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1、 无机膨化防火保温复合泥无机膨化防火保温复合泥可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告2012 年年 7 月月 20 日日1目目 录录1 1、项目研究开发背景、项目研究开发背景1.1 项目提出背景1.2 技术开发状况2、项目研发技术性、项目研发技术性3、生产技术及产品特性、生产技术及产品特性3.1 生产技术3.2 产品特性3.3 无机膨化防火保温复合泥的用途 4、产品应用与市场需求、产品应用与市场需求5、经济及社会效益分析、经济及社会效益分析5.1 装备投资5.2 生产成本5.3 效益估算5.4 社会效益评价6、项目建设条件、项目建设条件6.1 基础设施6.2 原材料来源 6.3 环境保护7、
2、结、结 论论附：附：1、工艺流程示意图、工艺流程示意图2、主要设备、主要设备2无机膨化防火保温复合泥无机膨化防火保温复合泥 可行性报告可行性报告1、项目研究开发背景、项目研究开发背景1.1 项目提出背景无机膨化防火保温复合泥，该材料具有质轻、导热系数小、防火、耐高、低温、理化性能稳定等优异性能，可广泛用于建材、铸造、陶瓷、化工、石油、耐火材料以及科技农业等诸多领域。特别是在我国当前建筑节能应用领域中作为无机轻质绝热材料有着极其广泛的应用价值。然而我国传统的非金属轻质颗粒材料如膨胀珍珠岩、蛭石等在生产过程中，一直存在着品种单一，工艺技术落后，能耗高，污染严重，产品附加值低等问题，普通膨胀珍珠岩始
3、终是唯一产品，而这类产品吸水率大，强度低，易粉化，往往导致后期制品在使用过程中出现质量性能下降，受到诸多应用领域的限制，严重制约了非金属轻质颗粒材料的纵深发展，随着我国科学技术的高速发展，特别是当前我国建筑节能与干混砂浆应用的蓬勃兴起，对高性能的无机轻质绝热颗粒材料的需求已迫切所望，并已成为业内专家和企业共同研讨的重大课题之一。无机膨化防火保温复合泥是将干粉状的建筑骨料、粘结剂（水泥、石膏等）与多种改性添加剂按建筑体系不同用途要求，在工厂进行优化配比搅拌均匀混合成干粉散料，用袋装或散装形式运送到建筑工地施工现场，加水搅拌后直接施工使用，从而达到现场施工方便简捷，质量稳定、安全可靠，满足工程性能
4、要求，避免传统施工中多种原材料现场混合配比质量不稳定现象，同时也提高施工效率，降低综合建造成本，尤其是对于一些材性质量有特殊要求的工程材3料，工厂化生产可确保材性的一致性和性能要求，满足建造工程的需要。随着我国新型建筑材料应用的迅速发展，复合多性能材料在新型建筑节能体系中已得到广泛应用，并取得了很好的社会和经济效益，无机膨化防火保温复合泥就是具备多性能材料之一，在国外先进发达国家已盛行推广应用，而我国虽然起步较慢，但目前已进入应用推广阶段，并迅速达到普及应用时期，将广泛进入建筑市场，逐步替代传统砂浆。1.2 技术开发状况利用我国丰富的矿产资源, 借鉴国外的先进的经验和技术,研究开发我国的无机轻
5、质表面玻化产品,已刻不容缓。我公司生产的无机膨化防火保温复合泥不论从容重和成球玻化率都超过了国内外类似产品，达到了国内领先水平，且降低能耗 25%左右，近几年来随着建筑要求由 30%上升到 50%，目前全国大部分地区已经起步实施，并逐步向节能 65%迈进，标志我国建筑行业已进入建筑节能新的发展时期，墙体节能是建筑节能的重要部分，墙体主材已从单一的红砖型转向板块型新型墙体材料，并以轻质为主体，已在全国普及应用，然而传统的砂浆材料已满足不了新型墙材的性能要求，对建筑节能体系已不能相配套，无机膨化防火保温复合泥则润生而起，以保温隔热，防渗抗裂，粘结性高，施工便捷等特点，实行工厂系列专用化生产，有效地
