玻璃微珠和膨胀珍珠岩的应用
玻璃微珠又名空心微球是一种中空密闭的正球形、粉沫状的超轻质填充材料。我们举例说明其特点及应用
玻璃微珠视粒径、壁厚其真实密度在0.12~0.60g/cm3!之间,粒径在15~135um之间(内含多种规格)。具有重量轻体积大、导热系数低、分散性、流动性、稳定性好的优点。另外,还具有绝缘、自润滑、隔音隔热、不吸水、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异性能。本产品可填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中,可改善或决定材料的如下几个性质:密度(降低)、流动性、粘度(降低)、流变性质(增稠、不流挂)、磨砂效果、收缩(降低)、机械加工性(提高)、冲击强度、硬度、绝缘、爆炸物性能、声学性质、隔热保温性质……
玻璃微珠在乳化炸药中的应用:
1、调节密度:由于白色中空玻璃微球是一种超轻材料。因此,添加2%~4%(重量比)就能有效改变产品密度,真正起到密度调节剂的作用。
2、敏化作用:白色中空玻璃微球能均匀地分布在乳化炸药中形成无数个极微小的稳定的气泡空间。在外界起爆冲量的作用下,每个微球受绝热压缩局部温度升高而形成一个灼热点,当温度足够高时则会引起油相的燃烧和氧化剂的分解等剧烈放热化学反应,从而达到爆轰效果。
3、稳定作用:乳化炸药基质中内相为过饱和溶液,密度很大呈液珠状被油膜分隔,液珠直径为100纳米~1微米;外相为油膜,厚度为1~10纳米密度相对较小。在长期贮存中,会有水相下沉而油相上浮趋势,最终将导致破乳。中空玻璃微球最细的规格粒径为10um,加入后,基质表面近三分之一的空间被相对硕大的微球球体所占据,每个微球表面都与周围的许多油滴紧密结合起来。托浮着它们起到稳定剂的作用。
膨胀珍珠岩
膨胀珍珠岩是由酸性火山玻璃质熔岩(珍珠岩)经破碎,筛分至一定粒度,再经预热,瞬间高温焙烧而制成的一种白色或浅色的优质绝热材料。其颗粒内部是蜂窝状结构、无毒、无味、不腐、不燃、耐酸、耐碱。并可以用不同的粘合剂制成不同性能的制品,其特点是重量轻、绝热及吸音性能好,并且原材料丰富、价格低廉、使用安全、施工方便,可广泛应用于石油、化工、电力、建筑、冶金等行业。应用于农业、园林上保肥、保水、无菌、透气性好。
产品应用:膨胀珍珠岩的应用膨胀珍珠岩是应用极为广泛的一种材料,几乎涉及到各个领域,例如:
①制氧机、冷库、液氧液氮运输的填充式保温隔热。
②用于酒类、油类、药品、食品、污水等产品过滤。
③用于橡胶、油漆、涂料、塑料、等填充料及扩张剂。
④用于炸药敏化剂。
⑤用于吸附浮油。
⑥用于农业、园艺、改良土壤、保水保肥。
⑦用于与各种粘合剂配合制成各种规格与性能的型材。
⑧更大量的用于工业窑炉与建筑物屋面与墙体的保温隔热上。各种膨胀珍珠岩制成品的应用除膨胀珍珠岩故有的保温性能外,以此为基本,掺加不同的粘结剂,可使制品适应不同的需要。
我国珍珠岩行业生产现状及发展
目前我国珍珠岩矿砂年产量在60万t左右,膨胀珍珠岩年产量在700万m3左右。在介绍我国膨胀珍珠岩生产能耗、新产品新市场开发状况的同时,指出提高珍珠岩矿砂产品质量是加速我国珍珠岩工业发展的需要。
关键词:珍珠岩矿砂 膨胀珍珠岩 生产成本 质量
l 珍珠岩行业生产现状
1.1 产量和生产成本
我国珍珠岩行业的产品,根据国民经济的发展和市场的需求进行了调整,但总量发展不快,现年产矿砂仍在60万t左右,其中, 信阳地区大约年产30万t,占全国生产总量的1/2,其它省份如内蒙古、辽宁、黑龙江、河北、山西、浙江、安徽等地产量合计在30万t左右。
其中内蒙古宁城双龙珍珠矿1998年生产了9万t,销售了8万t,成为全国产量最多的矿砂企业。根据我国矿砂总产量,估计全国膨胀珍珠岩年产量在700万m3左右。
