高强耐压耐酸耐温条梁的制作方法

本发明涉及酸解反应器，尤其是涉及到酸解反应器反应槽。

背景技术：

在工业用酸制取钛白粉中，大都使用酸解反应器。酸解反应器主要有机械搅拌槽式反应器、回转筒式反应器、板式浸取塔和螺旋浸取器等，综合产量、成本和质量，目前用得较多的主要是机械搅拌槽式反应器。机械搅拌槽式反应器是由反应槽体和搅拌装置组合而成的，而反应槽是由耐酸耐温的陶瓷条梁和耐酸胶泥筑砌以及玻璃隔离层而成的，条梁是直接与酸液接触的外表层，反应槽外表层都具有耐酸耐温特性。但现有反应槽体的使用寿命不长，大都不超过2年，就得重新制作，费用成本较高。其原因一是现有条梁之间采取耐酸胶泥筑砌而成，使用一段时间后，底面条梁之间的对接缝，尤其是纵向对接缝连接密封容易失效，导致对接缝发生酸液渗透，会造成反应槽侵蚀损害报废；二是由于搅拌装置的强烈连续震动，底面条梁在酸腐蚀、高温和强烈震动作用下，条染容易发生弯曲变形，甚至会发生断裂，同样会造成反应槽侵蚀损害报废，不仅降低生产效率，而且会增加生产成本。

技术实现要素：

针对上述现有技术中酸解反应器反应槽中条梁所存在的问题，本发明提供了一种用于筑砌酸解反应器反应槽底面并可提高反应槽抗震密封性的高强耐压耐酸耐温条梁。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述高强耐压耐酸耐温条梁包括条梁本体，所述条梁本体一端具有台肩、相对的另一端具有搭口，所述搭口与台肩相配，所述搭口上间隔设置有凹槽，所述条梁本体上端两侧设置有斜口，并按下述方法步骤制备而成：

a、先将粒度均为250-300目的福建高岭土10-20wt%、贵州高岭土10-20wt%、界排高岭土20-30wt%、宜春高岭土15-30wt%、苏州高岭土5-10wt%、α-铝粉20-30wt%和长石3-5wt%经球磨混碾形成预混料，

b、再在预混料中加入预混料重量2-3%的滑石、3-5%的广东黑泥和1-3%的湖南半山泥及适量的水进行球磨形成泥浆料，

c、将泥浆料滤干，控制泥浆料水份在5-8%，而后再将泥浆料进行真空练泥和陈腐，

d 、再进行模压成型，制成坯体，将坯体干燥定型，送入窑炉中在1300-1350℃下保温烧制4-5小时制成条梁。

所述福建高岭土为福建漳州市龙文区出产的水洗高岭土，Al₂O₃平均含量为37.8%、SiO₂平均含量为47%，含铁量小于0.4%，属于超白高岭土。

所述贵州高岭土是贵州叙永地区出产的一种多水高岭土，三氧化二铝的含量都在.35%以上，铁的含量在0.5%以下，塑性比一般高岭土更好。

所述界排高岭土是湖南衡阳界牌出产的高岭土，是一种软质富硅高岭土。

宜春高岭土是上高县、袁州区出产的一种氧化硅含量高、白度高的高岭土。

苏州高岭土是苏州相城区出产的超细低铁高岭土。

广东黑泥为惠州博罗县出产，富含天然物质和丰富的粘性物，其塑度高，流动性好，易于充型。

湖南半山泥为湖南新化县出产，具有高的耐酸碱性。

本发明一是将铺设在酸解反应器反应槽底面的条梁设计成条梁左右两端分别具有台肩与搭口并用耐酸胶泥密封相连的纵向对接和条梁两侧均具有斜口并用耐酸胶泥相连的横向对接，从而可大大增强反应槽底面条梁之间的密封性；本发明更主要的是采用多种各具特性的高岭土、铝粉以及多种辅料混合制成，在提高条梁的耐酸、耐温性的同时，提高其抗压强度和抗震热稳定性能，使条梁在酸腐蚀、高温和强烈震动作用条件下不易变形和开裂，提高了反应槽的使用寿命，使用寿命可达到三年以上，相应提高了生产效率，降低了生产成本。

