專利名稱：一種薄壁陶瓷輥棒及制造該輥棒所需原料方案和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷輥棒及其制造方法。
背景技術(shù)：
在建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的輥道窯上，大量使用陶瓷輥棒，實(shí)踐證明，陶瓷輥棒的綜合技術(shù)性能，符合建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的使用需求，因而得到廣泛應(yīng)用。目前，墻地磚朝大規(guī)格，超大規(guī)格的趨勢(shì)發(fā)展，使得磚坯重量越來越大。即使建筑陶瓷行業(yè)在往薄板磚的方向努力，但是大規(guī)格磚坯的自重仍呈增加的趨勢(shì)。在這種情況下如何降低窯爐的能耗，成為各個(gè)業(yè)界重點(diǎn)思考的問題。現(xiàn)時(shí)正在使用的陶瓷輥棒，特別是 1250°C高溫?zé)蓞^(qū)段使用的高溫輥棒，為了達(dá)到優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，不得不維持較高的壁厚， 輥棒自重高，意味著窯爐傳動(dòng)系統(tǒng)的能耗增大。同時(shí)壁厚高，也是以犧牲輥棒本身的一部分抗熱震穩(wěn)定性為代價(jià)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫強(qiáng)度性能好、重量輕、能耗低、省料、節(jié)能環(huán)保、抗熱震穩(wěn)定性佳的薄壁陶瓷輥棒。本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種制造該薄壁陶瓷輥棒所需的原料方案。本發(fā)明的再進(jìn)一步目的在于提供一種根據(jù)原材料方案制造薄壁陶瓷輥棒的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種薄壁陶瓷輥棒，其特點(diǎn)在于該陶瓷輥棒包含有如下重量百分比的化學(xué)成份 氧化鋁70-73%、氧化硅20-23%、氧化鋯4-6%、氧化鐵0-0. 4%。一種制造權(quán)利上述薄壁陶瓷輥棒所需的原料方案，其特點(diǎn)在于該原料方案包括剛玉砂、高嶺土、氧化鋁微粉、硅酸鋯、煅燒莫來石粉及甲基纖維素，各原料的重量百分比分別為剛玉砂35-40 %、高嶺土 30-35 %、氧化鋁微粉18-22 %、硅酸鋯6_9 %、煅燒莫來石粉 2-3%、甲基纖維素1-2%。一種利用上述原料方案制造上述薄壁陶瓷輥棒的方法，其特點(diǎn)在于包括如下方法步驟(I)選用優(yōu)化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的剛玉砂彡85%，粒度小于或等于325目的高嶺土彡90%，中粒徑D50為50-60 μ m的氧化鋁微粉彡75%，中粒徑 D50為6-7 μ m的氧化鋁微粉彡10%,中粒徑D50為I. O μ m的硅酸鋯100%，粒度小于或等于325目的煅燒莫來石粉100% ；(2)按權(quán)利要求I所述的重量百分比配料，采用濕法工藝制備泥料，原料球磨20小時(shí)，泥料壓濾至水分含量低于24%，經(jīng)練泥機(jī)兩次真空練泥，真空度> O. 095MPa，泥料經(jīng)陳腐24小時(shí)且水分含量控制在13-16% ；(3)將步驟⑵得到的泥料放入高壓液壓擠管機(jī)擠制成型，擠管壓力控制在 30MPa，輥棒坯體在120-180°C下熱風(fēng)干燥12-15小時(shí)，脫模后，得到所需的輥棒坯；
