一種低膨脹型陶瓷輥棒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低膨脹型陶瓷輥棒，其主要原料為電熔莫來石、白剛玉砂、礦物原料；陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為3.5~5.810-6/℃。相應地，本發(fā)明還公開了該低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，包括：將耐火粘土，氧化鋁，礦物原料，硅酸鋯和水加入到球磨機球磨；將電熔莫來石顆粒和白剛玉砂加入到所述球磨機二次球磨或者攪拌，得到漿料；將漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為3.5～5.810-6/℃的陶瓷輥棒。采用本發(fā)明，所述陶瓷輥棒具有較低的熱膨脹系數(shù)，抗彎強度高，抗斷裂韌性好，抗急冷急熱性能好，使用壽命長，適用于輥道窯的預熱帶或急冷帶等溫差較大的區(qū)域。
【專利說明】一種低膨脹型陶瓷輥棒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷輥棒的加工制作【技術領域】，特別涉及一種低膨脹型陶瓷輥棒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前輥道窯廣泛應用于建筑及衛(wèi)生陶瓷的生產(chǎn)，其所用的陶瓷輥棒大多采用的是以氧化鋁和剛玉砂為主要原料的剛玉莫來石材質(zhì)，由于其主晶相含有大量的剛玉相，所以其膨脹系數(shù)較大，普通陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~IOO(TC)通常在6.(Te.5*10_6°c范圍之內(nèi)。過大的熱膨脹系數(shù)，導致陶瓷輥棒在受熱時會產(chǎn)生較大的體積膨脹，在輥棒窯的預熱帶和急冷帶，由于冷熱風的交匯，在陶瓷輥棒上下具有巨大的溫差，從而導致陶瓷輥棒的膨脹不一致而產(chǎn)生彎曲變形，彎曲變形的程度與陶瓷輥棒熱膨脹系數(shù)的大小成正比。彎曲的陶瓷輥棒會導致窯內(nèi)產(chǎn)品的行進路線發(fā)生改變，產(chǎn)品會互相擠壓或發(fā)生碰撞，從而嚴重影響了燒成產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0003]有鑒于此，提供一種具有低熱膨脹系數(shù)的陶瓷輥棒克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，并給出所述陶瓷輥棒的制備方法是業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種低膨脹型的陶瓷輥棒，適用于輥道窯的預熱帶或急冷帶等溫差較大的區(qū)域。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題還在于，提供一種制備上述低膨脹型的陶瓷輥棒的方法。
[0006]為達到上述技術效果，本發(fā)明提供了一種低膨脹型陶瓷輥棒，其主要原料為電熔莫來石、白剛玉砂、礦物原料；
所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為3.5^5.8* 10_6/°C。
[0007]作為上述方案的改進，所述陶瓷輥棒其以重量百分比計的主要原料配方如下: 電熔莫來石20~40%
白剛玉砂2~20%
礦物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸錯1~15%。
[0008]作為上述方案的改進，所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的一種或幾種；
所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石。
[0009]作為上述方案的改進，所述礦物原料的細度為3~40 um,所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為30-150目，所述氧化鋁粒度為0.1~10 um。[0010]作為上述方案的改進，所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5^3.5:0.5^1.5。
[0011]作為上述方案的改進，所述陶瓷輥棒以重量百分比計的原料還包括:
粘結(jié)劑0.1~5.0% ；
所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素。
[0012]相應地，為達到上述技術效果，本發(fā)明還提供了一種低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，包括:
將耐火粘土，氧化鋁，礦物原料，硅酸鋯和水加入到球磨機中進行一次球磨；
將電熔莫來石顆粒和白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌，得到漿
料；
將所述漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8.10_6/°C的陶瓷輥棒。
[0013]作為上述方案的改進，所述一次球磨的時間控制在0.5~2h，所述二次球磨或攪拌的時間控制在0.f lh。
[0014]作為上述方案的改進，所述漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8 - 10_6/°C的陶瓷輥棒的步驟中，包括:
