专利名称：一种薄壁陶瓷辊棒及制造该辊棒所需原料方案和方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷辊棒及其制造方法。
背景技术：
在建筑陶瓷和卫生陶瓷行业的辊道窑上，大量使用陶瓷辊棒，实践证明，陶瓷辊棒的综合技术性能，符合建筑陶瓷和卫生陶瓷行业的使用需求，因而得到广泛应用。目前，墙地砖朝大规格，超大规格的趋势发展，使得砖坯重量越来越大。即使建筑陶瓷行业在往薄板砖的方向努力，但是大规格砖坯的自重仍呈增加的趋势。在这种情况下如何降低窑炉的能耗，成为各个业界重点思考的问题。现时正在使用的陶瓷辊棒，特别是 1250°C高温烧成区段使用的高温辊棒，为了达到优异的高温强度，不得不维持较高的壁厚， 辊棒自重高，意味着窑炉传动系统的能耗增大。同时壁厚高，也是以牺牲辊棒本身的一部分抗热震稳定性为代价的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温强度性能好、重量轻、能耗低、省料、节能环保、抗热震稳定性佳的薄壁陶瓷辊棒。本发明的进一步目的在于提供一种制造该薄壁陶瓷辊棒所需的原料方案。本发明的再进一步目的在于提供一种根据原材料方案制造薄壁陶瓷辊棒的方法。本发明的技术方案是这样的一种薄壁陶瓷辊棒，其特点在于该陶瓷辊棒包含有如下重量百分比的化学成份 氧化铝70-73%、氧化硅20-23%、氧化锆4-6%、氧化铁0-0. 4%。一种制造权利上述薄壁陶瓷辊棒所需的原料方案，其特点在于该原料方案包括刚玉砂、高岭土、氧化铝微粉、硅酸锆、煅烧莫来石粉及甲基纤维素，各原料的重量百分比分别为刚玉砂35-40 %、高岭土 30-35 %、氧化铝微粉18-22 %、硅酸锆6_9 %、煅烧莫来石粉 2-3%、甲基纤维素1-2%。一种利用上述原料方案制造上述薄壁陶瓷辊棒的方法，其特点在于包括如下方法步骤(I)选用优化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的刚玉砂彡85%，粒度小于或等于325目的高岭土彡90%，中粒径D50为50-60 μ m的氧化铝微粉彡75%，中粒径 D50为6-7 μ m的氧化铝微粉彡10%,中粒径D50为I. O μ m的硅酸锆100%，粒度小于或等于325目的煅烧莫来石粉100% ；(2)按权利要求I所述的重量百分比配料，采用湿法工艺制备泥料，原料球磨20小时，泥料压滤至水分含量低于24%，经练泥机两次真空练泥，真空度> O. 095MPa，泥料经陈腐24小时且水分含量控制在13-16% ；(3)将步骤⑵得到的泥料放入高压液压挤管机挤制成型，挤管压力控制在 30MPa，辊棒坯体在120-180°C下热风干燥12-15小时，脱模后，得到所需的辊棒坯；
(4)将辊棒坯吊装装窑，在1700°C窑温下烧制15-22小时，冷却后出窑，得到陶瓷辊棒成品。本发明的技术效果本发明以独特的配方和制造工艺，使生产出的薄壁陶瓷辊棒在单位重量上低于现有普通辊棒15%或以上，制造时，减少了对矿物原材料的消耗，具有重量轻、省料、能耗低的优点；而且在保证其具有良好高温强度性能的基础上，有效地改善了辊棒的抗热震稳定性， 降低了辊道窑运行能耗，节能环保，降低了生产企业的经营成本；既满足了建陶行业对陶瓷辊棒性能的要求，又提高了产品性价比，提高了产品使用企业的经济效益，更契合了节能环保的时代要求，具有良好的市场前景和庞大需求，将逐步取代普通壁厚的陶瓷辊棒。下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明
具体实施例方式本发明所述的一种薄壁陶瓷辊棒，该陶瓷辊棒包含有如下重量百分比的化学成份氧化铝70-73%、氧化硅20-23%、氧化锆4_6%、氧化铁0-0. 4%。当然，该陶瓷辊棒除包含前面所列重量百分比的化学成份之外，还有余量的杂质，这部分杂质在整个陶瓷辊棒占的份量非常小。为了生产出前述技术方案的薄壁陶瓷辊棒，需要特定的原料方案，该原料方案包括刚玉砂、高岭土、氧化铝微粉、硅酸锆、煅烧莫来石粉及甲基纤维素，各原料的重量百分比分别为刚玉砂35-40%、高岭土 30-35%、氧化铝微粉18_22%、硅酸锆6_9%、煅烧莫来石粉2-3%、甲基纤维素1-2%。较优选之一的原料方案是各原料的重量百分比分别为刚玉砂38%、高岭土 32%、氧化铝微粉20%、硅酸锆6%、煅烧莫来石粉2. 5%、甲基纤维素I. 5%。较优选之二的原料方案是各原料的重量百分比分别为刚玉砂36%、高岭土 31%,氧化铝微粉21 %、硅酸锆9 %、煅烧莫来石粉2 %、甲基纤维素I %。