(4)將輥棒坯吊裝裝窯，在1700°C窯溫下燒制15-22小時(shí)，冷卻后出窯，得到陶瓷輥棒成品。本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明以獨(dú)特的配方和制造工藝，使生產(chǎn)出的薄壁陶瓷輥棒在單位重量上低于現(xiàn)有普通輥棒15%或以上，制造時(shí)，減少了對(duì)礦物原材料的消耗，具有重量輕、省料、能耗低的優(yōu)點(diǎn)；而且在保證其具有良好高溫強(qiáng)度性能的基礎(chǔ)上，有效地改善了輥棒的抗熱震穩(wěn)定性， 降低了輥道窯運(yùn)行能耗，節(jié)能環(huán)保，降低了生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本；既滿足了建陶行業(yè)對(duì)陶瓷輥棒性能的要求，又提高了產(chǎn)品性價(jià)比，提高了產(chǎn)品使用企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更契合了節(jié)能環(huán)保的時(shí)代要求，具有良好的市場(chǎng)前景和龐大需求，將逐步取代普通壁厚的陶瓷輥棒。下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的一種薄壁陶瓷輥棒，該陶瓷輥棒包含有如下重量百分比的化學(xué)成份氧化鋁70-73%、氧化硅20-23%、氧化鋯4_6%、氧化鐵0-0. 4%。當(dāng)然，該陶瓷輥棒除包含前面所列重量百分比的化學(xué)成份之外，還有余量的雜質(zhì)，這部分雜質(zhì)在整個(gè)陶瓷輥棒占的份量非常小。為了生產(chǎn)出前述技術(shù)方案的薄壁陶瓷輥棒，需要特定的原料方案，該原料方案包括剛玉砂、高嶺土、氧化鋁微粉、硅酸鋯、煅燒莫來石粉及甲基纖維素，各原料的重量百分比分別為剛玉砂35-40%、高嶺土 30-35%、氧化鋁微粉18_22%、硅酸鋯6_9%、煅燒莫來石粉2-3%、甲基纖維素1-2%。較優(yōu)選之一的原料方案是各原料的重量百分比分別為剛玉砂38%、高嶺土 32%、氧化鋁微粉20%、硅酸鋯6%、煅燒莫來石粉2. 5%、甲基纖維素I. 5%。較優(yōu)選之二的原料方案是各原料的重量百分比分別為剛玉砂36%、高嶺土 31%,氧化鋁微粉21 %、硅酸鋯9 %、煅燒莫來石粉2 %、甲基纖維素I %。在有了前述的原料方案的基礎(chǔ)上，為了生產(chǎn)出薄壁陶瓷輥棒，還需要特定的制造方法，其包括如下方法步驟(I)選用優(yōu)化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的剛玉砂彡85%，粒度小于或等于325目的高嶺土彡90%,中粒徑D50為50-60 μ m的氧化鋁微粉彡75%,中粒徑 D50為6-7 μ m的氧化鋁微粉彡10%,中粒徑D50為I. O μ m的硅酸鋯100%，粒度小于或等于325目的煅燒莫來石粉100% ；(2)按權(quán)利要求I所述的重量百分比配料，采用濕法工藝制備泥料，原料球磨20小時(shí)，泥料壓濾至水分含量低于24%，經(jīng)練泥機(jī)兩次真空練泥，真空度> O. 095MPa，泥料經(jīng)陳腐24小時(shí)且水分含量控制在13-16% ；(3)將步驟⑵得到的泥料放入高壓液壓擠管機(jī)擠制成型，擠管壓力控制在 30MPa，輥棒坯體在120-180°C下熱風(fēng)干燥12-15小時(shí)，脫模后，得到所需的輥棒坯；(4)將輥棒坯吊裝裝窯，在1700°C窯溫下燒制15-22小時(shí)，冷卻后出窯，得到陶瓷輥棒成品。在制得陶瓷輥棒成品后，一般需要進(jìn)行后期品檢，后期機(jī)械修整加工，以及打包裝等工序，最后才得到陶瓷輥棒商品。
