专利名称：干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域。
背景技术：
水泥回转窑前的预热器中装有内筒(或称挂片)，由于作业环境恶劣(高温 \氧化\腐蚀\磨损)，通常内筒都是由耐热钢挂板组装而成的，上层可设固定架，底层可设 连接板加固。挂板为弧面板，挂板上端设有挂孔，挂板下端设有对应的挂钩，下面的挂板挂 孔挂到上面的挂板挂钩上，依次连接，结构复杂，松散不够紧密，即使这样，使用寿命仍然较 短，五级内筒也仅仅只有6 —12个月。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，使用寿命长。本发明所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其配料重量百分组成为 a -Si3N4 粉 75-80%、AL203 5-8%, Si023_5%、Zr02 2-3%, Y203 1-3% 和回坯料 5_10%。氮化硼纤维提高了材料的韧性。其中，a -Si3N4中的a相含量> 90%。配料细度控制为a -Si3N4 粉 3 ii m 以下 20%、3—20 u m40%、20—40 u m40%、AL203 3um以下、Zr02 1 u m以下和Y203 2 um以下，Si02为市售微粉。内筒表面有镀膜层，镀膜层选择氮化硼镀膜层，可以用1 P m氮化硼微粉浆糊涂覆 后烧制而成，表面防腐，抗氧化，提高材料的抗氧化能力。采用注模、挤出或等静压等成型技术，坯体内部结构均勻一致，产品性能稳定。成 型时最好添加成型添加剂，改善成型性能。制备流程如下配料、均化、制浆/炼泥/干压粉料、成型、表面镀膜、干燥、半成品 加工、无损探伤、氮气保护感应加热/真空反应烧结、后加工及表面处理、无损探伤等检验。本发明水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长，达2年以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1
本发明所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其配料重量百分组成为 a -Si3N4 粉 80%、AL2035%、Si02:5%、Zr02 3%、Y203 1%、氮化硼纤维 1%、回坯料 5%。其中a -Si3N4中的a相含量为93%。配料细度控制为a-Si3N4 粉 3 ii m 以下 20%、3—20 u m40%、20—40 u m40%、AL203 3um以下、Zr02 1 u m以下和Y203 2 um以下，Si02为市售微粉。将配料以水为介质球磨混合均勻后，再加入1. 0%的聚乙烯醇混合2小时获得浆 料，烘干造粒，取40目以下140目以上造粒料，在120Mpa压力下等静压成型得坯体，表面镀膜涂层用1 μ m氮化硼微粉浆糊涂覆，烘干后在1700°C温度、氮气气氛保护下烧成，保温6小 时。实施例2 本发明所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其配料重量百分组成为 α -Si3N4 粉 75%、AL2038%、SiO2:5%、ZrO2 3%、Y2O3 1%、氮化硼纤维 1%、回坯料 7%。其中α -Si3N4中的α相含量为91%。配料细度控制为α -Si3N43 μ m 以下 20%、3—20 μ m40%、20—40 μ m40%、AL2O3 3 μ m 以下、ZrO2 1 μ m以下和Y2O3 2 μ m以下，SiO2为市售微粉。外加成型添加剂2130树脂15% ；甘油1% ；石蜡3% ；甲基纤维素2% ； 均勻捏合100分钟(要求90-120分钟)。挤出成型
真空炼泥，真空度0. 2MPa (要求大于0. IMPa)，炼三遍，保湿陈腐均化25小时，挤
出成型。干燥表面涂层
产品先送入40°C，湿度70% (要求60— 80%)烘干48小时；到60°C，经表面镀膜 涂层，200°C48小时树脂固化。烧成
产品经无损探伤检验后装炉，室温经8小时达1700°C温度、氮气气氛保护下烧成， 保温4小时，6小时冷却至50°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格 后包装。实施例3
本发明所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其配料重量百分组成为 α -Si3N4 粉 76%、AL2O3 8%、SiO2:3%、ZrO2 2. 5%、Y2O3 2% 和回坯料 8. 5%。其中α -Si3N4中的α相含量93%。配料细度控制为α -Si3N4 粉 3 μ m 以下 20%、3—20 μ m40%、20—40 μ m40%、AL2O3 3 μ m以下、ZrO2 1 μ m以下和Y2O3 2 μ m以下，SiO2为市售微粉。挤出成型，产品先送入40°C，湿度75%烘干48小时；到60°C，表面镀膜用1 μ m 氮化硼微粉浆糊涂覆，205°C 48小时树脂固化。烧成
产品经无损探伤检验后装炉，室温经8. 5小时达1680°C温度、氮气气氛保护下烧 成，保温4小时，6小时冷却至50°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合 格后包装。实施例4
本发明所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其配料重量百分组成为 α -Si3N4 粉 77%、AL2O3 6%、SiO2:4%、ZrO2 3%、Y2O3 2. 5% 和回坯料 7. 5%。其中α -Si3N4中的α相含量91. 5%。配料细度控制为 α -Si3N4 粉 3 μ m 以下 20%、3—20 μ m40%、20—40 μ m40%、AL2O3 3 μ m以下、ZrO2 1 μ m以下和Y2O3 2 μ m以下，SiO2为市售微粉。 挤出成型，产品先送入40°C，湿度78%烘干48小时；到60°C，表面镀膜用1 μ m氮化硼微粉浆糊涂覆，200°C 48小时树脂固化。烧成
产品经无损探伤检验后装炉，室温经8小时达1700°C温度、氮气气氛保护下烧成， 保温4小时，6小时冷却至50°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格 后包装。产品性能指标如下 密度> 3. Og/cm3
常温抗弯强度> 850MPa 1000°C抗弯强度> 800MPa 硬度Hv > 1950kg/mm3 断裂韧性> 5. 5MPa. m1/20硬度高、断裂韧性好、高温使用性能好。
权利要求
一种干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其特征在于其配料重量百分组成为α- Si3N4粉 75-80%、AL2O3 5-8%、SiO23-5%、ZrO2 2-3%、Y2O3 1-3%和回坯料5-10%。
2.根据权利要求1所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其特征在于a-Si3N4中 的a相含量> 90%。
3.根据权利要求1或2所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其特征在于配料 细度控制为 a -Si3N4 粉 3 ii m 以下 20%,3—20 u m40%、20—40 u m40%、AL203 3 u m 以下、Zr02 lum以下和Y203 2 um以下。
4.根据权利要求3所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其特征在于内筒表面有镀膜层。
5.根据权利要求4所述的干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，其特征在于镀膜层为氮 化硼镀膜层。
全文摘要
本发明涉及一种干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域，其配料重量百分组成为α-Si3N4粉75-80%、AL2O3 5-8%、SiO23-5%、ZrO2 2-3%、Y2O3 1-3%和回坯料5-10%，其中α-Si3N4中的α相含量＞90%，配料细度控制为α-Si3N4粉3μm以下20%、3-20μm40%、20-40μm40%、AL2O3 3μm以下、ZrO2 1μm以下和Y2O3 2μm以下。内筒表面有镀膜层，镀膜层为氮化硼镀膜层。使用寿命长。
文档编号C04B35/66GK101798236SQ20101015870
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月29日 优先权日2009年4月30日
发明者唐竹兴, 宋月鹏, 封吉圣, 石志民, 赵霞, 郑本水, 陈俊红 申请人:山东圣川陶瓷材料有限公司;山东省耐火材料工程研究中心;北京科技大学