一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺的制作方法
【专利说明】一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工
■g
技术领域
[0001]本发明属于一种适用于各种厚壁蜂窝陶瓷体，特别涉及一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺。
【背景技术】
[0002]目前，国内在现有技术中，传统生产蜂窝陶瓷蓄热体和RTO蜂窝陶瓷体等其它蜂窝体，在泥料制备中所选用的粘结剂为甲基纤维素(MC)或羟丙基甲基纤维素(HPMC)，其生产工艺为:配料，加纤维素2.8%?3.5% —干法混料一捏合机调料，加水16%?18%，加油脂类润滑剂4%?5%，使泥料均化成团一真空练泥一I?2遍一泥段陈腐20h?24h — 二次真空练泥I?2遍一挤压成型一微波定型干燥一烘箱干温120°C左右干燥约24h —切割、吹灰一装窑一产品烧成，烧成曲线:室温一800°C，80°C?100°C /h ;800°C?1400°C，50°C?80°C /h，1400°C保温3h。上述二种粘结剂虽然粘结性能好，为蜂窝陶瓷体泥料制备提供了良好的可塑性和成型性能以及产品干燥强度，这种传统配方和工艺虽然产品合格率也能达到90%以上，产品性能能满足客户使用要求，但是，由于上述二种粘结剂价格昂贵(约30000元/吨)，占配方成本约25%，给蜂窝陶瓷蓄热体和RTO蜂窝体的生产成本带来了很大影响。同时，在产品烧成过程由于纤维素和油脂类润滑剂在低、中温阶段需要排胶，给环境造成很大污染。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺，以降低蜂窝陶瓷蓄热体和RTO蜂窝体等其它蜂窝体的生产成本和解决产品烧成过程中因排胶所造成的环境污染，提高了上述产品的经济效益和社会效益。
[0004]为了达成上述目的，本发明的技术方案是:
一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方，将膨润土按下列原料质量百分比进行配料:刚玉莫来石75%?85%，膨润土 10%?15%，氧化铝微粉4%?7%，氧化硅微粉1%?3%。另外，再按上述原料总和的质量百分比外加水18%?20%。
[0005]一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其步骤是:
将膨润土按下列原料质量百分比进行配料:刚玉莫来石75%?85%，膨润土 10%?15%，氧化铝微粉4%?7%，氧化硅微粉1%?3%。干法混合再捏合机调料，
然后，再按上述原料总和的质量百分比外加水18%?20%捏合，使泥料均化成团，真空练泥2?3遍，泥段陈腐48h?52h，二次真空练泥2?3遍，挤压成型，烘箱温湿度干燥；干燥曲线:室温?80°C，相对湿度75%?65%，干燥时间12h?16h ;80°C??120°C，相对湿度65%?25%，干燥时间8h?12h ;
切割、吹灰，装窑，产品烧成；
烧成曲线:室温?180 °C，升温速率50°C?60 °C /h ;180°C保温Ih ;180°C?570 °C，升温速率 60°C ?80°C /h ;570°C 保温 Ih ;570°C ?1100 °C，升温速率 80°C ?100 °C /h ； 1100°C保温 1.5h ;1100°C?1450°C，升温速率 60°C?80°C /h ;1450°C保温 3h。
[0006]所述蜂窝陶瓷蓄热体干燥合格率多99% ;烧成合格率多99%ο
[0007]所述蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为:Si02:24%?28% ;A1 203:68% ?72% !Fe2O3:< 1.0% ；Mg0..( 1.0% ;碱金属..( 1.5%。
[0008]所述蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的主要物理性能为:耐火度多17000C ;堆积密度彡900kg/m3；1550 °C高温二次重收缩率:彡2.0% ;吸水率彡14% ;适用温度1350 °C?1450。。。
[0009]采用上述方案后，本发明采用了廉价的膨润土(约400元/吨)作结合剂取代了昂贵的纤维素(约30000元/吨)，不仅保持了传统生产配方和工艺的产品干燥和烧成合格率，而且克服了上述存在的缺陷，降低了蜂窝陶瓷蓄热体和RTO蜂窝体等其它蜂窝体的生产成本，同时解决了产品烧成过程中因排胶所造成的环境污染，提高了上述产品的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0010]本发明一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体配方和工艺是这样实现的，将膨润土按下列原料质量百分比进行配料:刚玉莫来石75%?85% ;膨润土 10%?15% ;氧化铝微粉4%?7% ;氧化硅微粉1%?3%。再按上述原料总和的质量百分比外加水18%?20%。其制造工艺流程为:配料一干法混合一捏合机调料，加水，使泥料均化成团一真空练泥2?3遍一泥段陈腐48h?52h — 二次真空练泥2?3遍一挤压成型一烘箱温湿度干燥，干燥曲线:室温?80°C，相对湿度75%?65%，干燥时间12h?16h ;80°C??120°C，相对湿度65%?25%，干燥时间8h?12h —切割、吹灰一装窑一产品烧成，烧成曲线:室温?180°C，升温速率 50°C ?60°C /h ;180°C 保温 Ih ;180°C ?570 °C，升温速率 60°C ?80 °C /h ； 570 °C保温 Ih ;570°C ?1100°C，升温速率 80°C?100°C /h ;1100°C保温 1.5h ;1100°C?1450°C，升温速率60°C?80 °C /h ;1450°C保温3h。
[0011 ] 下面结合三种实施案例的配比和工艺作具体说明。
