一种矿化装饰吸声板及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及装饰吸声板技术领域，尤其是一种能大量回收难处理钢渣、强度高、成本低、耐水性能好的负碳钢渣基矿化装饰吸声板及其制备工艺。


背景技术：

2.常规装饰吸声板一般选择矿物棉，矿物棉种类主要以矿渣棉、玻璃棉和岩棉等为主。生产矿渣棉、玻璃棉和岩棉能耗及二氧化碳排放量较高，而且制备出来的装饰吸声板强度较低，造成运输、安装、使用过程中很容易被损坏。由于使用淀粉做粘结剂，与其他吊顶材料比较起来，矿棉装饰吸声板有一个明显的缺陷
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怕水。在吸入大量的水或是长时间水汽的熏蒸的情况下，矿棉装饰吸声板会产生变形下凹，装饰性能下降。因此矿棉吸声板如果要在潮湿的南方使用或是卫生间、浴室等地方使用时，就要解决其抗潮性能差的问题。还有一些采用酚醛树脂作为粘结剂，耐火性能不佳。
3.我国每年产生大量的钢渣，由于安定性不良的原因，始终无法大规模回收再利用。想要利用钢渣，就必须解决其安定性问题。因此，有必要开发一种能解决其安定性的工艺并制备成制品。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种矿化装饰吸声板及其制备工艺。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种矿化装饰吸声板，包括以下质量百分比的组分：
7.钢渣棉55％，
8.425矿渣水泥5％，
9.自来水40％。
10.进一步的，所述的钢渣棉包括以下质量份的组分：
11.熔融钢渣8.3％～10.3％
12.沙漠风积沙89.7％～91.7％。
13.进一步的，所述的熔融钢渣和沙漠风积沙包括以下质量份的组分：
[0014][0015]
进一步的，所述的熔融钢渣为高温熔融状态下的钢渣，温度在1100℃左右，优选的温度越接近1500℃越好，省却大量能耗，使用时加热到1500℃，以便使得沙漠风积沙融化混合，从而调节钢渣棉的酸度系数mk在1.2～1.4范围内，因为，一般来说酸度系数控制在1.2～1.4范围时，调质钢渣较容易制成钢渣棉纤维，由于含有大量游离氧化钙、氧化镁，使其不
仅具备水硬性，更具备强大的气硬性，可以和二氧化碳气体生成大量碳酸钙、碳酸镁，不仅可解决钢渣安定性不良的问题，还可以极大程度增加强度，强度高于纯矿渣棉板，而成本却远低于纯矿渣棉板；
[0016]
所述的沙漠风积沙为沙漠超细沙，粒径小于0.20mm，粒径非常细，不适合用于水泥混凝土砂浆，为废弃物，用作调质剂不仅可以资源化利用风积沙，还可调节酸度系数，使钢渣棉成纤性能更好；且风积沙为常规材料，材料来源简单易得、廉价，非常易于工业化生产。
[0017]
进一步的，所述钢渣棉的酸度系数mk为1.2、1.3或1.4，酸度系数mk是衡量钢渣棉化学耐久性的特定参数，是熔体成分中所含主要酸性氧化物和碱性氧化物的质量比。
[0018]
上述矿化装饰吸声板的制备工艺，包括以下步骤：
[0019]
步骤一、配制料浆：先将自来水、钢渣棉和425矿渣水泥混合均匀，搅拌成料浆；
[0020]
步骤二、成型：将配制的料浆在长网抄取机上进行滤水、真空吸水、挤压，制成毛坯；
[0021]
步骤三、切割干燥：将毛坯切割后，采用体积分数为22％、温度为130℃的二氧化碳气体矿化24h并烘干后，得到成品。
[0022]
矿化装饰吸声板，首先利用熔融钢渣和酸度调制物质，采用离心工艺制备成纤维(即钢渣棉)，将钢渣矿棉成型为板材后，采用废弃二氧化碳矿化(碳化)工艺制备。
[0023]
装饰吸声板为多孔结构，二氧化碳气体可以快速充盈空隙，会使矿化时间更短，矿化效率大幅度提高，二氧化碳吸收量更大。
[0024]
此种新工艺可省略常规工艺所需要的烘干工艺，在碳化时同步进行烘干，而且用的是废气余热烘干，可以大幅度降低能耗、降低成本，未来还可以在碳交易市场上获取收益，另外采用矿化工艺还可使制品具备高强特性，可以大大提高生产、周转效率，一举多得。
[0025]
本发明相比现有技术具有以下优点：
[0026]
1、采用熔融钢渣作为主要原材料，会消纳大量难处理废弃钢渣，成本低且节能利废，而且力学等综合性能更高，
[0027]
采用425矿渣水泥作为粘结剂，相比目前市场主流使用的淀粉、酚醛树脂等粘结剂，耐水性、耐火极限及强度等性能得到大幅度提升，
[0028]
提供一种新型、低成本、能大量利用废弃钢渣的矿化装饰吸声板；
[0029]
2、引入钢厂、水泥厂或电厂排放的二氧化碳气体矿化钢渣棉，采用二氧化碳矿化工艺取代常规高温烘干工艺，可以大幅度降低成本，减少二氧化碳的排放量，节能环保且强度高，
[0030]
钢渣棉含有大量游离氧化钙、氧化镁，使其不仅具备水硬性，更具备强大的气硬性，可以和二氧化碳气体生成大量碳酸钙、碳酸镁，不仅可解决钢渣安定性不良的问题，还可以极大程度增加强度，强度高于矿渣棉、岩棉及玻璃棉装饰吸声板，提高早期、后期强度，并吸收二氧化碳，得到负碳建材；
[0031]
3、本发明的矿化装饰吸声板，具备高强、早强、耐水特性、耐火极限好、生产效率高，且为负碳材料。
具体实施方式
[0032]
下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实
施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0033]
实施例1
[0034]
在加热装置内加热到1500℃的熔融钢渣中，投入一定量的沙漠风积沙，熔融钢渣和沙漠风积沙的重量百分比分别为8.3％和91.7％，让熔融钢渣通过出渣口流入末端装有高压喷嘴的渣槽，在0.45mpa的气压下喷吹成纤，得到酸度系数mk为1.2的钢渣棉；
[0035]
取55质量份制备好的钢渣棉，加40质量份的自来水、5质量份的425矿渣水泥混合均匀，混合搅拌成料浆，将配制的料浆在长网抄取机上进行滤水、真空吸水、挤压，制成毛坯，毛坯切割成15mm厚后，然后采用体积分数为22％、温度为130℃的二氧化碳气体矿化24h并烘干后，制得本发明矿化装饰吸声板。
[0036]
实施例2
[0037]
与实施例1的区别在于：熔融钢渣和沙漠风积沙的重量百分比分别为9.3％和90.7％，，得到酸度系数mk为1.3的钢渣棉。
[0038]
实施例3
[0039]
与实施例1的区别在于：熔融钢渣和沙漠风积沙的重量百分比分别为10.3％和89.7％，，得到酸度系数mk为1.4的钢渣棉。
[0040]
实施例4
[0041]
与实施例3的区别在于：在0.50mpa的气压下喷吹成纤。
[0042]
对比例1
[0043]
本对比例为市面上主流玻纤装饰吸声板(常州北洋建材有限公司所制)，粘结材料为酚醛树脂。
[0044]
对比例2
[0045]
与实施例4的区别在于：在0.60mpa的气压下喷吹成纤。
[0046]
对比例3
[0047]
与实施例4的区别在于：在0.40mpa的气压下喷吹成纤。
[0048]
本发明实施例1-实施例4制得的矿化装饰吸声板及对比例1-对比例3的性能如下表所示：
[0049][0050]
从表中实施例1-实施例3可以看出，调整风积沙含量控制酸度系数mk在1.2-1.4范围内，随着风积沙掺量增加，弯曲破坏荷载、热阻、降噪系数持续上升，受曲挠度持续下降，
各项性能明显高于市场上常用产品，即对比例1。从表中实施例4可以看出，适当增大喷吹气压对矿化装饰吸声板性能提升有利，因为适当增加喷吹气压可以得到长度更长、直径更细的钢渣纤维，即钢渣棉，但是过大的喷吹气压(对比例2)和过小的喷吹气压(对比例3)对矿化装饰吸声板性能影响较大。
[0051]
从对比例1数据可以看出，传统工艺制备纯装饰吸声板，存在强度低、成本高、能耗高、二氧化碳排放量大、耐火性低等缺点。而采用钢渣棉作为主要原料，425水泥作为粘结剂，具备强度高、成本低、耐水好、耐火极限高、负碳等有点，技术、经济、社会效益明显。

