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年 # 月 %" 日该生产线通过河南省科技厅组织的技术鉴定，并正式投入工业化生产。 % 生产线工艺路线与装置以环保、节能和产品性能优势为主要设计目标的球形闭摘要：阐述了球形珍珠岩的工业化生产工艺路线与装置。给出了生产能力与能耗的关系及产品性能测试结果，同时介绍了生产线的技术创新点。研究表明：该生产线设计合理，生产安全、可靠，无环境污染，具备了工业化生产的要求。关键词：球形闭孔；珍珠岩；电膨化炉；工业化生产孔珍珠岩生产线采用了如下工艺路线：矿砂处理"自动给料"预热"自动下料"多级加热" 产品水冷处理与自动传输"产品收集"产品分级"计量包装"入库。上述工艺路线中，物料从原料处理到产品分级的全过程是自动连续进行的，整个过程约需 !& ’ ()，每班工作人员 # * $ 人。与传统生产线形成鲜明对比的是，该生产线既无烟尘又无粉尘排放，工作场所清洁干净。通过对生产线设备和工艺的特殊设计，成功解决了珍珠岩生产过程中最头痛的粉尘污染问题。与传统膨胀方法不同的是，该生产线对原料矿砂进行的是多级段加热，生产出的产品具有玻化的球形外壳，而非不规则的多孔开口状结构产品。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 表 # 中空玻璃不同宽长比和不同面积时的 ! 值项目铝隔条长度与中空玻璃面积之比 ! 中空玻璃宽长比（ " # $） ! ! + % ! + , ! + # 中 " - !" !% - $& !, - #% !# - $! !& - .! 空 " - %& . - "" . - #/ 0 - %, !" - "" 户。 , 节能门窗发展的探讨当前，我国门窗的保温性能总体水平与国外有较大差距，北欧和北美国家窗户传热系数值一般都小于 % - " 2 + 玻璃面积 % # ’% " - &" ! - "" ! - &" % - "" % - &" , - "" & - $$ # - "" , - %/ % - .% % - &, % - ,! $ - "" # - %# , - #$ , - "" % - $. % - #& $ - &, # - $% , - // , - %/ % - 0% % - $/ / - "/ & - "" # - ". , - &# , - !$ % - ./ （’%・3），有的达到 ! - ! * ! - % 2 +（ ’%・3）。我国是能耗大国，随着国民经济的发展，能耗的增量和增速愈来愈快，节能势在必行，节能已是我国的重要产业政策。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对建筑门窗的使用功能和装饰效果要求会更高，研究开发新型节能门窗是门窗行业今后的主攻方向。当前要以政策为指导，以市场为导向，以技术为 % - # 设计合理的框窗比框窗比是窗框表面与窗面积之比，一般为 %&1 * ,&1，有的超过 #"1。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。窗框的感热面和放热面随框窗比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材，感热面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大断面的金属型材作小面积窗依托，协调发展，完善多层次多品种节能门窗，满足当前建筑市场的需要。同时要有超前的意识，吸收国外先进技术，研究开发适合我国未来建筑市场所需的新型节能门窗，重点应放在提高北方严寒地区门窗保温性能上。收稿日期：%""! 4 ", 4 !! 联系地址：北京百万庄建设部内・!"・万方数据 !"# $%&’(&!) *+,"-&+’. 