专利名称：水泥窑用预热器陶瓷内筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干法水泥回转窑水泥窑预热器用碳化硅基陶瓷材料内筒，属于硅 酸盐技术领域。
背景技术：
水泥回转窑前的预热器中装有内筒(或称挂片)，由于作业环境恶劣(高温\氧 化\腐蚀\磨损)，通常内筒都是由耐热钢挂板组装而成的，上层可设固定架，底层可设连接 板加固。挂板为弧面板，挂板上端设有挂孔，挂板下端设有对应的挂钩，下面的挂板挂孔挂 到上面的挂板挂钩上，依次连接，结构复杂，松散不够紧密，即使这样，使用寿命仍然较短， 五级内筒也仅仅只有6 —12个月。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长。本发明所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其配料重量百分组成为
硅粉20-25%、氮化硅3-5%、碳化硅70-75%和碳纤维0. 5—1%。引入碳纤维提高材料韧性。其中，碳化硅颗粒级配控制为F240:F1200=1:2较好。内筒表面有镀膜层，镀膜层选择氮化硼镀膜层，可以用1 μ m氮化硼微粉浆糊涂覆 后烧制而成，表面防腐，抗氧化，提高材料的抗氧化能力。采用注模、挤出或等静压等成型技术，坯体内部结构均勻一致，产品性能稳定。成 型时最好添加成型添加剂，改善成型性能。制备流程如下配料、均化、制浆/炼泥/干压粉料、成型、表面镀膜、干燥、半成品 加工、无损探伤、氮气保护感应加热/真空反应烧结、后加工及表面处理、无损探伤等检验。本发明水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长，达2年以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1
配料，按重量百分比称取下述各原料 硅粉25% 氮化硅3%
碳化硅颗粒级配料(F240:F1200) :71. 5% 碳纤维:0· 5%.
外加成型添加剂2130树脂，15%;甘油2%;石蜡3%。捏合混炼均化2小时，挤出成型，真空炼泥，真空度大于0. IMP,炼三遍，保湿陈腐 均化24小时以上，挤出成型。
干燥表面涂层
产品先送入40°C，湿度60— 80%烘干48小时；到60°C，经表面镀膜涂层(Ium氮 化硼微粉浆糊)，200°C 48小时树脂固化。烧成
产品经无损探伤检验后装入炉室温经8小时达1800°C保温氮化4小时，10小时冷 却至50°C出炉。产品经表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。实施例2
配料，按重量百分比称取下述各原料 硅粉20% 氮化硅5%
碳化硅颗粒级配料74. 5% 碳纤维:0· 5%.
外加成型添加剂2130树脂3%，甲基纤维素1% ；均勻混合4小时，保湿陈腐24小时。成型
均化粉料装入胶模中，震动并轻轻敲打模型，保证物料装磨尽可能密实，用120兆 帕压力等静压成型，保压20分钟后，缓慢降压。脱模。干燥表面涂层
坯体修坯，表面镀膜涂层(Ium氮化硼微粉浆糊)，干燥60°C干燥48小时。烧成
产品经无损探伤检验装入炉氮化烧成，烧成过程为经24小时400°C保温4小时，经 12小时升至600°C，在此温度下保温2. 5小时(要求2-3小时)，保温结束后抽真空向炉内 充氮气，经24小时缓慢升温至1450-1500°C，在此升温过程中保持炉内压力0. 08MPa (要求 0. 05-0. 5MPa)，1450-1500°C保温120小时，使坯体充分氮化，12小时冷至室温。产品经表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。实施例3
配料，按重量百分比称取下述各原料 硅粉22% 氮化硅4%
碳化硅颗粒级配料73% 碳纤维1%.
外加成型添加剂2130树脂3%、甲基纤维素1% ；均勻混合均化4小时，造粒，保湿陈腐 24小时。成型
均化好粉料经双向600吨油压机压制成型。干燥表面涂层
坯体修坯，表面镀膜涂层(Ium氮化硼微粉浆糊)，干燥60°C干燥48小时。烧成
产品经无损探伤检验装入炉氮化烧成，烧成过程为经12小时升至600°C，在此温度 下保温2. 4小时(要求2-3小时)，保温结束后抽真空向炉内充氮气，经24小时缓慢升温至1450-1500°C，在此升温过程中保持炉内压力0. 06MPa (要求0. 05-0. 5MPa), 1450_1500°C保 温120小时，使坯体充分氮化，12小时冷至室温.
产品经表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。由发明制备的陶瓷内筒，性能指标如下 气孔率5-6%
体密2. 7-2. 8g/cm3
高温抗折(1400 °C ) :88-90MPa 常温抗折78-80MPa
热膨胀系数2. 8-4. 5 X 10_7°C (20-1400°C),
材料抗氧化，抗热震性好、耐火度高、耐磨、防腐、内筒寿命长，五级内筒运行2年完好 无损，预计寿命3-5年。
权利要求
一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于其配料重量百分组成为硅粉20-25%、氮化硅3-5%、碳化硅70-75%和碳纤维0.5--1%。
2.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于碳化硅颗粒级配为 F240:F1200=1:2。
3.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于内筒表面有镀膜层。
4.根据权利要求3所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于镀膜层为氮化硼镀膜层。
全文摘要
本发明涉及一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域，其配料重量百分组成为硅粉20-25%、氮化硅3-5%、碳化硅70-75%和碳纤维0.5--1%，内筒表面有镀膜层。使用寿命长，达2年以上。
文档编号C04B35/565GK101805189SQ20101015870
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者唐竹兴, 宋月鹏, 封吉圣, 石志民, 赵霞, 郑本水, 陈俊红 申请人:山东圣川陶瓷材料有限公司;山东省耐火材料工程研究中心;北京科技大学