专利名称：一种陶瓷辊棒成型工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷辊棒的加工制作技术领域，特别涉及一种陶瓷辊棒成型工艺。
背景技术：
陶瓷辊棒是陶瓷辊道窑中关键部件之一，起到承载和传动的作用。目前，陶瓷辊棒的生产主要采用真空螺旋挤出成型方法，真空螺旋挤出成型工艺所生产的陶瓷辊棒，成本较低，但由于其成型压力小，结构不够致密，强度较低，适合在对承重要求不高的场合中使用。真空螺旋挤出的陶瓷坯管直接放在一个槽型托板上进行干燥。此种方法技术成熟，被国内外的陶瓷辊棒生产厂家广泛应用。但是，真空螺旋挤出成型方法生产出的陶瓷坯管，具有出管速度慢，其出管速度为< 5m/min、生产效率较低、干燥收缩大、干燥后容易变形、挤出的陶瓷辊棒坯管致密度低，其致密度为< 2. 3g/cm3，不能满足冷等静压工艺生产陶瓷辊棒的需要。且所制备出的陶瓷辊棒的强度和成品率都较低等缺点。其次，真空螺旋挤出设备 结构复杂，寿命短，螺旋桨叶片容易磨损，维护费用高。有鉴于此，提供一种陶瓷辊棒成型工艺以改善目前国内真空螺旋挤出成型方法所生产的陶瓷棍棒致密度低，强度和成品率低等缺点是业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷辊棒成型工艺，所述成型工艺的成型速度快、效率高、损耗小，采用的设备结构简单、维修方便，所制作出的陶瓷辊棒致密度高、抗弯强度高、载荷量大、外观规整度好。为达到上述技术效果，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒成型工艺，所述成型工艺包括
将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条；
将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管。将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管的步骤包括
所述直推式塑性挤出机出料口的成型模具的截面为空心多边形，所述泥条被挤压通过所述成型模具，形成陶瓷辊棒坯管；
在所述泥条被挤压通过所述成型模具的同时，在所述直推式塑性挤出机出口处设内支
撑；
所述陶瓷辊棒坯管沿着所述内支撑挤出，套设于所述内支撑之上。所述内支撑与所述陶瓷辊棒坯管同轴；
所述内支撑为空心管或实心管；
所述内支撑为金属材质、无机非金属材质或塑料材质。所述空心多边形包括环形、空心三角形、空心矩形、空心菱形、空心正方形、空心六边形。
所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于所述泥条的压力设为500 4500謂。所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度> 10m/min。所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为彡-0. 03MPa。所述直推式塑性挤出机的轴向与水平方向夹角为0、0° ；
所述直推式塑性挤出机的出料口的水平位置低于所述挤出机机身的水平位置10_以上。所述泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径> 2. Omm的泥条； 当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于
前一次挤压形成的泥条的直径。所述炼泥机为螺旋式炼泥机或直推式炼泥机。在将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条之前，还包括
称量制造陶瓷辊棒所需的原料和粘结剂；
将所述原料和粘结剂混合，形成混合物料；
将水加入到所述混合物料中，并通过强力搅拌机搅拌成所述泥料。所述制造陶瓷辊棒所需的主要原料配方如下
原料的规格 耐火粘土0. 2 8 ii m
氧化招0. 5 10 u m
硅酸锆0. 5 5 ii m
刚玉砂30 180目
刚玉砂180 380目
原料的配比耐火粘土15 50%
氧化招5 40%
娃酸错2 15%
刚玉砂60 120目15 50%
刚玉砂220 325目I 15%
所述粘结剂为羧甲基纤维素、聚羟基纤维素中的一种或组合。通过强力搅拌机搅拌所得到的所述泥料的水分为12 16%。在将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管之后，还包括
将所述设有内支撑的陶瓷辊棒坯管进行立式干燥处理；
将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在60 300Mpa的压力下进行冷等静压工艺处理；
将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。所述经过立式干燥处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管的水分为0. 5 3%。实施本发明具有如下有益效果
在涉及利用陶瓷辊棒的成型的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明的技术优点是将真空螺旋挤出成型方法改进为真空直推式挤出，然后再进行冷等静压处理的成型方法。所述成型方法主要通过采用炼泥机和直推式塑性挤出机以及卧式等静压机等设备直接在内支撑上挤出成型，然后将设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在6(T300MPa的压力下进行冷等