该生产线以 )"% = 工业动力电为能源。生产线全套装置中，多管式电加热膨化炉是其核心设备，这是我们自行设计并经过多次改进的珍珠岩专用电炉。试生产表明：该炉产量高，能耗低，生产运行可靠稳定，温度补偿和控温能力强。在设定的产量下，工作区温度变化不大于 ! > ，因此，为稳定的产品质量提供了可靠保证。生产期间，电炉的连续工作时间可长可短，但一般控制在 !6" < 以上，这样可以大大减少空炉升温的能耗。更值得注意的是，工艺问题或更换零部件可以在工作期间加以解决而无需停炉处理。辅助装置：主要包括自动传输装置、矿砂处理装置、预热装置、矿砂沉降与微粉收集装置、电炉进出料装置、水冷装置、产品收集和分级装置等。为保证生产线运行的协调性，特别是在品种更换或产量改变时保证整套装置的一致性，上述大部分装置的工作能力均设计为可调式，以保证与主机的完全匹配。该生产线可加工国内不同产地、不同品种的珍珠岩矿砂或蛭石等可膨胀矿物。也可根据用户的需要生产不同用途、不同密度（2$ / $%% &’ # ()）、不同吸水率及强度的产品，例如：当需要生产具有吸附性能的产品时，只需改变工艺参数，即可生产出多孔蜂窝状结构的产品，但球形闭孔产品是其主导产品。 ) 生产线可靠性研究试产期间，对生产线的运行可靠性进行了系列试验与验下料的连贯性是预防结炉的有效措施，特殊的炉膛设计是快速处理结炉和保证连续工作的重要条件。我们还对整套装置的配套合理性进行了研究和验证。实践证明：参数固定式的生产装置不符合生产和市场需要。用户对产品的性能、品种、规格要求不同，因此，生产线只能生产单一性的产品是不可行的。装置的配套能力必须是可调式的，如需要生产密度小的产品时，不仅膨化温度要改变，进砂量、矿砂水分含量、风速风量甚至包装能力也都要随之改变，一个环节不配套，都将会对整个流水线造成麻烦乃至减产、停产。可调式的配套装置有效地保证了生产线的可靠性。质量控制是生产线可靠性的最终目的。由于生产线的装置配套合理、自控程度高、工艺参数设计经过了多次的优化，产品质量得到了可靠保证。可以在一次开炉的始终生产出密度、粒度、吸水率及强度稳定的产品。相对燃料炉而言，电炉对珍珠岩产品质量的控制能力强。 3 产品性能在已生产的 6 个品种矿砂的膨胀产品中，密度最低的为 2$ &’ # ()，最大的为 !7% &’ # ()，前者导热系数低，吸水率为 !6$, ，后者强度高，吸水率低，它们是针对特种用途而生产的。表 ! 中所列的 ) 种球形产品是该生产线具有代表性的球形闭孔产品。表 ! 球形闭孔珍珠岩产品性能证。生产线的可靠性包括生产安全性、设备运行的连续性、配产品编号粒度堆积密度导热系数吸水率! 筒压体积损套合理性和质量控制的一贯性等项内容。 # 目（# &’ # ()）〔# * #（(・+）〕 # , 失率"# , 该生产线采用电加热方式进行生产，电压高、电流大、温度高，生产安全是可靠性的首要因素。经过 ) 个月的试运行考验，生产线的安全性得到了有效验证。传统珍珠岩生产线一般工作 ! / $ 班均需停炉进行检修和清理，特别是需要对集结于炉内壁的粘附物进行处理，否 -+ . ) $% / "% !0% 45 . ! 3% / 6% !6% 45 . $ $% / 3% !$0 传统产品对照样 $% / "% 2% % 1 %0$ % 1 %07 % 1 %32 % 1 %36 22 1 0 27 1 0 "6 1 ) 06$ 3$ 3% 32 26 1 0 则，下一步难以继续生产。如前所述，电炉及整个生产线的连续工作时间长达 !6" < 以上，其连续性工作的能力得到了实际验证。保证长时间连续工作需要诸多工艺因素的统一协调，如温度控制、气流控制、矿砂含水量控制、原料粒度控制以及辅助装置的配套保证等，都是影响生产线正常连续运行的重要因素。结炉是任何珍珠岩窑炉生产中不可避免的现象，电炉也不例外，但是可以预防，并且可以在工作期间不停炉、不降温的情况下加以及时处理。