一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，該方法屬于熔融石英陶瓷領(lǐng)域，本發(fā)明產(chǎn)品以10-30目熔融石英粉、30-50目熔融石英粉、50-80目熔融石英粉、200目以上熔融石英粉、納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙二胺為原料，以摻混機(jī)、球磨機(jī)、成型機(jī)、梭式窯爐、外園磨床和鏜床為設(shè)備，通過(guò)摻混、球磨、制漿、澆注、脫模、干燥、燒結(jié)、精加工等一系列工藝制成熔融石英陶瓷空心輥，該生產(chǎn)方法具有使用設(shè)備少、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染廢棄物排放、產(chǎn)品質(zhì)量好等一系列優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品熔融石英陶瓷空心輥在1200℃以下具有優(yōu)異的熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性能和電絕緣性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熔融石英陶瓷領(lǐng)域，尤其涉及一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 熔融石英陶瓷是一種以熔融石英為原料，采用陶瓷生產(chǎn)工藝制成的熔融石英材 料，熔融石英陶瓷的特點(diǎn)是：熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、電絕緣性好、耐化學(xué)侵蝕性好；由 于石英陶瓷制品導(dǎo)熱性差，在使用過(guò)程中如表面發(fā)生析晶時(shí)，制品仍可繼續(xù)使用；另石英陶 瓷最大的優(yōu)點(diǎn)是在1KXTC以下時(shí)，其強(qiáng)度隨著溫度的升高而增加，從室溫至1100 °c時(shí)， 其強(qiáng)度可增加30-33%，在1250°C時(shí)產(chǎn)品仍可正常使用。熔融石英陶瓷的主要產(chǎn)品有熔融石 英陶瓷輥、熔融石英陶瓷空心輥、熔融石英陶瓷平板、熔融石英陶瓷閘板磚、熔融石英鑄鋼 用水口、沖頭、坩堝、爐體、攪拌棒、料盆、旋轉(zhuǎn)管、焦?fàn)t爐門(mén)等。本發(fā)明是一種熔融石英陶瓷 空心輥，專(zhuān)用于高牌號(hào)硅鋼的連續(xù)退火爐，該熔融石英陶瓷空心輥強(qiáng)度高、耐高溫、使用溫 度可達(dá)1100°C -1200°C，具有高溫性能穩(wěn)定不變形、熱膨脹小、化學(xué)穩(wěn)定性好、表面光滑細(xì) 膩、耐磨性好，經(jīng)長(zhǎng)期使用不易磨損等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而避免了頻繁的更換作業(yè)，提高了作 業(yè)效率，并且使用過(guò)的舊輥經(jīng)過(guò)重新加工后可反復(fù)使用，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明產(chǎn) 品以10-30目熔融石英粉30-40%，30-50目熔融石英粉30-40%，50-80目熔融石英粉20%， 200目以上熔融石英粉10%為原材料，通過(guò)摻混、球磨、制漿、澆注、脫模、干燥、燒結(jié)、精加工 等一系列工藝制成，目前生產(chǎn)熔融石英陶瓷的工藝基本相近，但不同的是在制漿時(shí)選用的 有機(jī)單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、催化劑、分散劑不同，以及各個(gè)階段使用的時(shí)間及溫度不同，因 而產(chǎn)品的質(zhì)量也不盡相同。本發(fā)明產(chǎn)品選取納米膠作為有機(jī)單體、聚丙烯酰胺作為交聯(lián)劑 和分散劑、過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑、四甲基乙二胺作為催化劑，以摻混機(jī)、球磨機(jī)、成型機(jī)、窯 爐、外園磨床和鏜床為設(shè)備生產(chǎn)出熔融石英陶瓷空心輥，該生產(chǎn)方法具有使用設(shè)備少、工藝 簡(jiǎn)單、無(wú)污染廢棄物排放、產(chǎn)品質(zhì)量好等一系列優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品熔融石英陶瓷空心輥在1200°C以 下具有優(yōu)異的熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性能和電絕緣性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明主要解決的問(wèn)題是提供一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，該方法以 10-30目、30-50目、50-80目、200目以上熔融石英粉為主要原料，通過(guò)摻混、球磨、制漿、澆 注、脫模、干燥、燒結(jié)、精加工等一系列工藝制成，生產(chǎn)該產(chǎn)品使用的原料重量配比為：10-30 目烙融石英粉30-40%，30-50目烙融石英粉30-40%，50-80目烙融石英粉17%，200目以上 熔融石英粉7%、水5. 5%、納米膠0. 2%、聚丙烯酰胺0. 15%、過(guò)硫酸鉀0. 1%、四甲基乙二胺 0· 05%。