静压工艺处理。采用直推式塑性挤出成型，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式塑性挤出机，被挤压成陶瓷辊棒坯管。由于液压油缸的额定推力为50(T4000KN，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出成型法具有成型速度快、效率高等优点，成型速度> 10m/min。改善了真空螺旋挤出机成型速度< 5m/min,成型效率低等缺点。采用直推式塑性挤出成型时，挤出机的挤头通过液压油缸作用于泥条的压力设为80(T4000KN。成型压力大可使所挤出的陶瓷辊棒坯管具有高致密度，坯管的体积密度^ 2. 50g/cm3。改善了真空螺旋挤出机所生产的陶瓷辊棒坯管体积密度不足2. 30g/cm3的缺点。并且由此陶瓷辊棒坯管制备出来的陶瓷辊棒强度高，载荷量大、使用寿命长。采用直推式塑性挤出成型法，陶瓷辊棒坯管直接在内支撑上成型，便于后续工序干燥和冷等静压工艺处理的进行。在6(T300MPa的压力下对陶瓷辊棒坯管进行冷等静压工艺处理，使陶瓷辊棒坯管的致密度进一步增强。采用直推式塑性挤出成型法所采用的成型设备结构简单、工作效率高、维护费用低、容易满足规模化生产的需求，解决了以往螺旋式挤出成型设备的结构复杂、螺旋桨叶容易磨损、维护费用高等问题。采用直推式或螺旋式炼泥机，泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径为> 2. Omm的泥条。当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于前一次挤压形成的泥条的直径。炼泥过程中，泥条直径由大变小的变化趋势，可以使泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度的陶瓷辊棒。
图I是本发明一种陶瓷辊棒坯管成型工艺的流程 图2是本发明一种陶瓷辊棒成型工艺的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。图I是本发明一种陶瓷辊棒坯管成型工艺的流程图。如图I所示，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒坯管成型工艺，下面结合图I具体介绍本实施例陶瓷辊棒坯管成型工艺的详细步骤
SlOl，将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条。所述泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径为> 2. Omm的泥条。所述泥料在所述炼泥机中进行一次或多次炼泥。需要说明的是，所述泥料为通过强力搅拌机搅拌所得到的，其水分为12 16%。当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于前一次挤压形成的泥条的直径。炼泥过程中，泥条直径由大变小的变化趋势，可以使泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度的陶瓷辊棒。所述炼泥机为螺旋式炼泥机或直推式炼泥机。优选地，所述炼泥机为直推式炼泥机。S102，将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊
棒坯管。所述直推式塑性挤出机出料口的成型模具的截面为空心多边形，所述泥条被挤压通过所述成型模具，形成陶瓷辊棒坯管。
所述经过直推式塑性挤出机所形成的陶瓷辊棒坯管的体积密度> 2. 50g/cm3。需要说明的是，所述空心多边形包括环形、空心三角形、空心矩形、空心菱形、空心正方形、空心六边形。优选地，所述空心多边形为环形。在所述泥条被挤压通过所述直推式塑性挤出机的成型模具的同时，所述直推式塑性挤出机出口处接有内支撑；
所述陶瓷辊棒坯管沿着所述内支撑挤出，套设于所述内支撑之上；
所述内支撑与所述陶瓷辊棒坯管同轴；
所述内支撑为空心管或实心管。优选地，所述内支撑为空心管。所述内支撑为金属材质、无机非金属材质或塑料材质。优选地，所述内支撑为金属材质。进一步优选地，所述内支撑为金属空心管。采用直推式塑性挤出成型法，陶瓷辊棒坯管直接在内支撑上成型，便于后续工序干燥和冷等静压工艺处理的进行。在6(T300MPa的压力下对陶瓷辊棒坯管进行冷等静压工艺处理，使陶瓷辊棒坯管的致密度进一步增强。所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于所述泥条的压力设为500 4500謂。优选地，所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于泥条的压力设为800 4000謂。采用直推式塑性挤出成型时，挤出机的挤头通过液压油缸作用于泥条的压力设为80(T4000KN。成型压力大可使所挤出的陶瓷辊棒坯管具有高致密度，坯管的体积密度^ 2. 50g/cm3，并且由此陶瓷辊棒坯管制备出来的陶瓷辊棒强度高，载荷量大、使用寿命长。所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度> 10m/min。