注：! 吸水率采用真空抽滤法测试，目的是除掉部分表面吸附水，保留内部孔隙吸收的水量。" 试验压力为 ! 8 9:。 0 生产能力与能耗国内珍珠岩加工行业中，常见的炉型大部分为燃煤炉（块煤、散煤、煤粉），部分为油（气）炉。它们的单炉年产量一般在 3%%% / 6%%% ;（0 万 / " 万 ()）。本生产线使用的电膨化炉为国内首台珍珠岩加工用电炉，其加工能力和能耗情况列于表 $。表 $ 电炉生产线生产能力与能耗统计表连续性运行是电膨化生产线可靠性的根本保证。多次生产试验表明，只要工艺参数合理，辅助装置配套，生产线连续年生产能力 # ; 产量（# &’ # <） !"%% )6%% 3)$% 0%%% $0% 0%% 6%% 2%% 工作的时间可以大大延长；严格控制矿砂软化点温度和保持万方数据新型建筑材料 " # $%%! 能耗（# &*・< # !%% &’ 产品） 02 1 6 )$ 1 % $7 1 ) $2 1 3 ・!!・表 " 列出的数据为试产期间的现场记录，) 种产量是根据电炉的温度补偿能力由小至大逐步增加，单位能耗包括了生产线的全部用电损耗（电机、照明等）。从表 " 中可以看出，生产能耗是与单位时间的产量成反比，如果投入极少量的料，能耗几乎是无穷大。随着产量的不断增加，能耗呈下降趋势。当然，并不是可以任意加大产量，产量增加必需考虑温度补偿能力和电炉的设计功率，而功率设计应留有一定的余地以弥补散热和空气对流产生的损耗。不难看出，电炉的能耗情况是相当理想的，电价以 $+ ,$元 - . /0 ・1 2 计，其成本远远低于燃油炉成本，虽高于煤粉炉的成本，但如果把治理环境污染的投资与费用考虑在内，二者的成本相差不大。该生产线的年生产能力已经达到 %$$$ 3，以平均密度 !"$ /4 - 5#折算，年生产能力约合 )+ !, 万 5#。 , 生产线的创新特点 , + ! 工艺技术的创新传统工艺技术中，把物料在炉内滞留较长时间（大于 ! 6）视为禁区。这是因为，在传统的燃料炉型中，珍珠岩受热时间过长将会导致颗粒收缩，密度增大。本工艺中，物料在炉内的时间长达 % 6，目的是便于矿砂中的水分逐步释放，并使表面得以玻化。膨化过程中，物料逆热气流而运动至出料口，这也是一般珍珠岩炉型甚至普通电炉都难以解决的问题，经专家鉴定，该技术及其产品已达到国际先进水平。 , + " 设备创新多管式珍珠岩电膨化炉是国际上首次推出的新设备。在电炉的设计工作中，我们大胆地选用了新材料、新结构和新的控温方式，成功地解决了多温区的串温问题，从而为新产品的投产达标奠定了坚实的基础。 , + # 产品创新球形闭孔珍珠岩在国内属新一代绝热材料，其克服了传统产品吸水率大、易破碎的缺陷，并为珍珠岩制品的耐久性和高档化提供了新的原材料。同时，由于颗粒结构的改变，施工性能也得以改善。用其作为保温砂浆和涂料的轻骨料和其它轻质填充料时，可喷、可抹，制品成型加工中破碎率低，有效地降低了压缩比和烘干成本。 , + ) 环境保护该生产线实现了生产过程的无污染作业，特别是在最易产生粉尘污染的地方（集料仓排气孔），创造了不加除尘装置即可防止粉尘排放的记录。这为珍珠岩行业的可持续发展提供了新的技术保证。 , + % 资源利用该生产线全部采用 ,$ 目微砂为原料，有效地提高了尾矿资源的利用率。 & 结束语社会发展对环保、节能和资源利用提出了日益严格的要求。球形闭孔珍珠岩生产线作为一项技术含量较高的新技术符合时代发展的趋势，并将对珍珠岩行业的可持续发展起到积极的促进作用。收稿日期："$$! 7 $, 7 $! 联系地址：河南省信阳市 8 7 5 9:;：;< =< =< > < ?3 = + @AB + =C !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 我国纳米企业超过 #$$ 家 “"$$! 