ABC干粉灭火剂及制法
技术领域
本发明涉及灭火剂领域,特别是涉及ABC干粉灭火剂及制法。
背景技术
干粉灭火剂是由灭火基料(如小苏打、碳酸铵、磷酸的铵盐等)和适量润滑剂(硬脂酸镁、云母粉、滑石粉等)、少量防潮剂(硅胶)混合后共同研磨制成的细小颗粒,用二氧化碳作喷射动力。喷射出来的粉末,浓度密集,颗粒微细,盖在固体燃烧物上能够构成阻碍燃烧的隔离层,同时析出不可燃气体,使空气中的氧气浓度降低,火焰熄灭。干粉灭火剂,可以灌装于各种类型的手提式和固定式干粉灭火装置内,可与氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂联用,扑救油罐的初起火灾,能快速控制火焰发展,起到迅速灭火的作用。
公布号CN 104645541 A(申请号201510070206.6)的中国专利文献公开了了一种ABC干粉灭火剂,其特征在于:以重量百分比计,由以下组分制备而成:磷酸二氢铵50%~54%,硫酸铵25%~28%,云母粉1%~5%,活性白土1%~5%,疏水白炭黑1%~5%,硅油1%~3%,水1%~3%,交联催化剂0.1%~0.5%,固化促进剂0.1%~0.5%,惰性填充物5%~20%。公布号CN 104436510 A(申请号201410760329.8)的中国专利文献公开了一种ABC干粉灭火剂的制备方法,将磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、膨润土、云母、三聚氰胺、碳纳米管、石墨、聚磷酸铵和偶联剂按照重量比混合,对混合物升温到70~90℃,喷入硅油于上述混合物中,加入次磷酸锰、磷钼酸、二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羟铋,60~90℃下搅拌30~50min,得产物D;用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理,至80%以上的颗粒粒径小于30微米,60℃以300~1000rpm搅拌20~40min,90~100℃烘干所得产物2~4h,降温至30℃,冷却10~20min,即得ABC干粉灭火剂。公布号CN 103964407 A(申请号201410213324.3)的中国专利文献公开了一种ABC干粉灭火剂专用磷酸铵盐及其生产方法。它是用磷矿石破碎后加水球磨后加入浓硫酸萃取后加水过滤、洗涤得湿法磷酸;再加入液氨中和,直到氮含量达到9%~10%、pH值为4~4.2时止;最后经浓缩喷雾干燥得到的。
目前市面上大部分干粉灭火剂,其性能差异较大,因斥水性较差、吸湿率高,使得产品结块,保质期变短,导致灭火效率低,因此需加强对此方面的研究,进一步改善缺陷。
发明内容
针对现有技术的问题,本发明的目的是提供一种灭火效果好、使用安全稳定的ABC干粉灭火剂及制法。
本发明的技术方案是:
ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成,均为质量份:碱渣14-22,硫酸钾36-48,草酸钠25-35,石灰岩8-14,碳酸镁粉5-10,甲基硅油6-9,硫酸铵7-13,硼酸锌4-8,氧化锡2-5,石墨粉3-6,粉煤灰1-5。
优选方案为,碱渣16-20,硫酸钾40-44,草酸钠28-32,石灰岩10-12,碳酸镁粉6-9,甲基硅油7-8,硫酸铵9-11,硼酸锌5-7,氧化锡3-4,石墨粉4-5,粉煤灰2-4。
更加优选的是,碱渣18,硫酸钾42,草酸钠30,石灰岩11,碳酸镁粉7.5,甲基硅油7.5,硫酸铵10,硼酸锌6,氧化锡3.5,石墨粉4.5,粉煤灰3。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤如下:
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内,粉碎研磨1-3小时(优选的:粉碎研磨1.5-2.5小时;更加优选的:粉碎研磨2小时),取出除尘过筛;
(2)将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡30-50分钟(优选的:浸泡35-45分钟;更加优选的:浸泡40分钟),取出恒温烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内,加热升温至50℃-70℃,搅拌50-80分钟(优选的:搅拌60-70分钟;更加优选的:搅拌65分钟),再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料,快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油,再次升温至70℃-110℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(1)除尘过100-160目筛(优选的:除尘过120-140目筛;更加优选的:除尘过130目筛)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(2)烘干温度为100-140℃(优选的:烘干温度为110-130℃;更加优选的:烘干温度为120℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(3)加热升温至55-65℃(优选的:加热升温至60℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(3)快速搅拌的速度为800-1200转/分钟(优选的:快速搅拌的速度为900-1100转/分钟;更加优选的:快速搅拌的速度为1000转/分钟)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(3)再次升温至80℃-100℃(优选的:再次升温至90℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法,步骤(4)筛网的网孔直径为20μm-40μm(优选的:筛网的网孔直径为25μm-35μm;更加优选的:筛网的网孔直径为30μm)。
本发明提供的ABC干粉灭火剂灭火性能优越,制备方法简单,具有更高的电绝缘性、斥水性及防结块性,且合理利用工业废料,减少生产成本,市场前景好。
具体实施方式
下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案,但保护范围不限于此。
