畜饲料中的农药，减少家畜肌体内和奶品中污染物的含量，在奶牛饲料中，还可产出低脂肪牛奶和使奶中脂肪含量稳定；作为家禽或牲畜的褥草，从而造成适合家禽。家畜的生长环境以及作为家禽或牲畜的粗饲料补充剂等等。
（五）在水产养殖业中的应用
作为生物网，可以用来消除水中的浮游漂浮物，从而避免鱼类的病害，过到矬康成长作为清除养殖中的毒素。作为长期供养剂，以减少鱼的死亡，在长距离运送活鱼或鱼苗时，由于珍珠岩具有解除水中有害微生物可以提高活鱼率和鱼苗运输量等等
（六）其他领域的应用珍珠岩还可以用作公路材料过到耐磨、防裂，并能吸收汽车在路面上行驶时的低频噪音：轻工、化工的应用领域更广如：硬泡沫料中的气泡发生体：梭技术工作模耐火的聚乙稀薄膜：用于提取氨基酸原料；硅氧烷涂料；瓷体增白剂；泡沫灭火剂等其它还可用于环保、日用品、冶金工业、制造合成沸石等等总之，珍珠岩在国外，推广应用范围很广，利用潜力也很大。
二、生产技术进步概况
（一）窑炉工艺改造有了突破性的进展一个珍珠岩企业，工艺设备以及技术经济指标的先进落后，珍珠岩焙烧窑炉的焙烧工艺是否合理，将起决定性的作用。这方面同样经历了三个发展阶段：1967年到1975年，立窑的班产量停留在50m3以下，南于班产量低。因此，单耗、成本都比较高1976年到1984年。窑炉班产量徘徊在100m3左右平均突破120m3。1986年后。通过对珍珠岩立窑工艺的大胆改革创新，创建了双曲线窑型从而使珍珠岩立窑的年平均班产量达到200m3左右比国际上先进窑炉的产量提高20%以上每立方膨胀珍珠岩的生产能耗，由15万大卡，下降到10万大卡以下，个别达到八万大卡。这种窑型全同已有四家，小步厂家，正在引进这项技术，进行珍珠岩焙烧工艺的根本改革。个别厂已采用微机等控制措施进一步稳定提高产量质量
（二）改革能源结构降低生产成本
我国能源供应仍然紧张液体燃料更为紧张，随着油价的提高，珍珠岩的生产成本也上去了，因此，如何改变能源结构，推广煤粉膨胀珍珠岩工艺技术，是珍珠岩行业的紧迫任务。吉林省教化市珍珠岩厂，原以油为燃料，三年亏本12万元，通过对立窑的烧油工艺。改烧煤粉后，煤粉单耗已降到20kg/m以，单能耗成本比烧油降低12倍以上，当年投产的煤粉工艺，人均创利2500元/年，产品质量，基本都是一类料多年亏本的企业。经过一年多的努力，可以全部15还清债务，随着珍珠岩生产煤粉工艺的推广，不但可以大大降低膨胀珍珠岩的生产成本。同时还可以为国家节约大量液体燃料。
（三）发展新品种提高珍珠岩制品的绝热性能扩大珍珠岩的应用范围
1膨胀珍珠岩保温芯板在我国膨胀珍珠岩在建筑上应用较少的原因之一。主要是高效能的膨胀珍珠者加上粘结剂后。提高了制品的密度和导热系数。加上施工应用技术等问题没很好雕决，因此影响了膨胀珍珠岩高效保温材料的特性。中国建筑科学研究院建筑工程材料及制品研究所，研制成功的膨胀珍珠岩温芯板，打破了传统的做法不用胶结料而是直接用膨胀珍珠岩和料薄膜为土要原材料。采用专门工艺复合而战的一种高效能保温隔热夹芯材料这种板的主要特性是：
（1）外型尺寸规整与”袋装珍珠岩和”珍珠岩被相比，外形尺寸规整。是一种定型产品可根据设计要求，加工成小圊厚度的板材，在屋面和墙体保温工程中使用铺装十分方便。
（2）密度小，保温性能好膨胀珍珠岩保温芯板。与其他高效自保温材料的主要性能，见表1：