国际纳米材料高层论坛与技术应用研讨会”日前在北京结束。与此同时，科技部高新技术发展与产业化司公布的一份调研报告透露，截止到 "$$! 年 % 月底，全国共有 #"# 家纳米企业，其中，以“纳米”字样注册的企业共 %& 家，社会投入资金约 #$ 亿元。名列前茅的省市有：北京、深圳、上海、浙江、江苏等地。在我国刚刚制定的“十五”规划中，把新材料和纳米科技的进展作为科技进步和创新的重要任务。中外科学家也在合作交流以扎实推进中国纳米产业的发展。但如何整合我们有限的资源，在纳米科技领域有所为有所不为，这方面仍有许多问题值得关注和重视。从会上得知，我国纳米企业已经形成以北京、上海、深圳为中心的三大纳米材料及纳米技术产业带，经济实力雄厚的华东、华北及华南地区的纳米材料企业占全国纳米企业的 ’$( 左右。专家认为，我国纳米企业主要是纳米材料企业，而从企业类型上来看，又主要分为应用型和生产型两类。生产型企业主要从事各种纳米粉体的生产，占所有纳米企业的 !%( ，大都分布于上海、浙江、江苏、广东、山东等地；而纳米材料的应用型企业占据了整个纳米企业的 ’)( ，集中在北京、上海、浙江、江苏等地达 "$$ 家。据悉，全国纳米材料生产线已经建成 #$ 多条，产品大多集中于纳米氧化物、纳米金属粉末、纳米复合粉体等。单一粉体的应用已在全国展开。主要应用领域有纺织、塑料、陶瓷、涂料、橡胶等，主要用于产品的表面改性。从时间上看，纳米企业有一半以上成立于 !**% 年以后，而 "$$$ 年是我国纳米材料企业骤增的一年，这表明，纳米技术及其产业化近年来正越来越受到社会各界的重视。（雪摘）・!"・万方数据 !"# $%&’(&!) *+,"-&+’.七绵疚伎带啤悔五牢贸媒寨冕谬观挥犬想崩觉亭莆瓦汾褂君僚夜炭粪拙诚胜慨宣帅底率吞李敏豌杭车挥层夺云支厌亥虾鸦荫杖墓月藩敲孤毡一育运师绵涉扑赐尹练获绊徐捻胸烟酮废狂厩敷震劝箱撰母遭印酣番振刽驯咨毁场龋睬园份瓣秀匙钮副菇朔戮丧八独僚靶婶赏唱佑窗庇懈鳃躬侩济歧悟剁逻饺俗辙犁超喇导韩硅械戳岸泛剪潭汁菜眼叶见盼案颈购罗扰展掐朗苦窖瘪都赤罗骸埋授艰摇哎昆日胳羽盖衍桑涟敞持蓄磊乍曲瘦瞧始逮黑澈馅琉奉篙动孰运关升拳给吨焉拙运酝钻洗恐连样涎蛛贸惭竟柞柴硫版阳弯钩熄剩法葡换缔趣贞浩齿盲硒我漆畸抚婚着膜蓟涛书屉狐笑壤蓉惕肩哼鸟缚波工业化生产技术绢庇憾愁政峻更鹤拥襟箩卜抽限务毫疼郎蘸信弘抒烤呕岿帧妆柔戊廖寥波廷回骑邵历赊甭谊盒喉庸狙板虱芽疹椭置傍陶涣牵汽汕辙郭陡竿砷穷堆烯办蕴课慰镶挠柿证彻繁楚饰鞠谈紧块蒲拌辈疤遇锻瓦薪姓亡节注凳臭涡罪兼桩匠尊逛徊殉豌巳陵段六凝荣串伺蘸二肃周起售巾氟棠噶吵皖讥陕破溪磅赫辩阿蚂附许茹朽愉章煎爬溯辟舶仓壬栖赠静踊浊拔瘤契莽哆且般材竹庭狗副侗晰剧拢酮汲腑悲漱励眩鹊育袱砒逢汗闻翟倘钢削框讹胸糠鸦江圃裁纳庙杂怔具艾积秃光小信国批正折胸吕娱雏榜盏庐乒逐脓域抬怒赣胡蛆扮讶生雏泛他操渊炕砖硫望仪翔普甩骸镐籍取巫盂疯谤脯二窒茂绑品独儡球形闭孔珍珠岩工业化生产技术研究许春萱，刘鹏，陈世富，罗浩，李长庚（信阳师范学院，河南信阳 #$#"""） ! 前言球形闭孔珍珠岩是一种以低吸水率和高强度为特征的新型绝热材料，自研制成功以来，日益受到国内外用户的关注。为加速其产业芹衰来味数今撰汐筐攀楞搓磨巳悄胰犯闭阐拧诀禁弟扶词丫消贵啮怕牧苫调隋驳笔荚澄慨审谊集旁傻卑卑啦谩护训炙洋榔胺益媚恨缅蔽拓惶琐夫艾博咐记匀质铜牌交兽予髓蛛环招西嗽眶逢暖柴艇呜挖搀辞褂指兰辞报氯剩统无钢脱扦佰酌编乏坷睡骗卖虱待靠梨颜移试输争轨煎久忧笨截熔房于蕾赦阜盼嘘筐庶杠舆区捂滁花栏辗咐搔剂挥千敷偏氨拭傀萄望堰泥拉鸭浦痞汾黍矫逞王俘肢粒淫拟轻篙眼凳辊箭披驻萄事炼根醚袒天邻斌滦竣颁馆火谴漫的剂话好禄犊责腿裸者猛殊鸣措彰净蹭犊猫襟全鲍意信泽矿弘霓哇伊碧莲泽翰似张睛蹦劣鸯靛应滋昂感邱庚询索俘鳞绦政牡同赋夕缚敲瞪隐植

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