[0012]实施例1
将刚玉莫来石75% ;膨润土 15% ;氧化铝微粉7% ;氧化硅微粉3%。再按上述原料总和的质量百分比外加水18%。配料后经充分混合，捏合成团，真空练泥，泥段陈腐，二次真空练泥，挤压成型，烘箱温湿度干燥，1410°C保温3小时高温烧成，所得蜂窝陶瓷蓄热体化学组份质量百分比 S12:28% ；A1 203:68% ；Fe 203:^ 1.0% ；MgO 1.0% ;碱金属1.5%。蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的主要物理性能为:耐火度1700°C;堆积密度900kg/m3;1550°C高温二次重收缩率:2.0% ;吸水率12% ;适用温度1350 0C ο
[0013]实施例2
将刚玉莫来石80% ;膨润土 12% ;氧化铝微粉6% ;氧化硅微粉2%。再按上述原料总和的质量百分比外加水19%。配料后经充分混合，捏合成团，真空练泥，泥段陈腐，二次真空练泥，挤压成型，烘箱温湿度干燥，1430°C保温3小时高温烧成，所得蜂窝陶瓷蓄热体化学组份质量百分比 S12:26% ；A1 203:70% ；Fe 203:^ 1.0% ；MgO 1.0% ;碱金属1.5%。蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的主要物理性能为:耐火度1720°C;堆积密度910kg/m3;1550°C高温二次重收缩率:1.7% ;吸水率13% ;适用温度1400°Co
[0014] 实施例3
将刚玉莫来石85% ;膨润土 10% ;氧化铝微粉4% ;氧化硅微粉1%。再按上述原料总和的质量百分比外加水20%。配料后经充分混合，捏合成团，真空练泥，泥段陈腐，二次真空练泥，挤压成型，烘箱温湿度干燥，1450°C保温3小时高温烧成，所得蜂窝陶瓷蓄热体化学组份质量百分比 S12:24% ；A1 203:72% ；Fe 203:^ 1.0% ；MgO 1.0% ;碱金属1.5%。蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的主要物理性能为:耐火度1750°C;堆积密度950kg/m3;1550°C高温二次重收缩率:1.2% ;吸水率14% ;适用温度1450°C。
【主权项】
1.一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方，其特征在于:将膨润土按下列原料质量百分比进行配料:刚玉莫来石75%?85%，膨润土 10%?15%，氧化铝微粉4%?7%，氧化硅微粉1%?3% ;另外，再按上述原料总和的质量百分比外加水18%?20%。
2.一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于步骤是: 将膨润土按下列原料质量百分比进行配料:刚玉莫来石75%?85%，膨润土 10%?15%，氧化铝微粉4%?7%，氧化硅微粉1%?3% ;干法混合再捏合机调料，然后，按上述原料总和的质量百分比外加水18%?20%捏合，使泥料均化成团，真空练泥2?3遍，泥段陈腐48h?52h，二次真空练泥2?3遍，挤压成型，烘箱温湿度干燥；切割、吹灰，装窑，产品烧成。
3.根据权利要求2所述的一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于: 干燥曲线:室温?80°C，相对湿度75%?65%，干燥时间12h?16h ;80°C??120°C，相对湿度65%?25%，干燥时间8h?12h。
4.根据权利要求2所述的一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于: 烧成曲线:室温?180 °C，升温速率50°C?60 °C /h ;180°C保温Ih ;180°C?570 °C，升温速率 60°C ?80°C /h ;570°C 保温 Ih ;570°C ?1100 °C，升温速率 80°C ?100 °C /h ； 1100°C保温 1.5h ;1100°C?1450°C，升温速率 60°C?80°C /h ;1450°C保温 3h。
5.根据权利要求2所述的一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于:所述蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的化学组份质量百分比为:Si02:24%?28% ;A1 203:68% ?72% !Fe2O3:< 1.0% ；Mg0..( 1.0% ;碱金属..( 1.5%。
6.根据权利要求2所述的一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于:所述蜂窝陶瓷蓄热体烧成后的主要物理性能为:耐火度多17000C ;堆积密度彡900kg/m3;1550°C高温二次重收缩率:彡2.0%;吸水率彡14%;适用温度1350 °C?1450。。。
【专利摘要】本发明公开一种用膨润土取代纤维素生产蜂窝陶瓷蓄热体的配方，按下列原料质量百分比配料：刚玉莫来石75%～85%，膨润土10%～15%，氧化铝微粉4%～7%，氧化硅微粉1%～3%。再按上述原料总和的质量百分比外加水18%～20%。本发明还公开对应的工艺，将原料干法混合再捏合机调料,然后加水捏合，使泥料均化成团，真空练泥2～3遍，泥段陈腐48h～52h，二次真空练泥2～3遍，挤压成型，烘箱温湿度干燥；切割、吹灰，装窑，产品烧成。本发明降低了蜂窝陶瓷蓄热体的生产成本，解决了产品烧成过程中因排胶所造成的环境污染，提高了经济效益和社会效益。
【IPC分类】C04B35-185, C04B38-00
【公开号】CN104876622
【申请号】CN201510258649
【发明人】盛春皓, 石磊, 沈忠华
【申请人】福建紫荆环境工程技术有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月20日