优选地，所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度> 15m/min。采用直推式塑性挤出成型，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式塑性挤出机，被挤压成陶瓷辊棒坯管。由于液压油缸的额定推力为50(T4000KN，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出成型法具有成型速度快、效率高等优点，成型速度> 10m/min。所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为彡-0. 03MPa。优选地，所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为< -0. 04MPa。将经过炼泥机的所述泥条放入加料仓，采用额定推力为50(T4500KN的液压缸推动所述泥料经过出料口的所述模具，得到陶瓷辊棒坯管。
所述直推式塑性挤出机的轴向与水平方向夹角为0、0°。所述直推式塑性挤出机的出料口的水平位置低于所述挤出机机身的水平位置10mm以上。总之，采用直推式塑性挤出成型法所采用的成型设备结构简单、工作效率高、维护费用低、容易满足冷等静压工艺规模化生产陶瓷辊棒的需求。图2是本发明一种陶瓷辊棒成型工艺的流程图。 如图2所示，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒成型工艺，下面结合图2具体介绍本实施例陶瓷辊棒成型工艺的详细步骤
S201，按照所述陶瓷辊棒的规格和配比，称量制造陶瓷辊棒胚料所需的原料和粘结剂。陶瓷辊棒配方I :
原料的规格 耐火粘土0. 2 8 ii m
氧化招0. 5 10 u m
硅酸锆0. 5 5 ii m
刚玉砂30 180目
刚玉砂180 380目
原料的配比 耐火粘土15 50%
氧化招5 40%
娃酸错2 15%
刚玉砂60 120目15 50%
刚玉砂220 325目I 15%
陶瓷辊棒配方2
原料的规格 耐火粘土0. 5 3 ii m
氧化招I 5 u m
硅酸锆I 2 ii m
刚玉砂60 120目
刚玉砂220 325目
原料的配比耐火粘土25 40%
氧化铝15 30%
娃酸错5 10%
刚玉砂60 120目25 35%
刚玉砂220 325目3 10%
需要说明的是，所述配比是指物质在原料中所占的比例。需要进一步说明的是，陶瓷辊棒配方I仅仅是本是实施例中的一个具体例子，而陶瓷辊棒配方2为陶瓷辊棒配方I的优选方案。在本发明的其他实施例中，也可以选用其他生产配方，以能够解决本发明的技术问题，并保证成品质量为准。所述粘结剂为羧甲基纤维素、聚羟基纤维素或其它类型高分子纤维素的一种或组
入、口 o优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素。陶瓷辊棒必须加入粘结剂以满足冷等压成型工艺的需要。粘结剂羧甲基纤维素可形成高粘度的胶体溶液，有黏粘、增稠、流动、乳化分散、赋形、耐酸、耐盐、悬浊等特性，且对
生理无害。S202，将所述原料和粘结剂混合，形成混合物料。所述原料和所述粘结剂通过混合设备进行混合，所述混合设备包括搅拌机、球磨机。S203，将水加入到所述混合物料中，并通过强力搅拌机搅拌成泥料。所述通过强力搅拌机的泥料的含水率控制在12 16%。 S204,将所述泥料通过炼泥机，得到泥条。 所述泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径为> 2. Omm的泥条。所述泥料在所述炼泥机中进行一次或多次炼泥。当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于前一次挤压形成的泥条的直径。炼泥过程中，泥条直径由大变小的变化趋势，可以使泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度的陶瓷辊棒。所述炼泥机为螺旋式炼泥机或直推式炼泥机。优选地，所述炼泥机为直推式炼泥机。S205，将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊
棒坯管。所述直推式塑性挤出机出料口的成型模具的截面为空心多边形，所述泥条被挤压通过所述成型模具，形成陶瓷辊棒坯管。所述经过直推式塑性挤出机所形成的陶瓷辊棒坯管的体积密度> 2. 50g/cm3。需要说明的是，所述空心多边形包括环形、空心三角形、空心矩形、空心菱形、空心正方形、空心六边形。优选地，所述空心多边形为环形。在所述泥条被挤压通过所述直推式塑性挤出机的成型模具的同时，所述直推式塑性挤出机出口处接有内支撑；
所述陶瓷辊棒坯管沿着所述内支撑挤出，套设于所述内支撑之上；
所述内支撑与所述陶瓷辊棒坯管同轴；