本發(fā)明的薄壁陶瓷輥棒的體積密度彡2. 5g/cm3、孔隙率16_20%、吸水率5_8%、常溫抗折強(qiáng)度50-60MPa、高溫抗折強(qiáng)度(1350°C ) 45_55MPa、熱膨脹系數(shù)5. 7X10_7°C、抗熱震穩(wěn)定性1300°C至室溫6次不裂、最高工作溫度1300°C、耐火度1720°C。本發(fā)明的薄壁陶瓷輥棒與普通壁厚陶瓷輥棒的性能指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種薄壁陶瓷輥棒，其特征在于該陶瓷輥棒包含有如下重量百分比的化學(xué)成份: 氧化鋁70-73%、氧化硅20-23%、氧化鋯4-6%、氧化鐵0-0. 4%。
2.一種制造權(quán)利要求I所述薄壁陶瓷輥棒所需的原料方案，其特征在于該原料方案包括剛玉砂、高嶺土、氧化鋁微粉、硅酸鋯、煅燒莫來石粉及甲基纖維素，各原料的重量百分比分別為剛玉砂35-40 %、高嶺土 30-35 %、氧化鋁微粉18-22 %、硅酸鋯6_9 %、煅燒莫來石粉2-3%、甲基纖維素1-2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述原料方案，其特征在于上述各原料的重量百分比分別為剛玉砂38%、高嶺土 32 %、氧化鋁微粉20%、硅酸鋯6 %、煅燒莫來石粉2. 5 %、甲基纖維素I.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述原料方案，其特征在于上述各原料的重量百分比分別為剛玉砂36 %、高嶺土 31 %、氧化鋁微粉21 %、硅酸鋯9 %、煅燒莫來石粉2 %、甲基纖維素I %。
5.一種利用權(quán)利要求2所述原料方案制造權(quán)利要求I所述薄壁陶瓷輥棒的方法，其特征在于包括如下方法步驟(1)選用優(yōu)化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的剛玉砂>85%，粒度小于或等于325目的高嶺土彡90%,中粒徑D50為50-60 μ m的氧化鋁微粉彡75%,中粒徑D50 為6-7 μ m的氧化鋁微粉彡10%，中粒徑D50為I. Ομπι的硅酸鋯100%，粒度小于或等于 325目的煅燒莫來石粉100% ；(2)按權(quán)利要求I所述的重量百分比配料，采用濕法工藝制備泥料，原料球磨20小時(shí)， 泥料壓濾至水分含量低于24 %，經(jīng)練泥機(jī)兩次真空練泥，真空度> O. 095MPa,泥料經(jīng)陳腐 24小時(shí)且水分含量控制在13-16% ；(3)將步驟(2)得到的泥料放入高壓液壓擠管機(jī)擠制成型，擠管壓力控制在30MPa，輥棒坯體在120-180°C下熱風(fēng)干燥12-15小時(shí)，脫模后，得到所需的輥棒坯；(4)將輥棒坯吊裝裝窯，在1700°C窯溫下燒制15-22小時(shí)，冷卻后出窯，得到陶瓷輥棒成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄壁陶瓷輥棒及制造該輥棒所需原料方案和方法，其特點(diǎn)在于所述陶瓷輥棒包含有如下重量百分比的化學(xué)成份氧化鋁70-73％、氧化硅20-23％、氧化鋯4-6％、氧化鐵0-0.4％。該陶瓷輥棒主要采用剛玉砂、高嶺土、氧化鋁微粉、硅酸鋯、煅燒莫來石粉及甲基纖維素為原材料，經(jīng)合理配比和獨(dú)特加工方法制成。本發(fā)明生產(chǎn)出的薄壁陶瓷輥棒在單位重量上低于現(xiàn)有普通輥棒15％或以上，制造時(shí)減少了對(duì)礦物原材料的消耗，具有重量輕、省料、能耗低的優(yōu)點(diǎn)；而且在保證其具有良好高溫強(qiáng)度性能的基礎(chǔ)上，有效地改善了輥棒的抗熱震穩(wěn)定性，降低了輥道窯運(yùn)行能耗，節(jié)能環(huán)保，降低了生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本。
文檔編號(hào)C04B35/10GK102584185SQ201210051628
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者黎星尉 申請(qǐng)人:佛山市中徽工業(yè)材料有限公司