（3）投资少，价格低。芯板具有与岩棉保温板、聚苯保温板相当的性能。坦由于其生产工艺比较简单，一次性投资少，年产3000～5000m的生产线投资仅15万元左右，因而价格也较低。北京地区每立方米为180元，是廉价的高效能保温材料。
（4）不污染环境。施工方便。由于芯板由塑料薄膜包裹，处于密封状态，在运输和施工中不朽染环境，不刺人。深受施工人员的欢迎。
2 膨胀珍珠岩软板由南京玻璃纤维研究设计院研制成功的膨胀珍珠岩软板。是以膨胀珍珠岩为原料配以化工原料，经机械固化等生产工艺制戚。该板柔软无尘、无刺痒、随意弯曲、裁剪加工、折、修复方便，该板密度：3s～60kg/m，导热系数0。04～0。049Ｗ/m。k，使用温度小平500℃，系阻燃材料。由于具有纤维保温材料的特性。因此，可以用于异型设备以及法兰。凡尔等零部件保温，施工方便，已申报专利。并有个别厂已组织生产。
3 微孔憎水膨胀珍珠岩绝热制品保温材料的密度和孔径，是提高保温材料保温隔热效果的重要指标。目前市场上广泛采用的水泥沥青水玻璃等珍珠岩制品。由于密度大。一般在300kg/m3以上。孔径大，一般在30左右，而微孔硅酸钙、纤维保温材料的孔径一般小于s，因此珍珠岩制品的绝热性能，就不如矿棉、岩棉、玻璃棉和微孔硅酸钙制品。为了提高珍珠岩保温制品舶性能。赶超国际珍珠岩制品的先进水平，上海市科委于1985年下达《高性能膨胀珍珠岩隔热制品研制》课题。由上海市建筑科学研究所负责与上海市金卫新型保温材料联营厂协作，经过多年的探索实践研制成功了高性能憎水珍珠岩绝热制品。其性能接近微孔硅酸钙。基本达到日本80年代JISA珍珠岩保温材料的水平。
4 珍珠岩助滤器作为啤酒等饮料传统用的过滤材料硅藻土，1913年开始生产使用。美国1946年就开始研制生产珍珠岩助滤剂。经过20多年的推广应用。先进国家珍珠岩应用于助滤剂的占珍珠岩总产量20%以上。我国北京豆店砖瓦厂、锦州珍珠岩厂，先后从美国引进珍珠岩助滤剂全套工艺设备均已先后投产推广应用。产品规格可分快速和慢速几种。此外，用膨胀珍珠岩还可研制复合肥料和除草剂等农用产品。
三、珍珠岩工业前景展望
我国珍珠岩资源丰富质量好，分布面广。如：福建、浙江湖北安徽、黑龙江、新疆、内蒙等地均已大量开采推广应用。珍珠岩加工工艺比较简单、投资省、见效快，全国已有厂矿企业千余家年产膨胀珍珠岩及制品500m3，占我国保温材料年销售量50%以上。且由于珍珠岩的特殊功能。可广泛用于工业、农业、交通运输等领域。并正在向广度、深度开拓更多的应用领工业的发展历史来看。这方面的潜力和后劲还是很太的。尤其是珍珠岩生产能耗、成本、市场价格与其它保温材料相比，都比较低，使其更具有潜在的竞争能力。如以能耗为例。矿棉、玻棉能耗为75kg/m3标煤。膨胀珍珠岩为20kg/m3。惜水珍珠岩制品200kg/m3，微孔硅酸钙为500kg/m3。主域，开发更多的新品种。从国外珍珠岩工业的发展历史来看。这方面的潜力和后劲还是很太的。尤其是珍珠岩生产能耗、成本、市场价格与其它保温材料相比，都比较低，使其更具有潜在的竞争能力。如以能耗为例。矿棉、玻棉能耗为75kg/m3标煤。膨胀珍珠岩为20kg/m3。惜水珍珠岩制品200kg/m3，微孔硅酸钙为500kg/m3。主域，开发更多的新品种。