技术特征：
1.一种矿化装饰吸声板，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：钢渣棉55％，425矿渣水泥5％，自来水40％。2.根据权利要求1所述的矿化装饰吸声板，其特征在于，所述的钢渣棉包括以下质量份的组分：熔融钢渣8.3％～10.3％沙漠风积沙89.7％～91.7％。3.根据权利要求2所述的矿化装饰吸声板，其特征在于，所述的熔融钢渣和沙漠风积沙包括以下质量份的组分：4.根据权利要求2所述的矿化装饰吸声板，其特征在于，所述的熔融钢渣为高温熔融状态下的钢渣，所述的沙漠风积沙为沙漠超细沙。5.根据权利要求1所述的矿化装饰吸声板，其特征在于，所述钢渣棉的酸度系数m
k
为1.2、1.3或1.4。6.如权利要求1-5中任一项所述矿化装饰吸声板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、配制料浆：先将自来水、钢渣棉和425矿渣水泥混合均匀，搅拌成料浆；步骤二、成型：将配制的料浆在长网抄取机上进行滤水、真空吸水、挤压，制成毛坯；步骤三、切割干燥：将毛坯切割后，采用体积分数为22％、温度为130℃的二氧化碳气体矿化24h并烘干后，得到成品。

技术总结
本发明涉及装饰吸声板技术领域，尤其是一种能大量回收难处理钢渣、强度高、成本低、耐水性能好的负碳钢渣基矿化装饰吸声板及其制备工艺，一种矿化装饰吸声板，包括以下质量百分比的组分：钢渣棉55％，425矿渣水泥5％，自来水40％；所述的钢渣棉包括以下质量份的组分：熔融钢渣8.3％～10.3％，沙漠风积沙89.7％～91.7％。采用熔融钢渣作为主要原材料，会消纳大量难处理废弃钢渣，成本低且节能利废，力学等综合性能更高，采用425矿渣水泥作为粘结剂，相比目前市场主流使用的淀粉、酚醛树脂等粘结剂，耐水性、耐火极限及强度等性能得到大幅度提升，提供一种新型、低成本、能大量利用废弃钢渣的矿化装饰吸声板。渣的矿化装饰吸声板。


技术研发人员：杨建辉 刘小泉 易世彬 虞犇 滕新华 张凯华
受保护的技术使用者：常州绿玛特建筑科技有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/8/31