本发明性能要求：

耐酸度≥98% 、 耐温度≥230℃，

抗压强度≥100 MPa、抗弯强度≥40 MPa，

抗震热稳定性：920/20℃—20次不裂。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，

图2是本发明的俯视结构示意图，

图3是本发明的左视结构示意图。

在图中，1、条梁本体 2、台肩 3、搭口 4、凹槽 5、斜口 6、耐酸胶泥。

具体实施方式

酸解反应器反应槽为方形槽体，其槽体内设置有机械搅拌装置，所述方形槽由底面条梁和侧面条梁用耐酸胶泥筑砌而成。本发明为铺设在反应槽底面的条梁本体，通过改变条梁本体的形状，提高条梁本体之间的对接缝的连接强度和密封性，使条梁本体之间的对接缝不容易发生酸液渗透，提高反应槽的使用寿命。下面祥细说明铺设在反应槽底面的条梁本体的形状结构及制造方法：

在图中，所述高强耐压耐酸耐温条梁用高铝陶瓷材料制成，它包括呈长方体块状的条梁本体1，一种外形尺寸为1130（长）×230（宽）×65（高）mm，另一种外形尺寸为1060×230×65mm，所述条梁本体一端具有台肩2、相对的另一端具有搭口3，所述搭口与台肩相配，所述搭口上（搭口的两个相互垂直平面上）间隔平行设置有凹槽4，凹槽间距与凹槽宽度相同或相近，条梁本体组合时，所述台肩与搭口之间和凹槽内设有耐酸胶泥6，所述凹槽也可设置成交错式或环状式，所述凹槽横截面为圆弧形、三角形或方形等，优选横截面为半圆形或正三角形，台肩和搭口用于条梁纵向（条梁宽度方向）结接缝的密封连接，所述条梁本体上端两侧分别设置有斜口5，斜口用于条梁横向（条梁长度方向的密封连接，如图3所示），两斜口组合相配形成三角形对接缝，对接缝中设有耐酸胶泥6。

本发明采用下列实施例制备而成：

实施例1

a、先将粒度均为250-300目的福建高岭土15wt%、贵州高岭土15wt%、界排高岭土20wt%、宜春高岭土20wt%、苏州高岭土5wt%、α-铝粉20wt%和长石5wt%球磨混碾形成预混料，

b、再在预混料中加入预混料重量3%的滑石、5%的广东黑泥和2%的湖南半山泥及适量的水进行球磨形成泥浆料，

c、将泥浆料滤干，控制泥浆料水份在5-6%，而后再将泥浆料进行真空练泥和陈腐，

d 、再进行模压成型，制成坯体，将坯体干燥定型，送入窑炉中在1300-1350℃下保温烧制4-5小时而成。

实施例1制得的条梁经检测性能如下：

耐酸度：99.5% 、 耐温度：247℃，

抗压强度：117 MPa、抗弯强度：41.3MPa，

抗震热稳定性：920/20℃—20次不裂。

化学成份：Al₂O₃含量为32.8%、SiO₂含量为62.5%，三氧化铁含量小于0.4%，K₂O和Na₂O含量小于2.5%，CaO含量小于1%，MgO含量小于0.5%。

实施例2

a、先将粒度均为250-300目的福建高岭土10wt%、贵州高岭土15wt%、界排高岭土25wt%、宜春高岭土15wt%、苏州高岭土7wt%、α-铝粉25wt%和长石3wt%球磨混碾形成预混料，

b、再在预混料中加入预混料重量2%的滑石、4%的广东黑泥和2%的湖南半山泥及适量的水进行球磨形成泥浆料，

c、将泥浆料滤干，控制泥浆料水份在5-6%，而后再将泥浆料进行真空练泥和陈腐，

d 、再进行模压成型，制成坯体，将坯体干燥定型，送入窑炉中在1300-1350℃下保温烧制4-5小时而成。

实施例2制得的条梁经检测性能如下：

耐酸度：99.8% 、 耐温度：251℃，

抗压强度：121 MPa、抗弯强度：42.1MPa，

抗震热稳定性：920/20℃—20次不裂。

化学成份：Al₂O₃含量为31.7%、SiO₂含量为62.5%，三氧化铁含量小于0.4%，K₂O和Na₂O含量小于2.5%，CaO含量小于1%，MgO含量小于0.5%。