实施例1ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成(每份5kg):碱渣14份,硫酸钾36份,草酸钠25份,石灰岩8份,碳酸镁粉5份,甲基硅油6份,硫酸铵7份,硼酸锌4份,氧化锡2份,石墨粉3份,粉煤灰1份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是:
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内,粉碎研磨1小时,取出除尘过100目筛;
(2)将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡30分钟,取出恒温100℃烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内,加热升温至50℃,搅拌50分钟,再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料,以800转/分钟快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油,再次升温至70℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,筛网的网孔直径为20μm,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
实施例2ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成(每份5kg):碱渣22份,硫酸钾48份,草酸钠35份,石灰岩14份,碳酸镁粉10份,甲基硅油9份,硫酸铵13份,硼酸锌8份,氧化锡5份,石墨粉6份,粉煤灰5份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是:
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内,粉碎研磨3小时,取出除尘过160目筛;
(2)将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡50分钟,取出恒温140℃烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内,加热升温至70℃,搅拌80分钟,再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料,以1200转/分钟快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油,再次升温至110℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,筛网的网孔直径为40μm,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
实施例3ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成(每份5kg):碱渣16份,硫酸钾40份,草酸钠28份,石灰岩10份,碳酸镁粉6份,甲基硅油7份,硫酸铵9份,硼酸锌5份,氧化锡3份,石墨粉4份,粉煤灰2份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是:
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内,粉碎研磨1.5小时,取出除尘过120目筛;
(2)将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡35分钟,取出恒温110℃烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内,加热升温至55℃,搅拌60分钟,再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料,以900转/分钟快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油,再次升温至80℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,筛网的网孔直径为25μm,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
实施例4ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成(每份5kg):碱渣20份,硫酸钾44份,草酸钠32份,石灰岩12份,碳酸镁粉9份,甲基硅油8份,硫酸铵11份,硼酸锌7份,氧化锡4份,石墨粉5份,粉煤灰4份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是:
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内,粉碎研磨2.5小时,取出除尘过140目筛;
(2)将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡45分钟,取出恒温130℃烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内,加热升温至65℃,搅拌70分钟,再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料,以1100转/分钟快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油,再次升温至100℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,筛网的网孔直径为35μm,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
实施例5ABC干粉灭火剂,主要由下列原料制备而成(每份5kg)碱渣18份,硫酸钾42份,草酸钠30份,石灰岩11份,碳酸镁粉7.5份,甲基硅油7.5份,硫酸铵10份,硼酸锌6份,氧化锡3.5份,石墨粉4.5份,粉煤灰3份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是:
(1)取碱渣(购自天津渤海化工有限责任公司天津碱厂)和石灰岩(购自青岛万磊石业有限公司)置于球磨机内,粉碎研磨2小时,取出除尘过130目筛;
(2)将石墨粉(购自青岛腾瑞炭素有限公司)置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡40分钟,取出恒温120℃烘干,碾碎过200目筛;