[0004] 本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，其特征是由以下步驟構(gòu)成： (1)在攪拌罐中先將配方量的水、納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙二胺加入， 常溫下攪拌至納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙二胺全部溶解，再將配方量的10-30 目熔融石英粉、30-50目熔融石英粉、50-80目熔融石英粉、200目以上熔融石英粉送入球 磨機(jī)球磨1. 5-2小時(shí)，將納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨、四甲基乙二胺的水溶液加熱至 30-35°C后加入球磨機(jī)，摻混均勻。
[0005] (2)將球磨機(jī)中的物料加入陶瓷空心輥模具，采用邊澆鑄邊震動(dòng)的方法澆鑄成型， 然后加壓放置24-28小時(shí)后脫去模具，再自然瞭干36-40小時(shí)。
[0006] (3)將晾干的陶瓷空心輥送入梭式窯爐開(kāi)始加熱升溫，先經(jīng)2-3小時(shí)的時(shí)間將 燒結(jié)溫度緩慢的從〇°C升至400°C后，再在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)將燒結(jié)溫度快速的從400°C升至 1150-1200°C，維持此溫度24-26小時(shí)后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到毛坯料。
[0007] (4)將毛坯料先送入鏜床將內(nèi)孔鏜至規(guī)定尺寸，再送入磨床將毛坯料外園磨至規(guī) 定尺寸后得到成品。
[0008] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是： 步驟（2)所述的加壓放置時(shí)間為26小時(shí)；自然晾干時(shí)間為38小時(shí)。
[0009] 步驟（3)所述的窯爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為1175°C，燒結(jié)的總時(shí)間為26小時(shí)。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：提供了一種工業(yè)化生產(chǎn)熔融石英陶瓷空心輥的方法，該生 產(chǎn)方法具有使用設(shè)備少、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染廢棄物排放、產(chǎn)品質(zhì)量好等一系列優(yōu)點(diǎn)；產(chǎn)品熔 融石英陶瓷空心輥在1200°C以下具有優(yōu)異的熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性能和電絕緣性能。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0012] 實(shí)施例1 : 在攪拌罐中先將占總量5. 5%的水、0. 2%的納米膠、0. 15%的聚丙烯酰胺、0. 1%的過(guò)硫 酸鉀、0. 05%的四甲基乙二胺加入，常溫下攪拌至納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙 二胺全部溶解，再將占總量30%的10-30目熔融石英粉、40%的30-50目熔融石英粉、17%的 50-80目熔融石英粉、7%的200目以上熔融石英粉送入球磨機(jī)球磨1. 5-2小時(shí)，將納米膠、 聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨、四甲基乙二胺的水溶液加熱至30-35°C后加入球磨機(jī)，摻混均勻； 將球磨機(jī)中的物料加入陶瓷空心輥模具，采用邊澆鑄邊震動(dòng)的方法澆鑄成型，然后加壓放 置24小時(shí)后脫去模具，再自然晾干40小時(shí)；將晾干的陶瓷空心輥送入梭式窯爐開(kāi)始加熱升 溫，先經(jīng)2-3小時(shí)的時(shí)間將燒結(jié)溫度緩慢的從0°C升至400°C后，再在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)將燒結(jié) 溫度快速的從400°C升至1150°C，維持此溫度26小時(shí)后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到 毛坯料；將毛坯料先送入鏜床將內(nèi)孔鏜至規(guī)定尺寸，再送入磨床將毛坯料外園磨至規(guī)定尺 寸后得到成品。