將所述漿料烘干成粉料；
加入粘結(jié)劑和水，將所述粘結(jié)劑和所述粉料攪拌均勻，得到泥料；
將所述泥料通過煉泥機進行煉泥，得到泥條；
將所述泥條通過擠出機進行塑性擠出成型，得到陶瓷輥棒坯管；
將所述陶瓷輥棒坯管烘干；
將所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管進行等靜壓處理，所述等靜壓處理的壓カ控制在50~250Mpa的范圍內(nèi)；
將所述經(jīng)過等靜壓處理的陶瓷輥棒坯管在1500~1700で下高溫燒成，得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷輥棒。
[0015]作為上述方案的改進，所述陶瓷輥棒以重量百分比計的主要原料配方如下: 電熔莫來石20~40%
白剛玉砂2~20%
礦物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸錯I~15% ； 粘結(jié)劑0.1~5.0% ；
所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的ー種或幾種，所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石；
所述礦物原料的細度為3~40 _um,所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為3(Tl50目，
所述氧化鋁粒度為0.no um ；
所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5^3.5:0.5^1.5 ；
所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素。[0016]實施本發(fā)明具有如下有益效果:
在涉及陶瓷輥棒的專業(yè)【技術領域】中，與現(xiàn)有技術相比，在室溫~1000°c的條件下，現(xiàn)有的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)一般為6.(Te.5 > 10_6°C。而本發(fā)明陶瓷輥棒的技術優(yōu)點是具有較低的熱膨脹系數(shù)3.5~5.8、10_6/°C (室溫~1000°C)。本發(fā)明低膨脹型陶瓷輥棒在輥道窯中溫差較大的預熱帶和急冷帶使用時不容易發(fā)生彎曲，從而保證燒成產(chǎn)品的正常運行，解決了普通輥棒在此區(qū)域容易彎曲變形的問題。此陶瓷輥棒的生產(chǎn)成本與普通輥棒基本相同，而抗彎性能卻遠勝于普通陶瓷輥棒，屬陶瓷輥棒在輥道窯內(nèi)使用的必不可少的配套產(chǎn)品之一。具體地，其原理如下:
本發(fā)明采用的藍晶石類礦物原料(包括藍晶石、硅線石和紅柱石)，會在高溫下產(chǎn)生針狀莫來石晶種，由于莫來石晶種的存在，會促進陶瓷輥棒莫來石晶體的形成，從而提高了陶瓷輥棒中的莫來石化，降低了陶瓷輥棒的膨脹系數(shù)。
[0017]本發(fā)明在陶瓷輥棒基質(zhì)材料中引入了部分硅酸鋯，在高溫下硅酸鋯會分解出氧化鋯，從而對莫來石起到增韌增強作用，提高陶瓷輥棒的高溫使用性能。
[0018]本發(fā)明中的陶瓷輥棒骨料采用的是電熔莫來石和白剛玉砂相結(jié)合的方式加入，電熔莫來石的加入可以大大降低陶瓷輥棒的膨脹系數(shù)，但由于電熔莫來石的強度較低，在受到外部機械力沖擊時容易發(fā)生穿晶斷裂，而使輥棒失效。因此，在電熔莫來石中引入部分白剛玉砂，在受到外部機械力沖擊時，強度較高的白剛玉砂會阻擋裂紋的繼續(xù)擴展，從而提高陶瓷輥棒整體的抗斷裂強度。另外，白剛玉砂的存在，在輥棒燒成冷卻過程中，由于膨脹失配的問題，會在白剛玉砂的周圍產(chǎn)生微小裂紋，這些微小裂紋的存在會進一步提高陶瓷輥棒的斷裂韌性和抗急冷急熱性能。
[0019]本發(fā)明中陶瓷輥棒采用了等靜壓處理的工藝，陶瓷輥棒坯管在巨大的壓力下，坯管內(nèi)的顆粒料會重排，形成縱橫交錯的結(jié)構(gòu)，提高了本陶瓷輥棒的機械性能，進而延長了本陶瓷輥棒的使用壽命。
[0020]綜上所述，本發(fā)明陶瓷輥`棒具有較低的熱膨脹系數(shù)，抗彎強度高，抗斷裂韌性好，抗急冷急熱性能好，使用壽命長，適用于輥道窯的預熱帶或急冷帶等溫差較大的區(qū)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明一種低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法的又一流程圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0023]本發(fā)明實施例提供了一種低膨脹型陶瓷輥棒，其主要原料為電熔莫來石、白剛玉砂、礦物原料；
所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為3.5^5.8 > 10_6/°C。
[0024]優(yōu)選地，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為4.0-5.5:.: 10-6/oC。
[0025]需要說明的是，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)是在室溫至1000°C條件下的熱膨脹系數(shù)。[0026]所述陶瓷輥棒其以重量百分比計的主要原料配方如下:
電熔莫來石20~40%
白剛玉砂2~20%
礦物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸錯1~15%。