6、匹配新型墙材的实施应用，以无机膨化防火保温复合泥低导热系数，替代传统墙体抹面砂浆，从而达到节能要求，同时又以良好综合性能防止空鼓开裂常见现象，以防渗耐水抗裂性能，解决墙体面饰层的潮蚀龟裂缺陷，以高性能粘结解决装饰层冻融易脱落现象，提高耐候性，通过多年对新型建材市场应用调研，目前我们将干粉预拌轻质砂浆分为保温隔热型、轻质抹面型和轻质砌筑型等专用干混砂浆，并根据国家行业相关标准要求，重点解决和提高砂浆的保水性、柔韧性、抗裂性、粘结性、4耐候性和轻质防火性，通过用高分子聚合物和高模弹性纤维进行改性，提高干混砂浆综合性能，取得了很好的实际效果，目前以无机膨化防火保温复合泥替代传统膨胀珍珠岩、聚苯颗粒为
7、骨料的传统保温砂浆，弥补了传统产品的空鼓、开裂、强度低，耐候性差等诸多缺陷，并被市场广泛认可，并得到快速推广应用，与之配套的抗裂砂浆，粘结砂浆也得到市场应用的好评，各项指标性能均达到和优于国家和行业相关标准要求，并通过科学合理的工艺设计，采用专用混合搅拌装备实行了工业化规模生产。2、项目研发技术性、项目研发技术性无机膨化防火保温复合泥生产的关键,在于如何满足松脂岩矿砂膨胀、玻化的工艺条件,涉及到硅酸盐学、化学、热学、机械力学和空气力学、电学等多学科理论。首先是矿砂的脱水处理,其技术难关是控制矿砂中的有效结合水,使其在不同温度区去掉表面水和内部结合水。否则直接影响后期膨胀玻化效果,其次是松脂岩矿
8、砂脱水后在膨胀玻化时在不同温区的停滞时间,而且各温区的热幅射均匀分布有严格的要求,因而温控及热功补偿是最关键的技术。而干混砂浆由于现场加水搅拌都是采用自来水，水温通常在 1520，很多高分子聚合物材料在常温下，冷溶成膜性都很差，极易影响特性的发挥，经过反复选材对比实验，国外进口材料能较好地解决冷溶性，并根据不同干混砂浆所要求的特性添加不同的改性材料。在生产过程中均匀混合和高模弹性纤维分散是生产技术的关键，由于干混砂浆各种材料密度和配比量不同，量差很大，轻质骨科易分层漂浮，配合量小的添加剂不易均匀分散包裹骨科，高模纤维在干粉中极易成团不易分散，所以在生产过程从工艺、装备以及添加剂改性材料都十分重
9、要，常规生产装备很难达到工艺标准要求，我们的 WH-型自动计量干混砂浆混合机，采用封闭式物料对流混合，形成有效的立体搅拌，利用5干混砂浆中各种颗粒骨料作对流摩擦载体，有效地解决了物料混合均匀性和纤维分散，整个生产过程中自动计量自动包装，产品质量十分稳定，这也是当前我国轻质干混砂浆技术课题的一个突破。3、生产技术及产品特性、生产技术及产品特性3.1 生产技术由于碳化硅电加热管式玻化炉工艺设计结构科学合理，控制系统自动化程度高，从原砂投入到产成品入仓计量包装，全过程实行了自动化机械连续运行，包括原砂的分级、计量、脱水、除尘、膨胀、玻化、成品分级等系列流水程序，全部由控制室操作完成，产品生产全过程质
10、量控制十分稳定，同一装备根据不同工艺指标设置,可生产不同容重、粒径的产品。装备从预热炉到玻化主炉，采用外开式设计，同时在能耗利用上采用温腔封闭式结构，很大程度上提高能源利用率，有效地降低能耗消耗和生产成本。在尾气、成品收集均采用封闭式收集，故在环保技术上得到很好处理。整套装备结构紧奏，设计科学合理，建筑空间小，投资成本低，且操作运行简便，质量控制稳定，维护检修十分方便，大大提高了设备的运行率和可操作性。3.2 产品特性采用多级碳化硅电加热管式玻化炉所生产的无机膨化防火保温复合泥产品具有以下显著特性,产品密度稳定性好。由于产品呈微球形结构,表面完全玻化、提高了颗粒强度,且颗粒间空气隙减少,因此在
11、后期加工应用中体积收缩值小,大大提高制品的综合性能。吸水率低。由于产品表面为玻化结构层,易于阻止水分进入颗粒内部,通过实践证明吸水率仅为普通珍珠岩的十分之一,因此大大改善了制品的质量和拓宽了应用领域。和易性好。由于产品呈微球状,玻化后表面平整光滑,与其他胶结材料参混使用,易于均匀分散, 不易破碎,且具有很好的砂浆流6动性,故能满足各种机械喷涂施工,是当前最理想的环保型建筑节能材料。产品是无机材料, 环保无害,理化性能十分稳定，容重轻,导热系数小, 绝热性好,防火抗老化,适合诸种环保节能产品的性能要求。由于采用热幅射方式生产,原材料不与各种燃料接触,避免燃烧污染,产品洁白干净,不含有害杂质,可满
