一种井下防静电陶瓷托辊及其制备方法

文档序号:1850005阅读:168来源:国知局
专利名称:一种井下防静电陶瓷托辊及其制备方法
技术领域
本发明涉及ー种井下防静电陶瓷托辊及其制备方法,属大型皮带运输机械配件技术领域。
背景技术
大型煤矿井下皮带运输机的钢制托辊与皮带机高速运转摩擦会产生静电,静电电荷聚集多了极易产生火花引发瓦斯爆炸。目前,陶瓷托辊因具有较好的耐磨性能和绝缘性能而成为钢制托辊的替代品被广泛应用。但现有陶瓷托辊一般都是采用普通陶瓷材料制作而成,不具有导电性,随着陶瓷托辊与皮带机高速运转摩擦时间延长,不能及时将陶瓷托辊表面聚集的电荷释放棹,仍会产生静电火花引发瓦斯爆炸,危及煤矿工人生命安全及生产作业安全。

发明内容
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本发明的目的在于,提供一种采用碳化硅、氧化铜、氧化镍与坯料按一定比例配制,通过常压高温烧造;既具有导电、防静电性能,又具有重量轻、硬度高、耐磨、耐酸碱、防水、防冻的特点。解决现有陶瓷托辊采用不具有导电性能的陶瓷材料制作,不能及时释放电荷以致产生静电火花引发瓦斯爆炸,危及煤矿工人生命安全及生产作业安全问题的井下防静电陶瓷托辊及其制备方法。本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的
ー种井下防静电陶瓷托辊,其特征在于它由下述重量百分比的原料制成
瓷石29%、高岭土 25%、紫木节14%、钠长石10%、黑粘土 6%、钾长石8%、碳化硅粉8% ;
一种用于上述井下防静电陶瓷托辊的制备方法如下
第一歩原矿原料破碎、风化
分别将在水浸和自然风化条件下不能物理分解的瓷石、钾长石、钠长石、碳化硅通过雷蒙磨进行粉磨后,通过粉末振动筛筛分使原料粒度ぎ100目,细度合格的矿粉分别入仓储存,过筛后的余料二次粉磨;其余能在水浸和自然风化条件下物理分解的原料露天堆放30天以上备用;
第二步料浆制备
按上述原料配方的重量百分比,取破碎后粒度ぎ100目的瓷石、钾长石、钠长石、碳化硅粉和风化后的高岭土、紫木节、黑粘土放入球磨机,球磨机内的研磨介质为含硅量98%以上、粒度直径为150mm 250mm的石头,按石头料水=I. 5 I I的重量比例加入球磨机中研磨,研磨9 10小时,放浆时通过250目振动筛筛分,保证料浆细度き250目;第三步料浆均化
将球磨好的料浆注入沉浆池中,通过螺旋搅拌机匀速搅拌30分钟,使料浆充分混合均化,螺旋搅拌机的转速为750r/min ;
第四歩滤泥将混合后的料浆通过液压双缸泵注入布带式滤泥机,滤除水分制成泥饼,通过调整液压双缸泵的压力和注入时间将泥饼含水量控制在18% 20%范围;
第五步练泥、存腐
对滤水后的泥饼放入粗练机中挤出,重复两次使泥料各种化学组分充分混合,粗炼挤出的泥段放置在阴凉处存放一周进行存腐,让泥料中的有机物腐烂分解;
第六步毛坯挤出成型
根据《带式输送机设计手册》规定的托辊规格,对粗 练存腐后的原料进行挤出成型;挤出成型采用真空练泥机,要求真空度ぎ15kmp,挤出毛坯含水量保持在18% ;
第七步将含水量保持在18%的毛坯放在干燥架上阴干2天,室温ぎ5°C.使毛坯的含水量降至12 14% ;
第八步将含水量在12 14%的毛坯进行高温干燥,干燥温度为65°C,干燥时间为I天,使混合泥的含水量进ー步降至2 4% ;
第九步生坯车制
将含水量为2 4%的毛坯在成型车床上加工,使其外形尺寸控制在国标(GB/10595-2009)所规定的关于托辊部分的要求,表面打磨去除附着物,车制的外形尺寸预留3mm加工余量;
第十步高温烧制
将车制好的生坯放进窑炉中烧制,烧制温度为1310°C,烧制时间为45小时,烧制出陶瓷辊体;其烧制升温曲线的控制如下
30°C 120°C, 升温速度30°C /小时,升温时间3小时;
120°C 360°C,升温速度20°C /小时,升温时间12小时;
360°C 860°C,升温速度50°C /小时,升温时间10小时;
860°C 1070°C,升温速度30°C /小时,升温时间7小时;
停止升温,氧化气氛下保温2小时;
1070°C 1310°C,升温速度30°C /小时,升温时间8小时;
还原气氛下保温3小吋;
第十一歩自然冷却至室温后出窑,检测陶瓷辊体;
检测内容
1、外观质量
