专利名称：：增韧高铝质瓷托辊的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种带式及管式输送机设备的主要配件一种增韧高铝质瓷托辊(钢化托辊)的应用。技术背景带式及管式皮带输送机设备，是国内外电力采矿、化工、煤炭、焦化、盐业、冶金、钢铁、有色金属、铝业、码头、选矿、水泥等不可缺少的运输输送的设备，历年来贯用金属钢铁托辊作为该设备的主要配件，由于金属托辊，加工困难、比重大、价格昂贵、生产成本高、磨损大，不耐腐蚀、电能消耗很大，由其有很多局限于铁质的产品，无法满足产品质量的要求。
发明内容本发明的目的，在于提供一种性能优质可靠、使用时间达普瓷托辊3至5倍的增韧高铝质瓷托辊。一种增韧高铝质瓷托辊，即钢化瓷托辊，该瓷托辊的组分包括莫来石、锻烧氧化铝粉、锆英石、氧化锆和粘土，及稀土氧化物、粘结剂、润滑剂；组分的重量百分比为莫来石40%、锻烧铝粉25%、氧化锆10%、锆英石12%、粘土15%，余量百分数为其它常规化学物粘结剂和润滑剂。组分的化学成分重量百分比为Si0225-38%,A120360-63%，ZY025-15%，Fe2030.5-0.8%,其它的剩余百分含量为Ca0、MgO、Y203;采用干粉、静压成型工艺，经1480-150(TC高温焙烧而成。所述瓷托辊的最佳化学成份组成，按重量百分比为Si0227%，A120362%，ZY0210%，Fe2030.7%，粘结剂11%,润滑齐U16%,其它成份CaO、MgO、￥203占有重量百分比的余量。其工艺是取用各成分的干粉，高强静压成型，经1480-150(TC高温焙烧而成；工艺路线为原料一配料一球磨一除铁、过筛一喷雾干燥造粒一陈腐一等静压成型一检选、修整一同心精车一烧成一检验一组装一再检验一包装一出厂。经测试，本发明钢化瓷托辊的机械性能如下抗压〉300MPa，抗折〉140Mpa，耐酸度99.8%，耐碱度97%硬度>8.5级(莫氏)，使用温度-20°C60°C，吸水率<0.1%，密度〉3.0，磨损率<0.00026，断裂韧性6.3MPa*m1/2本发明的增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)是21世纪先进高新技术的新型陶瓷材料，经过精心的组合配方，它采用的主要原料有莫来石、氧化铝粉、锆英石、粘土、氧化锆、滑石、粘结剂、润滑剂等组合配方而成，主要化学成份Si022528%，Al2O36063%，ZrO2510%，Fe2030.50.8。％，MgO0.240.8%，其它化学元素微量，不会影响产品质量。抗压强度为3860kg/cm2，耐磨率0.00026，硬度8.59级。在生产过程中，采用了最先进的干粉等静压工艺，分子密度高，成品率高，强度大，磨损率小。在生产中无规格的局限影响，使用时间是普瓷托辊的3到5倍以上，性能优质可靠。本发明增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)是陶瓷行业中综合性氧化铝，氧化锆增韧性新材料。本发明的有益效果①在充分发挥陶瓷材料耐磨、耐腐蚀、耐高温氧化、比重轻、抗压强度高的等优点的基础上，通过Zr02相变增韧，克服陶瓷材料脆性大，不耐冲击的先天性缺陷，使陶瓷材质有很好的综合性能，从而适应作托辊。②在产品设计上，在原有金属托辊的基础上降低托辊比重，减少动力消耗；改变托辊造型，保障皮带平稳、不脱轨易磨损皮带边现象；提高托辊耐磨度，增长使用寿命；增大陶瓷强度，保障结构轻灵。③用陶瓷取代金属可以大大减少对国外铁矿石的依赖，更可以减少资源消耗和污染(陶瓷生产的原料来源十分广泛，能耗和污染要比钢铁生产低很多)；增韧陶瓷克服了普通陶瓷脆性大、不耐冲击的先天性缺点，使用寿命和效果远优于普通陶瓷。其低廉的成本和较高的使用价值，使增韧陶瓷托辊有很强的竞争力和生命力。④采用等静压工艺及装备成形，可以使陶瓷产品有更高的致密性，尺寸精度，提升耐磨、耐腐蚀和抗冲击性(韧性)，以及机械强度，尤其是能消除或减少湿法成形因结构不均匀而产生的内在缺陷。本发明以瓷代钢，充分发挥了陶瓷材料耐磨性能好、耐腐性能强、耐高温氧化、比重轻、抗压强度大等优越的特性。同时为解决陶瓷易碎的性能，一是利用了氧化锆增韧高铝莫来石具有特殊的晶体结构的增强相，和高温热稳定性的机理，并采用了最先进高强力干粉等静压成型的流水线工艺。形成了一种增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)新技术新材料。