[0027]優(yōu)選地，所述陶瓷輥棒其以重量百分比計的主要原料配方如下:
電熔莫來石25~30%
白剛玉砂5~15%
礦物原料5~15%
耐火粘土2(T40% 氧化鋁15~30%
硅酸鋯3~10%。
[0028]需要說明的是，所述陶瓷輥棒以重量百分比計的原料，還包括:
粘結(jié)劑0.1~5.0%。
[0029]優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑的加入量為1.0~3.0%。
[0030]在上述陶瓷輥棒的主要原料配方中:
一、所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的ー種或幾種；所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述礦物原料選用藍晶石、硅線石和紅柱石中的ー種。
[0032]所述礦物原料的細度為3~40 |_mi。
[0033]優(yōu)選地，所述礦物原料的細度為1(T30 Lull。
[0034]需要說明的是，藍晶石類礦物屬高鋁礦物原料，它包括藍晶石、硅線石(又名矽線石、夕線石)和紅柱石3種同質(zhì)異相的無水硅酸鹽礦物，其化學成分為Al2O3 ? Si02。藍晶石礦物具有以下エ藝特性:①熱膨脹性:藍晶石礦物在加熱過程中體積膨脹率16%-18%。②穩(wěn)定性:藍晶石礦物生產(chǎn)耐火材料穩(wěn)定性比粘土質(zhì)耐火材料高1.5倍。③耐火度高:一般粘土質(zhì)耐火材料的耐火度為1670-1770°C，而藍晶石的耐火材料通常大于1790°C，最高大于1850°C。④不可逆性:藍晶石礦物鍛燒成莫來石，是ー個不可逆的轉(zhuǎn)化。在溫度1810°C以下它是穩(wěn)定的。
[0035]因此，本發(fā)明的陶瓷輥棒采用的藍晶石類礦物原料(包括藍晶石、硅線石和紅柱石)，會在高溫下產(chǎn)生針狀莫來石晶種，由于莫來石晶種的存在，會促進陶瓷輥棒莫來石晶體的形成，從而提高了陶瓷輥棒中的莫來石化，降低了陶瓷輥棒的膨脹系數(shù)。莫來石耐火材料具有高溫下體積穩(wěn)定、膨脹率低、抗化學腐蝕性強、機械強度高和抗熱沖擊能力強的特點。
[0036]二、本發(fā)明在陶瓷輥棒基質(zhì)材料中引入了 f 15%硅酸鋯，在高溫下硅酸鋯會分解出氧化鋯，從而對莫來石起到增韌增強作用，提高陶瓷輥棒的高溫使用性能。
[0037]三、所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為3(Tl50目。[0038]優(yōu)選地，電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為4(T120目。
[0039]所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5^3.5:0.5^1.5。
[0040]優(yōu)選地，所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為3:1。
[0041]本發(fā)明中的陶瓷輥棒骨料采用的是電熔莫來石和白剛玉砂相結(jié)合的方式加入，電熔莫來石的加入可以大大降低陶瓷輥棒的膨脹系數(shù)，但由于電熔莫來石的強度較低，在受到外部機械カ沖擊時容易發(fā)生穿晶斷裂，而使輥棒失效。因此，在電熔莫來石中引入部分白剛玉砂，在受到外部機械カ沖擊時，強度較高的白剛玉砂會阻擋裂紋的繼續(xù)擴展，從而提高陶瓷輥棒整體的抗斷裂強度。另外，白剛玉砂的存在，在輥棒燒成冷卻過程中，由于膨脹失配的問題，會在白剛玉砂的周圍產(chǎn)生微小裂紋，這些微小裂紋的存在會進ー步提高陶瓷輥棒的斷裂韌性和抗急冷急熱性能。
[0042]四、所述氧化鋁粒度為0.riO U111。
[0043]優(yōu)選地，所述氧化鋁粒度為1~5 U121。
[0044]五、所述粘結(jié)劑可選用羧甲基纖維素。
[0045]六、本發(fā)明采用15~50%的耐火粘土。
[0046]其中，耐火粘土是指耐火度大于1580°C、可做耐火材料的粘土和用作耐火材料的鋁土礦。除具有較高的耐火度外，在高溫條件下能保持體積的穩(wěn)定性，并具有抗渣性、對急冷急熱的抵抗性，以及一定的機械強度，經(jīng)煅燒后異常堅定。
[0047]總之，本發(fā)明陶瓷輥棒具有較低的熱膨脹系數(shù)，在輥道窯中溫差較大的預熱帶和急冷帶使用時不容易發(fā)生彎曲，抗彎強度高，抗斷裂韌性好，抗急冷急熱性能好，使用壽命長。本發(fā)明適用于輥道窯的預熱帶或急冷帶等溫差較大的區(qū)域，屬陶瓷輥棒在輥道窯內(nèi)使用的必不可少的配套產(chǎn)品之一。
[0048]相應地，參見圖1，本發(fā)明還提供了一種低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，包括:
SlOl，將耐火粘土，氧化鋁，礦物原料，硅酸鋯和水加入到球磨機中進行一次球磨。
[0049]所述一次球磨的時間控制在0.5~2h。
[0050]S102,將電熔莫來石顆粒和白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌，得到漿料。
[0051]所述二次球磨或攪拌的時間控制在0.flh。
[0052]步驟SlOl和S102中，所述陶瓷輥棒原料按下面配方的依次加入(重量百分比): 電熔莫來石20~40%
白剛玉砂2~20%
礦物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸錯1~15%。
[0053]優(yōu)選地，所述陶瓷輥棒其以重量百分比計的主要原料配方如下:
電熔莫來石25~30%
白剛玉砂5~15%
礦物原料5~15%耐火粘土20-40%
氧化鋁15~30%
硅酸鋯3~10%。
[0054]S103，將所述漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為
3.5~5.8.1(T7°C的陶瓷輥棒。
[0055]優(yōu)選地，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為4.0-5.5 X IO-6ZV。
[0056]需要說明的是，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)是在室溫至1000°C條件下的熱膨脹系數(shù)。
[0057]步驟S103中，包括:
將所述漿料烘干成粉料；
采用噴霧造粒加工工藝，使陶瓷輥棒胚料加工成具備一定流動性的顆粒料；
加入粘結(jié)劑和水，將所述粘結(jié)劑和所述粉料攪拌均勻，得到泥料；
將所述泥料通過煉泥機進行煉泥，得到泥條；
將所述泥條通過擠出機進行塑性擠出成型，得到陶瓷輥棒坯管；
將所述陶瓷輥棒坯管烘干；
將所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管進行等靜壓處理，所述等靜壓處理的壓力控制在50~250Mpa的范圍內(nèi)；
將所述經(jīng)過等靜壓處理的陶瓷輥棒坯管在150(Tl70(rC下高溫燒成，得到熱膨脹系數(shù)為3.5^5.8 >: 10_6/°C的陶瓷輥棒。
[0058]需要說明的是，粘結(jié)劑的加入量為0.1-5.0%，粘結(jié)劑可選用羧甲基纖維素。
[0059]優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑的加入量為1.0~3.0%。
[0060]結(jié)合圖2的流程圖，對本發(fā)明一種低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法進行更詳盡的闡述，包括:
S201，將耐火粘土，氧化鋁，礦物原料，硅酸鋯和水加入到球磨機中進行一次球磨。
[0061]所述一次球磨的時間控制在0.5~2h。優(yōu)選地，所述一次球磨的時間控制在lh。
[0062]優(yōu)選地，將15~50%耐火粘土，10~40%氧化鋁，2~20%礦物原料，I~15%硅酸鋯和外加20~35%水加入到球磨機中進行一次球磨0.5~2h。
[0063]更佳地，將20~40%耐火粘土，15~30%氧化鋁，5~15%礦物原料，3~10%硅酸鋯和外加25~30%水加入到球磨機中進行一次球磨lh。
[0064]需要說明的是，所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的一種或幾種；所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石。
[0065]所述礦物原料的細度為3~40 μηι。
[0066]優(yōu)選地，所述礦物原料的細度為1(T30 um。
[0067]所述氧化鋁粒度為0.1-10 Jjm。
[0068]優(yōu)選地，所述氧化鋁粒度為1~5 um。
[0069]S202,將電熔莫來石顆粒和白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌，得到漿料。[0070]所述二次球磨或攪拌的時間控制在0.flh。優(yōu)選地，所述二次球磨或攪拌的時間控制在0.5h。
[0071]優(yōu)選地，將2(T40%電熔莫來石顆粒和2~20%白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌0.f lh，得到漿料。
[0072]更佳地，將25~30%電熔莫來石顆粒和5~15%白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌0.5h,得到楽:料。
[0073]需要說明的是，所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為3(T150目。
[0074]優(yōu)選地，電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為4(Tl20目。
[0075]進ー步，所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5^3.5:0.5^1.5。
[0076]優(yōu)選地，所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為3:1。
[0077]S203，將所述漿料烘干成粉料。
[0078]所述將漿料烘干成粉料的方式可選用噴霧干燥或壓濾煉泥。
[0079]所述烘干后的粉料的含水量為f 10%。
[0080]優(yōu)選地，所述烘干后的粉料的含水量為2~8%。
[0081]采用噴霧造粒加工エ藝或者壓濾煉泥エ藝，使陶瓷輥棒胚料加工成具備一定流動性的顆粒料，這樣的胚料其堆積密度更高，更容易與粘結(jié)劑混合均勻。
[0082]S204,加入粘結(jié)劑和水，將所述粘結(jié)劑和所述粉料攪拌均勻，得到泥料。
[0083]具體地，加入0.r5.0%的粘結(jié)劑和外加1(T18%水后，將所述粘結(jié)劑和所述粉料攪拌均勻，得到泥料。
[0084]優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑的加入量為1.0~3.0%。
[0085]所述粘結(jié)劑可選用羧甲基纖維素。