(3)将硫酸钾(购自上海羽朵生物科技有限公司)、草酸钠(购自济宁康德瑞化工科技有限公司)、碳酸镁粉(购自湖北巨胜科技有限公司)、硫酸铵(购自衡州市明锋化工有限公司)、硼酸锌(购自武汉兴众诚科技有限公司)和氧化锡(购自淄博市淄川谊昌明化工厂)加入搅拌器内,加热升温至60℃,搅拌65分钟,再加入粉煤灰(购自湖南宝隆科技发展有限公司)及步骤(1)(2)所制原料,以1000转/分钟快速搅拌35分钟,喷入甲基硅油(购自济南多维桥化工有限责任公司),再次升温至90℃,保持温度不变,烘干出料;
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分,筛网的网孔直径为30μm,除去大颗粒物质,分装即得干粉灭火剂。
本发明所用主要原料:
碱渣:指工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣,主要由结晶不良的碳酸钙组成,其化学成分包括多种氧化物和氯化物,碱渣具有含水量高、孔隙大、压缩性大的特点,其颗料多为粉粒,透水性较好,荷载作用下固结较快,易于实施加固处理。
硫酸钾:是由硫酸根离子和钾离子组成的盐,可用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取,通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味,味苦。质硬。化学性质不活泼。在空气中稳定。
草酸钠:草酸的钠盐,是一种还原剂,也常作为双齿配体。一氧化碳和氢氧化钠在160℃和2MPa条件下反应,生成甲酸钠,然后,再将甲酸钠在400℃温度下脱氢即得草酸钠。可以用作金属沉淀剂、还原剂、络合剂、掩蔽剂、织物、鞣革整理剂。
石灰岩:又叫石灰石,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩,混入白云石、石膏、菱镁矿、黄铁矿、蛋白石、玉髓、石英、海绿石、萤石等,混入物少于5%,具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能,在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。
碳酸镁粉:白色单斜结晶或无定形粉末。无毒、无味气中稳定。相对密度2.16。微溶于水,水溶液。呈弱碱性,在水中的溶解度为0.02%(15℃)。可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料,以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。
甲基硅油:是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品,其有机基团全部为甲基,具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,还具有低的黏温系数,较高的抗压缩性。可用作绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体;用作消泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂。
硫酸铵:纯品为无色斜方晶体,工业品为白色至淡黄色结晶体,有吸湿性,吸湿后固结成块。加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。主要用作肥料,适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。
硼酸锌:是一种环保型的非卤素阻燃剂,无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点,可以有效提高阻燃性能,减少燃烧时烟雾的产生,并可以调节橡塑产品的化学,机械,电等方面的性能。
氧化锡:化学式为SnO2,式量为150.71,呈白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末,化学稳定性好,可用于搪瓷和电磁材料,并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等。
石墨粉:质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1-2,常温下石墨粉的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂;材料具有耐高温导电性能,可做耐火材料,导电材料,耐磨润滑材料。
粉煤灰:是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,主要氧化物成分为SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等,其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的65%,煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织,比表面积较大,具有较高的吸附活性。
试验例1本发明所得ABC干粉灭火剂(实施例5)的性能测试:
1.常规性能检测:参照GB 40662-2004的国家标准进行检测。
检测技术性能指标:如表1所示:
表1 ABC干粉灭火剂主要性能指标
选取本发明所得产品与市购普通ABC干粉灭火剂按照试验方法分别进行测试,记录测试结果。
测试结果如表2所示:
表2两组的性能测试结果对比
项目 |
本发明产品 |
市购产品 |
含水率/% |
0.06 |
0.12 |
吸湿率/% |
0.5 |
1.7 |
抗结块性/mm |
38 |
21 |
斥水性 |
无明显吸水,不结块 |
无明显吸水,不结块 |
电绝缘性/kV |
9.6 |
5.5 |
灭A、B、C类火灾效能 |
三次灭火试验三次成功 |
三次灭火试验二次成功 |
由表2可知,本发明所得产品和市购产品的各技术指标均符合国家标准,且本发明所得产品的吸湿率比市购产品明显降低,抗结块性及电绝缘性增加,灭火成功率更高,说明本发明所得产品灭火性能更加优越,具有良好的前景。
应当指出的是,具体实施方式只是本发明比较有代表性的例子,显然本发明的技术方案不限于上述实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员,以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的,均应认为是本专利所要保护的范围。