在有了前述的原料方案的基础上，为了生产出薄壁陶瓷辊棒，还需要特定的制造方法，其包括如下方法步骤(I)选用优化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的刚玉砂彡85%，粒度小于或等于325目的高岭土彡90%,中粒径D50为50-60 μ m的氧化铝微粉彡75%,中粒径 D50为6-7 μ m的氧化铝微粉彡10%,中粒径D50为I. O μ m的硅酸锆100%，粒度小于或等于325目的煅烧莫来石粉100% ；(2)按权利要求I所述的重量百分比配料，采用湿法工艺制备泥料，原料球磨20小时，泥料压滤至水分含量低于24%，经练泥机两次真空练泥，真空度> O. 095MPa，泥料经陈腐24小时且水分含量控制在13-16% ；(3)将步骤⑵得到的泥料放入高压液压挤管机挤制成型，挤管压力控制在 30MPa，辊棒坯体在120-180°C下热风干燥12-15小时，脱模后，得到所需的辊棒坯；(4)将辊棒坯吊装装窑，在1700°C窑温下烧制15-22小时，冷却后出窑，得到陶瓷辊棒成品。在制得陶瓷辊棒成品后，一般需要进行后期品检，后期机械修整加工，以及打包装等工序，最后才得到陶瓷辊棒商品。
本发明的薄壁陶瓷辊棒的体积密度彡2. 5g/cm3、孔隙率16_20%、吸水率5_8%、常温抗折强度50-60MPa、高温抗折强度(1350°C ) 45_55MPa、热膨胀系数5. 7X10_7°C、抗热震稳定性1300°C至室温6次不裂、最高工作温度1300°C、耐火度1720°C。本发明的薄壁陶瓷辊棒与普通壁厚陶瓷辊棒的性能指标及经济指标对比
权利要求
1.一种薄壁陶瓷辊棒，其特征在于该陶瓷辊棒包含有如下重量百分比的化学成份: 氧化铝70-73%、氧化硅20-23%、氧化锆4-6%、氧化铁0-0. 4%。
2.一种制造权利要求I所述薄壁陶瓷辊棒所需的原料方案，其特征在于该原料方案包括刚玉砂、高岭土、氧化铝微粉、硅酸锆、煅烧莫来石粉及甲基纤维素，各原料的重量百分比分别为刚玉砂35-40 %、高岭土 30-35 %、氧化铝微粉18-22 %、硅酸锆6_9 %、煅烧莫来石粉2-3%、甲基纤维素1-2%。
3.根据权利要求2所述原料方案，其特征在于上述各原料的重量百分比分别为刚玉砂38%、高岭土 32 %、氧化铝微粉20%、硅酸锆6 %、煅烧莫来石粉2. 5 %、甲基纤维素I.5%。
4.根据权利要求2所述原料方案，其特征在于上述各原料的重量百分比分别为刚玉砂36 %、高岭土 31 %、氧化铝微粉21 %、硅酸锆9 %、煅烧莫来石粉2 %、甲基纤维素I %。
5.一种利用权利要求2所述原料方案制造权利要求I所述薄壁陶瓷辊棒的方法，其特征在于包括如下方法步骤(1)选用优化粒度分布配置各原料粒度小于或等于325目的刚玉砂>85%，粒度小于或等于325目的高岭土彡90%,中粒径D50为50-60 μ m的氧化铝微粉彡75%,中粒径D50 为6-7 μ m的氧化铝微粉彡10%，中粒径D50为I. Ομπι的硅酸锆100%，粒度小于或等于 325目的煅烧莫来石粉100% ；(2)按权利要求I所述的重量百分比配料，采用湿法工艺制备泥料，原料球磨20小时， 泥料压滤至水分含量低于24 %，经练泥机两次真空练泥，真空度> O. 095MPa,泥料经陈腐 24小时且水分含量控制在13-16% ；(3)将步骤(2)得到的泥料放入高压液压挤管机挤制成型，挤管压力控制在30MPa，辊棒坯体在120-180°C下热风干燥12-15小时，脱模后，得到所需的辊棒坯；(4)将辊棒坯吊装装窑，在1700°C窑温下烧制15-22小时，冷却后出窑，得到陶瓷辊棒成品。
全文摘要
本发明涉及一种薄壁陶瓷辊棒及制造该辊棒所需原料方案和方法，其特点在于所述陶瓷辊棒包含有如下重量百分比的化学成份氧化铝70-73％、氧化硅20-23％、氧化锆4-6％、氧化铁0-0.4％。该陶瓷辊棒主要采用刚玉砂、高岭土、氧化铝微粉、硅酸锆、煅烧莫来石粉及甲基纤维素为原材料，经合理配比和独特加工方法制成。本发明生产出的薄壁陶瓷辊棒在单位重量上低于现有普通辊棒15％或以上，制造时减少了对矿物原材料的消耗，具有重量轻、省料、能耗低的优点；而且在保证其具有良好高温强度性能的基础上，有效地改善了辊棒的抗热震稳定性，降低了辊道窑运行能耗，节能环保，降低了生产企业的经营成本。
文档编号C04B35/10GK102584185SQ201210051628
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者黎星尉 申请人:佛山市中徽工业材料有限公司