所述内支撑为空心管或实心管。优选地，所述内支撑为空心管。所述内支撑为金属材质、无机非金属材质或塑料材质。优选地，所述内支撑为金属材质。进一步优选地，所述内支撑为金属空心管。采用直推式塑性挤出成型法，陶瓷辊棒坯管直接在内支撑上成型，便于后续工序干燥和冷等静压工艺处理的进行。在6(T300MPa的压力下对陶瓷辊棒坯管进行冷等静压工艺处理，使陶瓷辊棒坯管的致密度进一步增强。所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于所述泥条的压力设为500 4500ΚΝ。优选地，所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于所述泥条的压力设为800 4000ΚΝ。采用直推式塑性挤出成型时，挤出机的挤头通过液压油缸作用于泥条的压力设为80(Γ4000ΚΝ。成型压力大可使所挤出的陶瓷辊棒坯管具有高致密度，坯管的体积密度^ 2. 50g/cm3，并且由此陶瓷辊棒坯管制备出来的陶瓷辊棒强度高，载荷量大、使用寿命长。所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度> 10m/min。优选地，所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度> 15m/min。采用直推式塑性挤出成型，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式塑性挤出机，被挤压成陶瓷辊棒坯管。由于液压油缸的额定推力为50(Γ4000ΚΝ，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出成型法具有成型速度快、效率高等优点，成型速度> 10m/min。所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为彡-O. 03MPa。优选地，所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为< -O. 04MPa。将经过炼泥机的所述泥条放入加料仓，采用额定推力为50(Γ4500ΚΝ的液压缸推动所述泥料经过出料口的所述模具，得到陶瓷辊棒坯管。所述直推式塑性挤出机的轴向与水平方向夹角为0、0°。所述直推式塑性挤出机的出料口的水平位置低于所述挤出机机身的水平位置10mm以上。总之，采用直推式塑性挤出成型法所采用的成型设备结构简单、工作效率高、维护费用低、容易满足规模化生产的需求。 S206，将所述陶瓷辊棒坯管进行立式干燥处理。 所述陶瓷辊棒坯管采用立式干燥法，即将所述经过直推式塑性挤出机的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管进入立式干燥器进行立式干燥处理。需要说明的是，所述内支撑与所述陶瓷辊棒坯管同轴。所述内支撑为空心管或实心管。优选地，所述内支撑为空心管。所述内支撑为金属材质、无机非金属材质或塑料材质。优选地，所述内支撑为金属材质。进一步优选地，所述内支撑为金属空心管。所述经过立式干燥处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管的水分为O. 5 3%。采用立式干燥方式干燥设有内支撑的陶瓷辊棒坯管，所得到的陶瓷辊棒坯管外观好，不容易变形。另外，由于陶瓷辊棒坯管在存储时采用立式堆放，节省了空间，提高了生产效率。S207，将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在60 300Mpa的压力下进行冷等静压工艺处理。经过冷等静压处理的陶瓷辊棒坯管，致密度进一步增加。S208，将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。以下以具体实施例进一步说明本发明。实施例I
生产规格为060mm的陶瓷辊棒。按制造陶瓷辊棒所需的配比，称量IOOkg陶瓷辊棒原料与2kg羧甲基纤维素，并将其加入强力搅拌机中混合约31分钟，混合均匀后加水再搅拌1(Γ20分钟，得到泥料。将所述泥料通过直推式炼泥机进行两次造粒炼泥，第一次炼泥，得到直径为6mm的泥条。将第一次炼泥所得到的泥条放入直推式炼泥机进行第二次炼泥，得到直径为4mm的泥条。将经过二次炼泥的所述泥条加入到直推式挤出机的真空料仓，抽取真空度-O. 08MPa，挤出成型压力设为150(Γ2000ΚΝ，挤出成型速度控制在18米/分钟。挤出机出料口的模具形状设为环形，外径为065. O,内径为054. O。挤出成型后的陶瓷辊棒坯管裁切成长度为5500mm的陶瓷辊棒坯管，然后中间套入一个直径050的金属管作为内支撑。最后，将陶瓷辊棒坯管连同金属管一起放入立式干燥器进行干燥处理，干燥后陶瓷辊棒坯管水分控制在1%。干燥完成后，将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在SOMpa的压力下进行冷等静压工艺处理，将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。实施例2
生产规格为060mm的陶瓷辊棒。按制造陶瓷辊棒所需的配比，称量IOOkg陶瓷辊棒 原料与2kg羧甲基纤维素，并将其加入强力搅拌机中混合约31分钟，混合均匀后加水再搅拌1(Γ20分钟，得到泥料。将所述泥料通过螺旋式炼泥机炼泥，第一次炼泥，得到直径为IOmm的泥条。将第一次炼泥所得到的泥条放入螺旋式炼泥机进行第二次炼泥，得到直径为8mm的泥条。将经过二次炼泥的所述泥条加入到直推式挤出机的真空料仓，抽取真空度-O. 16MPa，挤出成型压力设为80(Γ1300ΚΝ，挤出成型速度控制在15米/分钟。挤出机出料口的模具形状设为环形，外径为065. O,内径为054. O。挤出成型后的陶瓷辊棒坯管裁切成长度为5500mm的陶瓷辊棒坯管，然后中间套入一个直径050的金属管作为内支撑。最后，将陶瓷辊棒坯管连同金属管一起放入立式干燥器进行干燥处理，陶瓷辊棒坯管的水分控制在2%。干燥完成后，将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在IOOMpa的压力下进行冷等静压工艺处理，将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。实施例3