[0086]S205，將所述泥料通過煉泥機進行煉泥，得到泥條。
[0087]所述煉泥機可選用液壓直推式煉泥機或螺旋式煉泥機。
[0088]優(yōu)選地，將所述泥料通過煉泥機進行煉泥2~3次，得到泥條。
[0089]S206，將所述泥條通過擠出機中進行塑性擠出成型，得到陶瓷輥棒坯管。
[0090]所述擠出機可選用液壓直推式塑性擠出機或螺旋式塑性擠出機。
[0091]S207，將所述陶瓷輥棒坯管烘干。
[0092]所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管的水分為0.5~3%。
[0093]優(yōu)選地，所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管的水分為廣2%。
[0094]S208，將所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管進行等靜壓處理。
[0095]所述等靜壓處理的壓カ控制在5(T250Mpa的范圍內(nèi)。
[0096]優(yōu)選地，所述等靜壓處理的壓カ控制在6(T200Mpa的范圍內(nèi)。
[0097]S209，將所述經(jīng)過等靜壓處理的陶瓷輥棒坯管在1500~1700で下高溫燒成，得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷輥棒。
[0098]優(yōu)選地，高溫燒成的溫度為1550~1650で。
[0099]優(yōu)選地，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為4.(T5.5.10_6/°C。
[0100]需要說明的是，所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)是在室溫至1000°C條件下的熱膨脹系數(shù)。
[0101 ]下面以具體實施例進ー步說明本發(fā)明實施例1
先將2250Kg的耐火粘土，1350Kg的氧化鋁細粉，600Kg的藍晶石細粉，以及450Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入2138Kg的電熔莫來石顆粒和712Kg的白剛玉砂再球磨0.5小時。
[0102]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為5%的粉料，烘干出的粉料加入
2.0wt%的羧甲基纖維素，外加15wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用液壓直推式造粒機煉泥兩次、然后采用液壓直推式出管機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在IOOMpa的壓力下進行等靜壓工藝處理，然后在155(Tl650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~10000C )為5.35 > 10_6/。。。
[0103]實施例2
先將2100Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化鋁細粉，900Kg的藍晶石細粉，以及375Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入2250Kg的電熔莫來石顆粒和750Kg的白剛玉砂再球磨0.5小時。
[0104]球磨出的漿料經(jīng)過壓濾、煉泥、烘干破碎，制備成含水率為8%的粉料，烘干出的粉料加入2.8wt%的羧甲基纖維素，外加12wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在ISOMpa的壓力下進行等靜 壓工藝處理，然后在155(Tl650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為4.75.10_6/°C。
[0105]實施例3
先將2550Kg的耐火粘土，1200Kg的氧化鋁細粉，750Kg的藍晶石細粉，以及450Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入1912Kg的電熔莫來石顆粒和638Kg的白剛玉砂再球磨0.5小時。
[0106]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為3%的粉料，烘干出的粉料加入
2.5wt%的羧甲基纖維素，外加17wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在90Mpa的壓力下進行等靜壓工藝處理，然后在155(T1650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為5.45 10_6/°C。
[0107]實施例4
先將1500Kg的耐火粘土，2025Kg的氧化鋁細粉，1125Kg的硅線石細粉，以及750Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約0.5小時，然后再加入1575Kg的電熔莫來石顆粒和525Kg的白剛玉砂再球磨0.25小時。
[0108]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為5%的粉料，烘干出的粉料加入