从全国膨胀珍珠岩生产布局来看,自1966年生产以来,前20年时间是以保温为主体,在东北地区发展较快,约占全国总产量的一半以上。近十年来,随着我国墙体材料改革,发展新型轻质材料和建筑工程绝热的要求,在我国江南地区建设了一批珍珠岩生产企业,产量有了较大的增长。
在应用技术上,开始把膨胀珍珠岩散料直接应用在建筑上,后发展为应用膨胀珍珠岩制品,现每年大约用80%的散料生产300万m3制品用在各种工程上,提高了应用水平。
从生产技术看,由于膨胀珍珠岩在一些地区有了较大的市场,低产量膨胀炉难以满足产量上的需求,所以,大家对高产炉有了浓厚的兴趣。近几年来,在我国北方和南方建设了十几条双曲线高产炉,该炉年产量15~20万m3,最好炉型24h生产1000m3,油耗8kg/m3左右,成为世界珍珠岩产量最高的炉型。
我国以煤粉为燃料生产珍珠岩的技术发展也较快。现全国有几十家企业用煤粉为燃料生产膨胀珍珠岩,日产量400~600m3,煤耗30kg/m3左右,最好的只需20多kg/m3。由于企业加强了管理,提高了生产技术,各项经济指标大大提高,消耗指数大大降低。
现生产的膨胀珍珠岩密度一般在70~80kg/m3,最低的只需52kg/m3;砂耗一般80~90kg/m3,最低的年平均只需60.2kg/m3;油耗一般在12~15kg/m3,最低的年平均8~9kg/m3;生产膨胀珍珠岩电耗一般在2~4kW•h/m3,最低的年平均只需1kW•h/m3。
生产膨胀珍珠岩的成本由于矿砂价格、生产工艺、设备、燃料和管理水平的影响,南北方企业差距很大,成本最高的要花70多元/m3,成本最低的只有30元/m3左右。一般来讲,东北、华北地区矿砂价格较低、运输距离近、费用低,生产膨胀珍珠岩成本为30~40元/m3,售价35~45元/m3;江苏、上海、浙江、广东、福建等地区生产成本较高,一般在50~60元/m3,售价60~90元/m3,最高售价110~120元/m3。
河南信阳地区众多小企业,靠自己开采低价原、燃料等特殊条件大量开发生产膨胀珍珠岩,据了解,每年生产100多万m3,售价只有25~30元/m3。但是由于信阳地区市场很小,用量少,所以大量销往湖北、四川、安徽、江苏、浙江等地。
如江苏一些制品加工企业买信阳的膨胀珍珠岩,出厂价不到30元/m3,运到厂也不超过60元/m3,比自己生产成本低。但是,信阳一些企业生产的膨胀珍珠岩粉料因生产时燃料燃烧不充分,冒黑烟,把产品熏成灰颜色,质量很差,影响了深加工产品的质量。
所以,就全国来讲,不同地区产品的价格、企业效益差距很大。从1998年的情况看,行业企业效益比较低,估计中国珍珠岩协会会员企业中有10%~15%的企业亏损,而利润在100万元以上的也不多,估计不会超过10%。
1.2 新产品新市场开发状况
膨胀珍珠岩生产一般投入原料和产出产品量较大,而且市场价格低,企业效益差。所以搞好产品深加工,开发附加值高的新产品,开拓新的市场是企业能否生存和发展的关键。从会员企业看,深加工的品种多,投入市场的批量大,市场抓得好的企业就能获得较好的效益。
如江苏省宜兴和桥镇的德胜集团公司,1998年生产憎水珍珠岩板材20万m3,珍珠岩装饰吸声板30万m3,防水卷材100万m2,总产值2亿多元(其中珍珠岩产品1.5亿元左右);浙江省长兴县的上海建科院丰能制材有限公司,年生产膨胀珍珠岩15万m3,生产憎水珍珠岩板材8万m3,产值5000万元左右,加上新型墙材、防水卷材产品,总产值近1亿元;浙江省长兴县长桥保温材料厂,年生产膨胀珍珠岩13万m3,各种制品3万m3,也是行业的大型企业。
一些企业生产几十年了,生产技术、产品质量都好,但发展缓慢,有的到了难以生存的地步。最近我们对一些效益好的企业进行了考察,有的生产技术、管理水平和产品质量在全行业不是最好的,甚至存在这样那样一些问题,但是他们最成功的方面,一是他们看到了在当前市场经济条件下市场的重要性,抓好市场是企业生存和发展的关键所在。
