专利名称：一种陶瓷辊棒炼泥工艺及炼泥设备的制作方法
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炼泥工艺及炼泥设备。
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。生产陶瓷辊棒，在成型之前需要进行炼泥。目前普遍采用的方法是将陶瓷辊棒原料加入球磨机中进行球磨加工，球磨加工后压滤成泥饼，然后将压滤好的泥饼通过螺旋挤出机进行炼泥，泥饼被螺旋挤出为泥条。首先，此种通过螺旋挤出机进行炼泥的工艺，机内的螺旋浆叶反复与陶瓷辊棒泥料摩擦，容易发热，而泥料中的水分受热挥发而导致泥料的水分波动大，从而不利于陶瓷辊棒的成型。其次，螺旋挤出机的挤出力一般在30(Γ500ΚΝ的范围之内，挤出压力较低，导致挤出的陶瓷辊棒泥料的体积密度< 2. 3g/cm3，致密度偏低。再次，由此工艺挤出成型所得的陶瓷辊棒坯管干燥收缩大(3飞％)，在干燥过程中容易变形，严重影响了产品的合格率。最后，螺旋桨叶容易磨损损坏，螺旋挤出机的寿命较短，且维护工序复杂，不适合陶瓷辊棒规模化生产的需要。有鉴于此，提供一种陶瓷辊棒炼泥工艺及炼泥设备以改善目前国内螺旋挤出成型 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，提供一种陶瓷辊棒炼泥工艺及炼泥设备，所述炼泥工艺的挤出压力大、速度快、效率高，采用的炼泥设备结构简单、维修方便、损耗小、寿命长，所制作出的陶瓷辊棒致密度高、均匀性好、成品率高。为达到上述技术效果，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒炼泥工艺及炼泥设备，所述炼泥工艺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，形成混合物料后加入水，并通过强力搅拌机搅拌形成泥
料；
将所述泥料通过直推式造粒机进行炼泥，形成泥条；
将经过直推式造粒机炼泥的所述泥条打包。所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次以上的炼泥，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。当所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次炼泥时，一次炼泥加工所得的所述泥条直径为3 15mm，二次炼泥加工所得的所述泥条直径为f 12mm。所述直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1500ΚΝ。将所述经过强力搅拌机混合搅拌的泥料的水分含量控制在12 16%的范围内。一种陶瓷辊棒炼泥设备，包括直推式造粒机，所述直推式造粒机包括油缸、料筒、锥形料筒、造粒模具；
所述油缸为液压油缸，挤压所述预先准备的泥料依次通过所述料筒、所述锥形料筒和所述造粒模具；
所述料筒为圆形料筒 ，所述料筒与所述锥形料筒相连；
所述锥形料筒与所述造粒模具相连；
所述造粒模具为圆盘形模具，所述造粒模具安装至少两个硬质合金模具。所述直推式造粒机的油缸推力为50(Γ1500ΚΝ。所述硬质合金模具均匀分布在所述造粒模具之上；
所述硬质合金模具的截面为环形；
所述硬质合金模具的内径为3 15mm。实施本发明具有如下有益效果
在涉及利用陶瓷辊棒的加工的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明的技术优点是将螺旋挤出炼泥方法改进为直推式炼泥方法。直推式炼泥方法主要通过采用直推式造粒机来达到直推炼泥的效果。采用直推式炼泥工艺，泥料通过直推式造粒机进行两次以上的炼泥，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。采用两次或多次炼泥的方式，泥料反复受到剪切和逐级挤压的作用，泥条直径由大变小的变化趋势使得泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度、均匀性好的陶瓷辊棒。采用直推式炼泥工艺，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式造粒机，被挤压成泥条。由于液压油缸的额定推力为50(Γ1500ΚΝ，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出炼泥法具有挤出力大、效率高等优点。采用直推式炼泥工艺，直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1500ΚΝ。挤出压力大可使所挤出的泥条致密度高，泥条的体积密度> 2.45g/cm3。改善了螺旋挤出机所生产的泥料体积密度不足2. 30g/cm3、致密度偏低的缺点。并且，由此泥料制备出来的陶瓷辊棒不但强度高，载荷量大、使用寿命长、而且干燥收缩小(广3%)，干燥过程不易变形、陶瓷辊棒成品率高。陶瓷辊棒炼泥设备，即采用直推式造粒机，其仅包括油缸、料筒、锥形料筒和造粒模具，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，解决了螺旋挤出机的螺旋桨叶容易磨损损坏，寿命较短，且维护工序复杂等缺点。
图I是本发明一种陶瓷辊棒炼泥工艺的流程 图2是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的结构示意 图3是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的示意 图4是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的另一示意 图5是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的截面示意 图6是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的另一截面示意图； 图7是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的又一截面示意图。