生产规格为060mm的陶瓷辊棒。按制造陶瓷辊棒所需的配比，称量IOOkg陶瓷辊棒原料与2kg羧甲基纤维素，并将其加入强力搅拌机中混合约31分钟，混合均匀后加水再搅拌1(Γ20分钟，得到泥料。将所述泥料通过直推式炼泥机进行两次造粒炼泥，第一次炼泥，得到直径为6mm的泥条。将第一次炼泥所得到的泥条放入直推式炼泥机进行第二次炼泥，得到直径为4mm的泥条。将经过二次炼泥的所述泥条加入到直推式挤出机的真空料仓，抽取真空度-O. 03MPa，挤出成型压力设为350(Γ4000ΚΝ，挤出成型速度控制在20米/分钟。挤出机出料口的模具形状设为环形，外径为065. O,内径为054. O。挤出成型后的陶瓷辊棒坯管裁切成长度为5500mm的陶瓷辊棒坯管，然后中间套入一个直径050的金属管作为内支撑。最后，将陶瓷辊棒坯管连同金属管一起放入立式干燥器进行干燥处理，干燥后陶瓷辊棒坯管的含水量控制在2. 5%。干燥完成后，将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在200Mpa的压力下进行冷等静压工艺处理，将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。参考例I
生产规格为060mm的陶瓷辊棒。按制造陶瓷辊棒所需的配比，称量IOOkg陶瓷辊棒原料与2kg羧甲基纤维素，并将其加入强力搅拌机中混合约31分钟，混合均匀后加水再搅拌1(Γ20分钟，得到泥料。将所述泥料通过螺旋式炼泥机形成泥段，将经过炼泥的所述泥段加入到螺旋式挤出机，抽取真空度-O. 08MPa，挤出成型压力设为30(Γ500ΚΝ，挤出成型速度控制在4米/分钟。挤出机出料口的模具形状设为环形，外径为065. O，内径为054. O。挤出成型后的陶瓷辊棒坯管裁切成长度为5500_的陶瓷辊棒坯管。成型好的陶瓷坯管平放在铝槽上进行干燥，干燥好的陶瓷辊棒坯管进入窑炉中烧成。表一为上述三个实施例和参考例制备过程中的操作条件对比
WWI实施例I I实施例2 I实施例3 I参考例I
读型压力(KN)150CT2000 800^1300 3500~4000 300^500~
_速度(m/min) |l6|l2|l8K
表二为上述三个实施例和参考例的产品效果对比
m目I实施例11实施例21实施例31参考例丁
T本积密度(g/cm3)丨2· 6 丨2· 5 丨2· 8 丨2· O _
由上可知，实施本发明，具有以下有益效果
在涉及利用陶瓷辊棒的成型的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明的技术优点是将真空螺旋挤出成型方法改进为真空直推式挤出，然后再进行冷等静压处理的成型方法。所述成型方法主要通过采用炼泥机和直推式塑性挤出机以及卧式等静压机等设备直接在内支撑上挤出成型，然后将设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在6(T300MPa的压力下进行冷等
静压工艺处理。采用直推式塑性挤出成型，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式塑性挤出机，被挤压成陶瓷辊棒坯管。由于液压油缸的额定推力为50(Γ4000ΚΝ，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出成型法具有成型速度快、效率高等优点，成型速度> 10m/min。改善了真空螺旋挤出机成型速度< 5m/min,成型效率低等缺点。采用直推式塑性挤出成型时，挤出机的挤头通过液压油缸作用于泥条的压力设为80(Γ4000ΚΝ。成型压力大可使所挤出的陶瓷辊棒坯管具有高致密度，坯管的体积密度^ 2. 50g/cm3。改善了真空螺旋挤出机所生产的陶瓷辊棒坯管体积密度不足2. 30g/cm3的缺点。并且由此陶瓷辊棒坯管制备出来的陶瓷辊棒强度高，载荷量大、使用寿命长。采用直推式塑性挤出成型法，陶瓷辊棒坯管直接在内支撑上成型，便于后续工序干燥和冷等静压工艺处理的进行。在6(T300MPa的压力下对陶瓷辊棒坯管进行冷等静压工艺处理，使陶瓷辊棒坯管的致密度进一步增强。采用直推式塑性挤出成型法所采用的成型设备结构简单、工作效率高、维护费用低、容易满足规模化生产的需求，解决了以往螺旋式挤出成型设备的结构复杂、螺旋桨叶容易磨损、维护费用高等问题。采用直推式或螺旋式炼泥机，泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径为> 2. Omm的泥条。当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于前一次挤压形成的泥条的直径。炼泥过程中，泥条直径由大变小的变化趋势，可以使泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度的陶瓷辊棒。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述成型工艺包括 将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条； 将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管。