2.0wt%的羧甲基纖維素，外加15wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用液壓直推式造粒機煉泥兩次、然后采用液壓直推式出管機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在50Mpa的壓力下進行等靜壓工藝處理，然后在1500-1700?下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為4.02 > 10_6/°C。
[0109]實施例5
先將1875Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化鋁細粉，375Kg的硅線石細粉，以及225Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約1.5小時，然后再加入2925Kg的電熔莫來石顆粒和975Kg的白剛玉砂再球磨0.75小吋。
[0110]球磨出的漿料經(jīng)過壓濾、煉泥、烘干破碎，制備成含水率為8%的粉料，烘干出的粉料加入2.8wt%的羧甲基纖維素，外加12wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在200Mpa的壓カ下進行等靜壓エ藝處理，然后在150(Tl65(TC下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為4.78:? 10_6/°C。
[0111]實施例6
先將2850Kg的耐火粘土，750Kg的氧化鋁細粉，150Kg的硅線石細粉，以及150Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約2小時，然后再加入2700Kg的電熔莫來石顆粒和900Kg的白剛玉砂再球磨I小吋。
[0112]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為3%的粉料，烘干出的粉料加入
2.5wt%的羧甲基纖維素，外加17wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在90Mpa的壓カ下進行等靜壓エ藝處理，然后在155(T1650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~10000C )為5.26:メ爪6/。。。
[0113]實施例7
先將2250Kg的耐火粘土，1350Kg的氧化鋁細粉，600Kg的紅柱石細粉，以及450Kg的硅酸鋯和2200K g的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入2136Kg的電熔莫來石顆粒和712Kg的白剛玉砂再球磨0.5小吋。
[0114]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為5%的粉料，烘干出的粉料加入1.0wt%的羧甲基纖維素，外加15wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用液壓直推式造粒機煉泥兩次、然后采用液壓直推式出管機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在250Mpa的壓カ下進行等靜壓エ藝處理，然后在155(Tl650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為3.65 10_6/°C。
[0115]實施例8
先將2100Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化鋁細粉，900Kg的紅柱石細粉，以及375Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入2250Kg的電熔莫來石顆粒和750Kg的白剛玉砂再球磨0.5小吋。
[0116]球磨出的漿料經(jīng)過壓濾、煉泥、烘干破碎，制備成含水率為8%的粉料，烘干出的粉料加入2.lwt%的羧甲基纖維素，外加12wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，然后采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在120Mpa的壓カ下進行等靜壓エ藝處理，然后在155(Tl650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為4.25 ? 10_6/°C。
[0117]實施例9
先將2550Kg的耐火粘土，1200Kg的氧化鋁細粉，750Kg的紅柱石細粉，以及450Kg的硅酸鋯和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨機中球磨約I小時，然后再加入1912Kg的電熔莫來石顆粒和638Kg的白剛玉砂再球磨0.5小吋。
[0118]球磨出的漿料經(jīng)過噴霧干燥制備成含水率為3%的粉料，烘干出的粉料加入
1.5wt%的羧甲基纖維素，外加17wt%的水后在強力攪拌機中攪拌20分鐘，采用螺旋式煉泥機煉泥兩次、然后采用螺旋式真空擠出機塑性擠出成型，成型好的坯管烘干后在160Mpa的壓力下進行等靜壓工藝處理，然后在155(T1650°C下高溫下燒成，制備出的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)(室溫~1000°C)為4.73 x10_6/°C。
[0119]由上可知，實施本發(fā)明，具有以下有益效果:
在涉及陶瓷輥棒的專業(yè)【技術領域】中，與現(xiàn)有技術相比，在室溫~1000°c的條件下，現(xiàn)有的陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)一般為6.0-6.5 -.10_6°C。而本發(fā)明陶瓷輥棒的技術優(yōu)點是具有較低的熱膨脹系數(shù)3.5~5.8 x 10-6/oC (室溫~1000°C)。本發(fā)明低膨脹型陶瓷輥棒在輥道窯中溫差較大的預熱帶和急冷帶使用時不容易發(fā)生彎曲，從而保證燒成產(chǎn)品的正常運行，解決了普通輥棒在此區(qū)域容易彎曲變形的問題。此陶瓷輥棒的生產(chǎn)成本與普通輥棒基本相同，而抗彎性能卻遠勝于普通陶瓷輥棒，屬陶瓷輥棒在輥道窯內(nèi)使用的必不可少的配套產(chǎn)品之一。
[0120]總之，本發(fā)明陶瓷輥棒具有較低的熱膨脹系數(shù)，抗彎強度高，抗斷裂韌性好，抗急冷急熱性能好，使用壽命長，適用于輥道窯的預熱帶或急冷帶等溫差較大的區(qū)域。
[0121]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，其主要原料為電熔莫來石、白剛玉砂、礦物原料； 所述陶瓷輥棒的熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8；< 10-6/。。。
2.如權(quán)利要求1所述的低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，其以重量百分比計的主要原料配方如下: 電熔莫來石20~40% 白剛玉砂2~20% 礦物原料2~20% 耐火粘土15~50% 氧化招10~40% 娃酸錯1~15%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的一種或幾種； 所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石。
4.如權(quán)利要求3所述的低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，所述礦物原料的細度為3~40 μη?,所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為30-150目，所述氧化鋁粒度為0.1~?ο μηι。
5.如權(quán)利要求3所述的低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5~3.5:0.5~1.5。
6.如權(quán)利要求3所述的低膨脹型陶瓷輥棒，其特征在于，所述陶瓷輥棒以重量百分比計的原料還包括: 粘結(jié)劑0.1~5.0% ； 所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素。
7.一種制備權(quán)利要求f 6任一項所述的低膨脹型陶瓷輥棒的方法，其特征在于，包括: 將耐火粘土，氧化鋁，礦物原料，硅酸鋯和水加入到球磨機中進行一次球磨； 將電熔莫來石顆粒和白剛玉砂加入到所述球磨機中，進行二次球磨或者攪拌，得到漿料； 將所述漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8+:..10_6/°C的陶瓷輥棒。
8.如權(quán)利要求7所述的低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，其特征在于，所述一次球磨的時間控制在0.5~2h，所述二次球磨或攪拌的時間控制在0.f lh。
9.如權(quán)利要求7所述的低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，其特征在于，所述漿料烘干成粉料，再經(jīng)成型、等靜壓處理、燒成后得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8 >: 10_6/°C的陶瓷輥棒的步驟中，包括: 將所述漿料烘干成粉料； 加入粘結(jié)劑和水，將所述粘結(jié)劑和所述粉料攪拌均勻，得到泥料； 將所述泥料通過煉泥機進行煉泥，得到泥條；將所述泥條通過擠出機進行塑性擠出成型，得到陶瓷輥棒坯管； 將所述陶瓷輥棒坯管烘干； 將所述經(jīng)過烘干的陶瓷輥棒坯管進行等靜壓處理，所述等靜壓處理的壓カ控制在50~250Mpa的范圍內(nèi)； 將所述經(jīng)過等靜壓處理的陶瓷輥棒坯管在1500~1700で下高溫燒成，得到熱膨脹系數(shù)為3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷輥棒。
10.如權(quán)利要求1、任一項所述的低膨脹型陶瓷輥棒的制備方法，其特征在于，所述陶瓷輥棒以重量百分比計的主要原料配方如下: 電熔莫來石20~40% 白剛玉砂2~20% 礦物原料2~20% 耐火粘土15~50% 氧化招10~40% 娃酸錯1~15% 粘結(jié)劑0.1~5.0% ； 所述礦物原料選用藍晶石類礦物中的ー種或幾種，所述藍晶石類礦物包括藍晶石、硅線石和紅柱石； 所述礦物原料的細度為3~40 Jjm,所述電熔莫來石和白剛玉砂的顆粒度為3(Tl50目，所述氧化鋁粒度為0.no um ； 所述電熔莫來石和白剛玉砂的重量比為2.5^3.5:0.5^1.5 ； 所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素。
【文檔編號】C04B35/66GK103588487SQ201210292799
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】張脈官, 楊華亮, 姚素媛 申請人:佛山市南海金剛新材料有限公司, 佛山市陶瓷研究所有限公司