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炼泥工艺的流程图。如图I所示，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒炼泥工艺，所述炼泥工艺包括配料、混合搅拌、炼泥、打包待用。下面结合图I具体介绍本实施例陶瓷辊棒炼泥工艺的详细步骤
S101，配料按照所述陶瓷辊棒的规格和配比，称量制造陶瓷辊棒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O. 5 3 μ m
氧化招I 5 μ m
硅酸锆I 2 μ 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。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 ο优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素。需要说明的是，生产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。S102,混合搅拌将所述原料和粘结剂加入强力搅拌机中混合,形成混合物料。所述混合过程的时间控制在3 8分钟。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水分含量控制在12 16%。所述搅拌过程的时间控制在1(Γ20分钟。
、
S103，炼泥将预先准备的泥料通过直推式造粒机进行炼泥，得到泥条。所述泥料被挤压通过所述直推式造粒机出料口的造粒模具，形成泥条。所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行一次或多次炼泥。所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次以上的炼泥，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。采用两次或多次炼泥的方式，泥料反复受到剪切和逐级挤压的作用，泥条直径由大变小的变化趋势使得泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度、均匀性好的陶瓷棍棒。当所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次炼泥时，一次炼泥加工所得的所述泥条直径为3 15mm，二次炼泥加工所得的所述泥条直径为f 12mm。优选地，一次炼泥加工所得的所述泥条直径为riOmm，二次炼泥加工所得的所述泥条直径为2 8mm。陶瓷辊棒泥料经过直推式造粒机两次以上的炼泥后，所得到的泥条的体积密度^ 2. 45g/cm3,改善了螺旋挤出机所生产的泥料体积密度不足2. 30g/cm3、致密度偏低的缺点。 所述直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1500ΚΝ。优选地，所述直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1000ΚΝ。采用大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出炼泥法具有挤出力大、效率高等优点。S104,打包待用将经过直推式造粒机炼泥的泥条打包待用。所述打包的方式为用塑胶盆或其他容器将所述泥条包装好。所述泥条为陶瓷辊棒挤出成型所用的胚料。图2是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供了一种陶瓷辊棒炼泥设备，所述炼泥设备包括直推式造粒机2，所述直推式造粒机包括油缸21、料筒22、锥形料筒23、造粒模具24。所述油缸21为液压油缸，挤压所述预先准备的泥料依次通过所述料筒22、所述锥形料筒23和所述造粒模具24。所述料筒22为圆形料筒，所述料筒22与所述锥形料筒23相连。所述锥形料筒23与所述造粒模具24相连。所述造粒模具24为圆盘形模具，所述造粒模具24安装至少两个硬质合金模具241。需要说明的是，所述硬质合金模具241为可更换的硬质合金模具。结合图2，直推式造粒机2挤头部分采用油缸21系统推进，通过液压油缸21的推力沿着箭头方向推动所述挤头，所述挤头压缩所述泥料依次通过所述料筒22、所述锥形料筒23和所述造粒模具24，最后挤压通过造粒模具24上设有的硬质合金模具241，形成泥条。所述直推式造粒机2的油缸21推力为50(Tl500KN。优选地，所述直推式造粒机2的油缸21推力为50(Tl000KN。所述硬质合金模具241均匀分布在所述造粒模具24之上。所述硬质合金模具241于造粒模具24的分布方式包括环绕式等半径分布，阵列式等距分布。优选地，所述硬质合金模具241于造粒模具24的分布方式为环绕式等半径分布。所述硬质合金模具241的截面为环形。
所述硬质合金模具241的内径为3 15mm。优选地，所述硬质合金模具241的内径为4 10mm。需要说明的是，环形仅仅为硬质合金模具241截面的优选方案，在本发明的其他实施例中，也可以选用其他截面形状的硬质合金模具241。其他截面形状包括空心正三角形、空心菱形、空心正方形、空心矩形、“人”字形、空心正六边形。图3是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的示意图。如图3所示，所述硬质合金模具241于造粒模具24的分布方式为环绕式等半径分布。所述造粒模具24为圆盘形模具，所述造粒模具24安装至少两个硬质合金模具 241。需要说明的是，所述硬质合金模具241为可更换的硬质合金模具。所述造粒模具24为圆盘形模具，所述造粒模具24分布有至少两个孔洞，孔洞中镶嵌有硬质合金模具241。优选地，所述硬质合金模具241为硬质合金管。所述硬质合金模具241以圆点为中心均匀分布在所述造粒模具24之上。采用环绕式等半径的分布方式，在同样大小的造粒模具24上可以分布较多的硬质合金模具241，所述泥料挤压通过所述硬质合金模具241所形成的泥条也增多，有利于提高直推式造粒机炼泥的效率。