12、足卫生指标较高的食品、医药行业的需要。其性能如下:表 1 无机膨化防火保温复合泥物理力学性能指标 项目 类 类 类 堆积密度，kg/m3 80 80120 120 筒压强度，kPa 50 150 200 导热系数，W/(mK) 平均温度 25 0.043 0.048 0.070 体积吸水率，% 45 体积漂浮率，% 80 表面玻化闭孔率，% 80 根据我国新型建筑节能体系和要求，产品均均符合和优于国家相关行业标准指标，无机膨化防火保温复合泥具体参数见表：表 2 无机膨化防火保温复合泥性能指标73.3 无机膨化防火保温复合泥的用途 无机膨化防火保温复合泥，具有优良的质轻、保温、隔热、防火性能，施
13、工操作简捷，性价比高，非常适用我国夏热冬暖和夏热冬冷地区的建筑围护结构的节能要求，可替代传统抹灰砂浆以达到了建筑节能的要求，同时满足安全防火要求，在寒冷和严寒地区可与低导热性有机材料复合，提高建筑节能保温系统的使用寿命和安全防火性能，特别是对非采暖部位的楼梯、通道、地下室、车库具有防火要求的保温部位应用，可完全满足建筑节能的要求，同时又达到防火安全要求。在我国建筑节能 50%的地区和新农村建设，采用内外复合体系，将保温隔热型轻质砂浆，替代外围护结构墙体常用的传统抹灰砂浆，既可满足墙面找平的功能，又能达到建筑节能的要求，特别是对建筑围护结构异型保温隔热部位的施工处理极为方便，十分适用我国现阶段建
14、筑节能的基本国情。轻质砌筑砂浆和抹面砂浆，是配合我国墙体改革，发展新型轻质墙体材料（如粉煤灰加气砌块、混凝土加气砌块及各种轻质墙体材料）的配套砂浆。既满足砌筑抹灰需要，同时又能减少砌块项 目技 术 要 求均匀性/%5分层度/mm20干表观密度/kg/m3300导热系数/W/(mK)0.070蓄热系数/W/(m2K)1.5线性收缩率/% 0.3原强度压剪粘结强度/MPa （与水泥砂浆块）耐水强度0.050抗拉强度/MPa0.10抗压强度/MPa墙体用0.20，楼地面及屋面用0.30软化系数0.6燃烧性能不低于GB 8624-2006 中A2级要求 或不低于GB 8624-1997 中A级要求注：
15、当使用部位无耐水要求时，耐水压剪粘结强度、软化系数可不做要求。8缝的冷热桥问题，降低墙体自重荷载，提高墙体的整体节能效果，改善建筑整体结构的综合性能。4、产品应用与市场需求、产品应用与市场需求由于膨胀玻化微珠为无机材料,理化性能稳定、容重轻、导热系数小、防火、耐高（低）温性能优异，其应用领域比传统产品更具广泛性，特别是在节能环保建材、工业轻质保温等领域更显其优越性，据调查在北京仅用于建筑节能行业,每年度需要轻质绝热材 300 万 m3，随着全球性能源问题的日益突出，推广新型环保节能建材,节约能源、保护土地、保护环境是我国二十一世纪的必然发展趋势，因而作为当今最好的无机轻质绝热保温材料之一，其市
16、场需求必将越来越大。 在建筑节能应用中,用膨胀玻化微珠替代传统的普通膨胀珍珠岩和聚苯颗粒作为保温型干混砂浆的轻质骨料，预拌在干粉改性剂之中，形成单组份无机干粉料保温砂浆，产品具有优良的保温隔热性能和抗老化耐候性及防火性能，不空鼓开裂，强度高，粘结性能好，施工方便，现场施工加水搅拌即可使用，可直接施工于干状墙体上，弥补了用聚苯颗粒和普通膨胀珍珠岩作轻质骨料的其他传统保温砂浆中诸多缺陷和不足，克服了膨胀珍珠岩吸水性大易粉化，在料浆搅拌中体积收失率大，易造成产品后期保温性能降低和空鼓开裂等现象，同时又弥补了聚苯颗粒有机材料易燃防火性能差高温产生有害气体和耐老化耐候性低和易性差、施工中反弹性大等缺陷。并可替代漂珠、玻璃微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等轻质骨料，在耐火材料、化工、建材、冶