为此,他们分析市场,研究市场,以市场为龙头带动了企业的生产和新产品的开发;二是他们加大市场销售队伍,把企业最懂技术业务,水平最高,能力最强,精明能干的人调到销售部门,并对他们严加管理和进行经常性的业务技术培训工作,而且对销售人员的市场业绩和个人的经济效益挂起钩来,激发了他们工作的积极性,从而搞活和扩大了市场。
市场抓得比较好的几个企业,他们的销售人员队伍都比较庞大,有的在全国重点城市设立了销售机构。相反,一些企业一是受到机制的限制,二是市场意识不到位,三是对企业发展没有更高的追求,四是多劳多得拉开档次的思想还难以实现。
水泥珍珠岩板材是个老产品,生产工艺、设备简单,能满足一般建筑工程的需求,而且价格低廉,一般160~260元/m3,所以市场一直比较好,全国年产量大约在150万m3,是个长盛不衰的产品。
近几年在新产品开发上取得了一定的成果,主要有:
(1)在建筑应用上憎水珍珠岩制品发展较快,因为它除了密度小,绝热效果好外,最大的特点是憎水性能好,这为建筑屋面多年来没有解决的漏水问题,提供了优质材料,因此得到了建筑设计部门和用户认可,为此有着广泛的市场。一般密度在200~250kg/m3,抗压强度在0.4~0.5MPa,憎水在95%以上的制品, 出厂价300~350元/m3,运到工地400多元/m3,近几年来销售形势看好。
(2)珍珠岩水泥空心条板(内隔墙板)这几年有了较快的发展,现在不但在北方产量较大,而且在南方地区也有了较快的发展,估计总产量在上千万平方米,发展势头看好。
(3)随着我国墙体材料改革的发展,水泥珍珠岩砌块也有了较好的市场,开始先在北方生产和应用,现在在广东、福建等南方地区亦已批量生产和应用。 一般密度在800~900kg/m3,抗压强度大于5MPa的制品,售价200~250元/m3,生产该产品有着较好的效益。
(4)膨胀珍珠岩装饰吸声板在我国已生产多年,虽然此产品比玻璃棉、岩棉板密度要高,表面光洁度稍差,但防火性能好,而且价格便宜,所以有一定的市场竞争力,估计全国年产量在100万m2左右,价格在15~30元/m2。上海从美国引进的阿姆斯壮生产线,生产高质量的珍珠岩装饰吸声板,销往国内外,也有着较好的市场。
膨胀珍珠岩制品行业标准是1989年开始实施的,根据这个产品的发展,一些技术指标需要修改,为此国家建材局已下达修改计划,由河南建材研究设计院承担,计划今年内完成,2000年在行业内执行。
(5)近几年来深冷用珍珠岩(也叫珠光砂)市场看好,用量在逐年上升,产品主要用在低温工程和制冷设备等方面,深冷用珍珠岩对质量要求较严格,对白度、密度和含水率都有很高的要求,价格比普通膨胀珍珠岩高,一般在80~120元/m3。1998年有一企业销售了3万m3,效益很好。但是这种产品工艺设备比较落后的企业是生产不出来的。计划今年内制订这个产品的行业标准,2000年内在行业里执行。
(6)珍珠岩助滤剂产品前几年上得较快, 建设了20多条生产线,生产能力为4~5万t/a。由于生产工艺、设备落后,产品质量低劣,技术指标达不到要求,一些企业市场没有打开,同时低质量产品打入市场也败坏了产品的名誉,造成部分企业停产。
一些生产技术比较先进、产品质量比较好的生产企业收到了很好的效益,如信阳中南助滤剂有限公司1998年销售了4000t,占全国当年生产的40%左右。这个产品虽然目前全国生产销售量低,从发展来看,应用面很广,市场很大,如果工作做得好每年生产应用规模可达10万t 。为了发展和更好地推广应用这个产品,协会用2年的时间制订了该产品的标准,现已通过审议正在报批,预计1999年下半年在行业内实施。
(7)膨胀珍珠岩用于园艺、无土栽培这几年有了进展,主要在大城市附近和经济发达地区已开始批量应用,用量在逐年增加。
上海2年前从以色列引进了珍珠岩园艺裁培应用技术,产品打入市场,收到了很好的效益。应该说膨胀珍珠岩用于园艺、花木、草坪和无土栽培在我国有着广泛的前景。另外,膨胀珍珠岩用于化工原料填充、膨胀珍珠岩细粉的应用、大颗粒珍珠岩的应用等也都有了好的势头。