表l:金属托辊与增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)性能比较<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>Si022528%，Al2O36063%，ZrO2510%Fe2030.50.8%，其他CaO、MgO、丫203等2、机械性能抗压〉300MPa耐酸度99.8%硬度〉8.5级(莫氏)吸水率<0.1%磨损率O.00026抗折"40MPa耐碱度97。％使用温度-20°C60°C密度>3.0断裂韧性6.3MPa*m1/2从上述指标分析，本项目采用高铝低硅化学成份组成形式，并微量加入Zr02，增加了增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)的韧性用性能，经检测，托辊跌落各项指标均符合国家要求，磨损率为0.00026，硬度在8.5-9级，抗压强度为3860kg/cm2。本发明增韧高铝质瓷托辊(钢化瓷托辊)筒体配上轴承和轴，其附件配套芯轴、密封圈、稳定器、螺帽、钢稳定架、钢块稳定方子等部件，便成为增韧高铝质瓷托辊，再配上支架、胶皮带、减速器等，即可组装成为壹台成套的带式输送机设备。具体实施方式实施例1:原材料配方按重量百分比为，莫来石55%、氧化锆13%、锻烧铝粉21%、粘土19%加配化学添加剂。原料化学成份百分比组成是S10226%Ai20362.5%ZY028%Fe2030.6%其它为CAO、MGO、Y203等。实施例2:原料配方按重量百分比是莫来石45%、锻烧铝粉20%、氧化锆8%、锆英石12%、粘土25%、零配比化学添加剂。其原料化学成份组成是S10227%Ai20360%ZY029%Fe2030.9%其它为为CAO、MGO、Y203等微量元素。上述实施例l、2按不同比例配方组合，以同等重量，加入球磨机内加水球磨，泥料细度达到所需的标准要求后，放泥浆排铁等工艺后，输入干燥喷务塔干燥成为干粉沫，再加入各类化学添加剂(粘锆剂、润滑剂等)采用高强等静压工艺，成为增韧高铝质瓷托辊筒体毛坯，再经精车床加工同芯成精坯，检验入窑焙烧成为合格的筒体组装成为产品。权利要求1、一种增韧高铝质瓷托辊，即钢化瓷托辊，其特征在于该瓷托辊的组分包括莫来石、锻烧氧化铝粉、锆英石、氧化锆和粘土，及稀土氧化物、粘结剂、润滑剂；组分的重量百分比莫来石40％、锻烧铝粉25％、氧化锆10％、锆英石12％、粘土15％，余量百分数为其它常规化学物粘结剂和润滑剂；组分的化学成分重量百分比为SiO225-38％，Al2O360-63％，ZYO25-15％，Fe2O30.5-0.8％，其它的剩余百分含量为CaO、MgO、Y2O3；采用干粉、静压成型工艺，经1480-1500℃高温焙烧而成。2、根据权利要求1所述的增韧高铝质瓷托辊，其特征在于所述瓷托辊的最佳化学成份组成，按重量百分比为Si0227%，A120362%，ZY0210%，Fe2030.7%，粘结剂11%，润滑剂16%，百分比余量为其它成份CaO、MgO、Y203。3、根据权利要求1所述的增韧高铝质瓷托辊，其特征在于其工艺是取用各成分的干粉，高强静压成型，经1480-150(TC高温焙烧而成；工艺路线为原料一配料一球磨一除铁、过筛一喷雾干燥造粒一陈腐一等静压成型一检选、修整一同心精车一烧成一检验一组装一再检验一包装一出厂。4、根据权利要求1所述的增韧高铝质瓷托辊，其特征在于该钢化瓷托辊的机械性能如下抗压〉300MPa，抗折〉140Mpa，耐酸度99.8%，耐碱度97%硬度>8.5级(莫氏)，使用温度-20°C60°C，吸水率<0.1%，密度>3.0，磨损率<0.00026，断裂韧性6.3MPa*m1/全文摘要本发明涉及一种增韧高铝质瓷托辊，即钢化瓷托辊，其组分包括莫来石、锻烧氧化铝粉、锆英石、氧化锆和粘土，及稀土氧化物、粘结剂和润滑剂。取用干粉，高强静压成型，经1480-1500℃高温焙烧而成。本发明以瓷代钢，充分发挥了陶瓷材料耐磨性能好、耐腐性能强、耐高温氧化、比重轻、抗压强度大等优越特性。同时利用氧化锆增韧、高铝莫来石的特殊晶体结构解决了陶瓷易碎的问题，高温稳定。使用寿命远优于普通陶瓷，具有很强的市场竞争力和生命力。文档编号C04B35/622GK101239817SQ200810084490公开日2008年8月13日申请日期2008年3月26日优先权日2008年3月26日发明者李日正,李金山,王存贵,萍甘申请人:李金山