[0013] 實(shí)施例2: 在攪拌罐中先將占總量5. 5%的水、0. 2%的納米膠、0. 15%的聚丙烯酰胺、0. 1%的過(guò)硫 酸鉀、0. 05%的四甲基乙二胺加入，常溫下攪拌至納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙 二胺全部溶解，再將占總量35%的10-30目熔融石英粉、35%的30-50目熔融石英粉、17%的 50-80目熔融石英粉、7%的200目以上熔融石英粉送入球磨機(jī)球磨1. 5-2小時(shí)，將納米膠、 聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨、四甲基乙二胺的水溶液加熱至30-35°C后加入球磨機(jī)，摻混均勻； 將球磨機(jī)中的物料加入陶瓷空心輥模具，采用邊澆鑄邊震動(dòng)的方法澆鑄成型，然后加壓放 置26小時(shí)后脫去模具，再自然晾干38小時(shí)；將晾干的陶瓷空心輥送入梭式窯爐開(kāi)始加熱升 溫，先經(jīng)2-3小時(shí)的時(shí)間將燒結(jié)溫度緩慢的從0°C升至400°C后，再在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)將燒結(jié) 溫度快速的從400°C升至1175°C，維持此溫度25小時(shí)后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到 毛坯料；將毛坯料先送入鏜床將內(nèi)孔鏜至規(guī)定尺寸，再送入磨床將毛坯料外園磨至規(guī)定尺 寸后得到成品。
[0014] 實(shí)施例3 : 在攪拌罐中先將占總量5. 5%的水、0. 2%的納米膠、0. 15%的聚丙烯酰胺、0. 1%的過(guò)硫 酸鉀、0. 05%的四甲基乙二胺加入，常溫下攪拌至納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙 二胺全部溶解，再將占總量40%的10-30目熔融石英粉、30%的30-50目熔融石英粉、17%的 50-80目熔融石英粉、7%的200目以上熔融石英粉送入球磨機(jī)球磨1. 5-2小時(shí)，將納米膠、 聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨、四甲基乙二胺的水溶液加熱至30-35°C后加入球磨機(jī)，摻混均勻； 將球磨機(jī)中的物料加入陶瓷空心輥模具，采用邊澆鑄邊震動(dòng)的方法澆鑄成型，然后加壓放 置28小時(shí)后脫去模具，再自然晾干36小時(shí)；將晾干的陶瓷空心輥送入梭式窯爐開(kāi)始加熱升 溫，先經(jīng)2-3小時(shí)的時(shí)間將燒結(jié)溫度緩慢的從0°C升至400°C后，再在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)將燒結(jié) 溫度快速的從400°C升至1200°C，維持此溫度24小時(shí)后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到 毛坯料；將毛坯料先送入鏜床將內(nèi)孔鏜至規(guī)定尺寸，再送入磨床將毛坯料外園磨至規(guī)定尺 寸后得到成品。
【權(quán)利要求】
1. 一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，其原料配方按重量百分比計(jì)算：包括10-30 目烙融石英粉30-40%、30_50目烙融石英粉30-40%、50_80目烙融石英粉17%、200目以上 熔融石英粉7%、水5. 5%、納米膠0. 2%、聚丙烯酰胺0. 15%、過(guò)硫酸鉀0. 1%、四甲基乙二胺 0. 05% ;其特征是：步驟（1)在攪拌罐中先將配方量的水、納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四 甲基乙二胺加入，常溫下攪拌至納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸鉀、四甲基乙二胺全部溶解，再 將配方量的10-30目熔融石英粉、30-50目熔融石英粉、50-80目熔融石英粉、200目以上熔 融石英粉送入球磨機(jī)球磨1. 5-2小時(shí)，將納米膠、聚丙烯酰胺、過(guò)硫酸銨、四甲基乙二胺的 水溶液加熱至30-35°C后加入球磨機(jī)，摻混均勻；步驟（2)將球磨機(jī)中的物料加入陶瓷空心 輥模具，采用邊澆鑄邊震動(dòng)的方法澆鑄成型，然后加壓放置24-28小時(shí)后脫去模具，再自然 晾干36-40小時(shí)；步驟（3)將晾干的陶瓷空心輥送入梭式窯爐開(kāi)始加熱升溫，先經(jīng)2-3小 時(shí)的時(shí)間將燒結(jié)溫度緩慢的從〇°C升至400°C后，再在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)將燒結(jié)溫度快速的從 400°C升至1150-1200°C，維持此溫度24-26小時(shí)后停止加熱，逐步降溫至常溫后得到毛坯 料；步驟（4)將毛坯料先送入鏜床將內(nèi)孔鏜至規(guī)定尺寸，再送入磨床將毛坯料外園磨至規(guī) 定尺寸后得到成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，其步驟（2)特征是：所 述的加壓放置時(shí)間為26小時(shí)；自然晾干時(shí)間為38小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔融石英陶瓷空心輥的生產(chǎn)方法，其步驟（3)特征是：所 述的窯爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為1175°C，燒結(jié)的總時(shí)間為26小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C03B20/00GK104140196SQ201310164300
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】王永江 申請(qǐng)人:徐州新賽特石英材料有限公司