榮盛耐材：泡沫法生產(chǎn)輕質(zhì)剛玉磚

用泡沫法制造輕質(zhì)剛玉磚是將發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑及水按一定比例配合，先制成泡沫液，然后與氧化鋁泥漿混合，澆注成型、養(yǎng)護、干燥、烘烤和燒成等工序，制成高氣孔率的輕質(zhì)剛與制品。
用泡沫法制造氧化鋁磚的工藝流程。
制品中的氣孔是由特別加入泥料中的泡沫形成的。泡沫對制品的性質(zhì)有決定性的影響，干的坯體中就不存在泡沫了。要制成穩(wěn)定的泡沫，在水中加入某些物質(zhì)，使氣體、液體界面上形成一層吸附層，從而使水的表面能降低，泡沫穩(wěn)定。純的液體不會形成穩(wěn)定的泡沫，要使泡沫具有穩(wěn)定性，泡沫薄膜表層要有結聚粘度，引用穩(wěn)定劑使形成的吸附結聚粘度，引用穩(wěn)定劑使形成的吸附結聚層粘度增大。摻入水中促進泡沫形成的物質(zhì)稱為泡沫形成劑。在輕質(zhì)耐火材料生產(chǎn)中通常采用松香皂或天然的“皂根”。氣體是分散相，液體是使氣泡互相分離的分散介質(zhì)，泡沫的存在是分相氣泡表面降低到限度。氣泡表面活性越強，吸附固體細粒的性能越強，所生成的吸附層也越牢固，吸附層的穩(wěn)定性受到泡沫劑濃度的影響。此外，氣體與液體所產(chǎn)生的膠體溶液的PH值越接近7越好。      松香皂是用純松香、苛性鈉和水制備的，三者比例依次為43%、7%、50%，將松香置于金屬容器中熔化，加熱時不斷攪拌，并用10%的苛性鈉溶液處理，至松香完全皂化失去粘性并具有一定稠度為止。待冷卻到室溫以后，用飽和食鹽溶液用傾瀉法洗滌3-4遍，再用純凈水洗滌一次之后，松香皂即可備用。制造泡沫液時，用明膠做泡沫穩(wěn)定劑。用40%松香皂，10%碳酸鈣，50%明膠和足夠的水，加熱混合成均勻地乳濁液（即泡沫形成劑），然后將乳濁液的水溶液于圓筒形打泡器中制成泡沫。
      在氧化鋁粉料中加入適量的粘土、明礬和水等配置成泥漿，然后將制成的泡沫加入泥漿中攪拌均勻，混合物的總含水量約80%。接著將拌有大量泡沫的泥漿在模型中澆灌成型。氧化鋁分散組分完全覆蓋在空氣泡表面，氣泡的穩(wěn)定性很快提高，細粉的懸浮液具有阻止氣泡消失的粘度，泥料中保持有泡沫。
      泡沫剛玉磚的原料用工業(yè)氧化鋁，經(jīng)煅燒、粉碎、凈化、制成粒徑小于30μm的細粉。顆粒不能太粗，否則會嚴重破壞泡沫，以及容易使泥漿分層。材料的真密度愈大，顆粒要愈細，分散度要愈大。氧化鋁懸浮液的PH值是2.5-5.
      增加泡沫含量能使坯體的密度降低，如果加入泡沫的泥料結構不均勻，雖然增加泡沫的含量，但效果不一定好。
      液相（水）的作用十分重要，液相不足時，泡沫泥料的密度大。這是由于懸浮液粘度過大，造成泥料不舒展及氣泡破壞。泥料中保持穩(wěn)定的泡沫是懸浮液水分的結果，如果水分過大，坯體收縮增大，氣泡容易結合在一起。氧化鋁泡沫泥料的泡沫含量、密度和懸浮液水分之間的關系。
現(xiàn)在用泡沫法生產(chǎn)輕質(zhì)耐火制品，基本上還是采用澆灌成型，成型后的坯體連同模具一起在60-70℃的烘房里干燥4天左右脫模，然后再進行適當干燥，后經(jīng)1300-1550℃燒成，總燒成時間50-60h。燒成后的制品通常沒有準確的外形和尺寸，因此出窯后的制品要進行機械或手工切割，可以制成密度0.8-1.3g/cm3、耐壓強度4MPa、氣孔率70%-80%、導熱率0.17W/(m.K），使用溫度1500-1700℃的輕質(zhì)剛玉隔熱磚。      在工業(yè)上已經(jīng)完全掌握了泡沫法生產(chǎn)輕質(zhì)剛玉耐火材料的工藝技術，可按用戶使用條件生產(chǎn)出各種類型的輕質(zhì)剛玉耐火材料。有的文獻介紹：可以采用
      不燒或預燒的工業(yè)氧化鋁，添加磨細的TiO2%。用膠狀松香、皂角苷、水解樹脂等制造泡沫。所謂膠狀松香，是用松香皂（松香酸的堿鹽）和水膠（1%-2%）制取的。將泡沫泥料澆到模型里，其坯體經(jīng)過烘干，添加TiO2的坯體在1550℃燒成。不加TiO2的坯體在1740℃燒成。
      可以利用各種牌號的工業(yè)氧化鋁，經(jīng)過1550-1600℃預燒，γ-Al2O3，完全轉變?yōu)?alpha;-Al2O3，然后經(jīng)振動磨機磨細，要求達到小于3μm70%-80%，添加TiO₂1%或者不加。清除懸浮液的鐵雜質(zhì)，一般用鹽酸（密度1.19g/cm3）處理，然后用水沖洗。利用PH值3.15±0.15，密度1.90±0.1g/cm3的氧化鋁泥漿制備泡沫泥料。同樣還可以利用密度1.8g/cm3、水分41.5%和密度2.0g/cm3、水分33.0%的泥料。泡沫泥料水分過高時，泥料過分稀薄，而水分過低時，泥料過度稠密。
      泡沫泥料可以分注到用不銹鋼薄板制造的模型里，坯體在模型里經(jīng)過30-40℃干燥兩晝夜，然后卸下模型，將半成品加肋，還要干燥2晝夜。在間歇窯里經(jīng)過48h燒成，終溫度1600℃，保溫6h。冷卻過程中要注意，800℃以上冷卻速度不超過100℃/h，其余為40-50℃/h。并且要對制品的形狀和尺寸進行機械加工。
      我國在泡沫劑配置方面積累了一些經(jīng)驗，各地配置方法種類較多，其中有幾種泡沫劑。