陶瓷托辊外观应为乳白色、浅黄色或青白色的顔色,表面整洁,无气泡,防水、防灰,无落渣、裂缝现象;
2、陶瓷辊体的物理、化学性能指标
权利要求
1.ー种井下防静电陶瓷托辊,其特征在于它由下述重量百分比的原料制成 瓷石29%、高岭土 25%、紫木节14%、钠长石10%、黑粘土 6%、钾长石8%、碳化硅粉8% ; 一种用于上述井下防静电陶瓷托辊的制备方法如下 第一歩原矿原料破碎、风化 分别将在水浸和自然风化条件下不能物理分解的瓷石、钾长石、钠长石、碳化硅通过雷蒙磨进行粉磨后,通过粉末振动筛筛分使原料粒度ぎ100目,细度合格的矿粉分别入仓储存,过筛后的余料二次粉磨;其余能在水浸和自然风化条件下物理分解的原料露天堆放30天以上备用; 第二步料浆制备 按上述原料配方的重量百分比,取破碎后粒度ぎ100目的瓷石、钾长石、钠长石、碳化硅粉和风化后的高岭土、紫木节、黑粘土放入球磨机;球磨机内的研磨介质为含硅量98%以上、粒度直径为150mm 250mm的石头,按石头料水=I. 5 I I的重量比例加入球磨机中研磨,研磨9 10小时,放浆时通过250目振动筛筛分,保证料浆细度き250目;第三步料浆均化 将球磨好的料浆注入沉浆池中,通过螺旋搅拌机匀速搅拌30分钟,使料浆充分混合均化,螺旋搅拌机的转速为750r/min ; 第四歩滤泥 将混合后的料浆通过液压双缸泵注入布带式滤泥机,滤除水分制成泥饼,通过调整液压双缸泵的压力和注入时间将泥饼含水量控制在18% 20%范围; 第五步练泥、存腐 对滤水后的泥饼放入粗练机中挤出,重复两次使泥料各种化学组分充分混合,粗炼挤出的泥段放置在阴凉处存放一周进行存腐,让泥料中的有机物腐烂分解; 第六步毛坯挤出成型 根据《带式输送机设计手册》规定的托辊规格,对粗练存腐后的原料进行挤出成型;挤出成型采用真空练泥机,要求真空度ぎ15kmp,挤出毛坯含水量保持在18%; 第七步将含水量保持在18%的毛坯放在干燥架上阴干2天,室温ぎ5°C.使毛坯的含水量降至12 14% ; 第八步将含水量在12 14%的毛坯进行高温干燥,干燥温度为65°C,干燥时间为I天,使混合泥的含水量进ー步降至2 4% ; 第九步生坯车制 将含水量为2 4%的毛坯在成型车床上加工,使其外形尺寸控制在国标(GB/10595-2009)所规定的关于托辊部分的要求,表面打磨去除附着物,车制的外形尺寸预留3mm加工余量; 第十步高温烧制 将车制好的生坯放进窑炉中烧制,烧制温度为1310°C,烧制时间为45小时,烧制出陶瓷辊体;其烧制升温曲线的控制如下 30°C 120°C, 升温速度30°C /小时,升温时间3小时; 120°C 360°C,升温速度20°C /小时,升温时间12小时; 360°C 860°C,升温速度50°C /小时,升温时间10小时;860°C 1070°C,升温速度30°C /小时,升温时间7小时; 停止升温,氧化气氛下保温2小时; 1070°C 1310°C,升温速度30°C /小时,升温时间8小时; 还原气氛下保温3小吋; 第十一歩自然冷却至室温后出窑,检测陶瓷辊体; 检测内容 、 1、外观质量 陶瓷托辊外观应为乳白色、浅黄色或青白色的顔色,表面整洁,无气泡,防水、防灰,无落渣、裂缝现象; 2、陶瓷辊体的物理、化学性能指标
全文摘要
本发明涉及一种井下防静电陶瓷托辊及其制备方法,属大型皮带运输机械配件技术领域。它由瓷石、高岭土、紫木节、钠长石、黑粘土、钾长石、碳化硅粉等原料按一定重量百分比配制后,再通过料浆制备,料浆均化,滤泥,练泥、存腐,毛坯挤出成型,生坯车制,高温烧制,精磨制成。它是利用碳化硅具有的半导体电性和高温抗氧化、导热、抗熔融以及掺入一定杂质即具有导电性能的特性,使陶瓷托辊既具有导电、防静电性能,又具有重量轻、硬度高、耐磨、耐酸碱、防水等特点。解决了现有陶瓷托辊采用普通的不具有导电性的陶瓷材料制作,不能及时释放电荷,导致产生静电火花引发瓦斯爆炸,危及煤矿工人生命及生产作业安全的问题。且使用安全可靠、使用寿命长。
文档编号C04B33/13GK102674807SQ201210191359
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者杨宏发 申请人:湖北大地环保设备有限公司
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