图4是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的另一示意图。所述造粒模具24为圆盘形模具，所述造粒模具24安装至少两个硬质合金模具241。图4与图3不同的是，所述硬质合金模具241于造粒模具24的分布方式为阵列式等距分布。采用阵列式等距分布，所述泥料挤压通过所述硬质合金模具241所形成的泥条的间隙较大，有利于泥条的挤出成型。图5是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的截面示意图。所述硬质合金模具241的截面为环形。所述硬质合金模具241的内径为3 15mm。优选地，所述硬质合金模具241的内径为4 10mm。采用环形截面的硬质合金模具241，所述泥料挤压通过所述硬质合金模具241所承受的摩擦力较小，有利于提高直推式造粒机炼泥的效率。图6是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的另一截面示意图。与图5不同的是，所述硬质合金模具241的截面为正方形。所述硬质合金模具241的边长为4 21mm。采用正方形截面的硬质合金模具241，所形成的泥条为方条。图7是本发明一种陶瓷辊棒炼泥设备的造粒模具的硬质合金模具的又一截面示意图。
与图5、图6不同的是，所述硬质合金模具241的截面为正六边形。所述硬质合金模具241的边长为3 15mm。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加工的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明的技术优点是将螺旋挤出炼泥方法改进为直推式炼泥方法。直推式炼泥方法主要通过采用直推式造粒机来达到直推炼泥的效果。采用直推式炼泥工艺，泥料通过直推式造粒机进行两次以上的炼泥，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。采用两次或多次炼泥的方式，泥料反复受到剪切和逐级挤压的作用，泥条直径由大变小的变化趋势使得泥条所受到的挤压压力由小变大，有利于形成高致密度、均匀性好的陶瓷辊棒。采用直推式炼泥工艺，泥条在液压油缸的推力作用下经过直推式造粒机，被挤压成泥条。由于液压油缸的额定推力为50(Γ1500ΚΝ，由于大吨位的液压油缸的推力作用，直推式挤出炼泥法具有挤出力大、效率高等优点。采用直推式炼泥工艺，直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1500ΚΝ。挤出压力大可使所挤出的泥条致密度高，泥条的体积密度> 2.45g/cm3。改善了螺旋挤出机所生产的泥料体积密度不足2. 30g/cm3、致密度偏低的缺点。并且，由此泥料制备出来的陶瓷辊棒不但强度高，载荷量大、使用寿命长、而且干燥收缩小(广3%)，干燥过程不易变形、陶瓷辊棒成品率高。陶瓷辊棒炼泥设备，即采用直推式造粒机，其仅包括油缸、料筒、锥形料筒和造粒模具，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，解决了螺旋挤出机的螺旋桨叶容易磨损损坏，寿命较短，且维护工序复杂等缺点。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
1.一种陶瓷辊棒炼泥工艺，其特征在于，所述炼泥工艺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，形成混合物料后加入水，并通过强力搅拌机搅拌形成泥料； 将所述泥料通过直推式造粒机进行炼泥，形成泥条； 将经过直推式造粒机炼泥的所述泥条打包。
2.如权利要求I所述的陶瓷辊棒炼泥工艺，其特征在于，所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次以上的炼泥，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。
3.如权利要求2所述的陶瓷辊棒炼泥工艺，其特征在于，当所述直推式造粒机对所述预先准备的泥料进行两次炼泥时，一次炼泥加工所得的所述泥条直径为3 15mm，二次炼泥加工所得的所述泥条直径为f 12mm。
4.如权利要求I所述的陶瓷辊棒炼泥工艺，其特征在于，所述直推式造粒机通过液压油缸作用在所述泥料的压力为50(Γ1500ΚΝ。
5.如权利要求I所述的陶瓷辊棒炼泥工艺，其特征在于，将所述经过强力搅拌机混合搅拌的泥料的水分含量控制在12 16%的范围内。
6.一种陶瓷辊棒炼泥设备，其特征在于，包括直推式造粒机，所述直推式造粒机包括油缸、料筒、锥形料筒、造粒模具； 所述油缸为液压油缸，挤压所述预先准备的泥料依次通过所述料筒、所述锥形料筒和所述造粒模具； 所述料筒为圆形料筒，所述料筒与所述锥形料筒相连； 所述锥形料筒与所述造粒模具相连； 所述造粒模具为圆盘形模具，所述造粒模具安装至少两个硬质合金模具。
7.如权利要求6所述的陶瓷辊棒炼泥设备，其特征在于，所述直推式造粒机的油缸推力为 δΟ Γ δΟΟΚΝ。
8.如权利要求6所述的陶瓷辊棒炼泥设备，其特征在于，所述硬质合金模具均匀分布在所述造粒模具之上； 所述硬质合金模具的截面为环形； 所述硬质合金模具的内径为3 15mm。
全文摘要
本发明公开了一种陶瓷辊棒炼泥工艺，所述炼泥工艺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，形成混合物料后加入水，并通过强力搅拌机搅拌形成泥料；将所述泥料通过直推式造粒机进行炼泥，形成泥条；将经过直推式造粒机炼泥的所述泥条打包。本发明还公开了一种陶瓷辊棒炼泥设备，包括直推式造粒机，所述直推式造粒机包括油缸、料筒、锥形料筒、造粒模具。采用本发明的一种陶瓷辊棒炼泥工艺及炼泥设备，所述炼泥工艺的挤出压力大、速度快、效率高，采用的炼泥设备结构简单、维修方便、损耗小、寿命长，所制作出的陶瓷辊棒致密度高、均匀性好、成品率高。
文档编号B28C1/14GK102729329SQ20111008646
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