2.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管的步骤包括 所述直推式塑性挤出机出料口的成型模具的截面为空心多边形，所述泥条被挤压通过所述成型模具，形成陶瓷辊棒坯管； 在所述泥条被挤压通过所述成型模具的同时，在所述直推式塑性挤出机出口处设内支撑； 所述陶瓷辊棒坯管沿着所述内支撑挤出，套设于所述内支撑之上。
3.如权利要求2所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述内支撑与所述陶瓷辊棒坯管同轴； 所述内支撑为空心管或实心管； 所述内支撑为金属材质、无机非金属材质或塑料材质。
4.如权利要求2所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述空心多边形包括环形、空心三角形、空心矩形、空心菱形、空心正方形、空心六边形。
5.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述直推式塑性挤出机的挤头通过液压油缸作用于所述泥条的压力设为50(T4500KN。
6.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述直推式塑性挤出机的挤出成型速度≥10m/min。
7.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述直推式塑性挤出机加料仓的真空度设为≤-0. 03MPa。
8.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述直推式塑性挤出机的轴向与水平方向夹角为0、0° ； 所述直推式塑性挤出机的出料口的水平位置低于所述挤出机机身的水平位置10_以上。
9.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述泥料被挤压通过所述炼泥机出料口的模具，形成直径> 2. Omm的泥条； 当所述炼泥机对所述泥料炼泥两次以上时，后一次挤压形成的泥条的直径小于或等于前一次挤压形成的泥条的直径。
10.如权利要求9所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述炼泥机为螺旋式炼泥机或直推式炼泥机。
11.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，在将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条之前，还包括 称量制造陶瓷辊棒所需的原料和粘结剂； 将所述原料和粘结剂混合，形成混合物料； 将水加入到所述混合物料中，并通过强力搅拌机搅拌成所述泥料。
12.如权利要求11所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述制造陶瓷辊棒所需的主要原料配方如下原料的规格耐火粘土0. 2 8 Ii m 氧化招0. 5 10 u m 硅酸锆0. 5 5 ii m 刚玉砂30 180目 刚玉砂180 380目 原料的配比耐火粘土15 50% 氧化招5 40% 娃酸错2 15% 刚玉砂60 120目15 50% 刚玉砂220 325目I 15% 所述粘结剂为羧甲基纤维素、聚羟基纤维素中的一种或组合。
13.如权利要求11所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，通过强力搅拌机搅拌所得到的所述泥料的水分为12 16%。
14.如权利要求I所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，在将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管之后，还包括 将所述设有内支撑的陶瓷辊棒坯管进行立式干燥处理； 将所述经过干燥的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管在60 300Mpa的压力下进行冷等静压工艺处理； 将所述经过冷等静压处理的设有内支撑的陶瓷辊棒坯管去掉所述内支撑后进入窑炉中烧成。
15.如权利要求14所述的陶瓷辊棒成型工艺，其特征在于，所述经过立式干燥处理的设有内支撑的陶瓷棍棒还管的水分为0. 5 3%。
全文摘要
本发明公开了一种陶瓷辊棒成型工艺，所述成型工艺包括将预先准备的泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条；将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到设有内支撑的陶瓷辊棒坯管。采用本发明，所述成型工艺的成型速度快、效率高、损耗小，采用的设备结构简单、维修方便，所制作出的陶瓷辊棒致密度高、抗弯强度高、载荷量大、外观规整度好。
文档编号B28B3/26GK102729318SQ20111008646
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者冯斌, 周天虹, 张脉官, 杨华亮, 王志良 申请人:佛山市南海金刚新材料有限公司, 佛山市陶瓷研究所有限公司