一种低膨胀型陶瓷辊棒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低膨胀型陶瓷辊棒，其主要原料为电熔莫来石、白刚玉砂、矿物原料；陶瓷辊棒的热膨胀系数为3.5~5.810-6/℃。相应地，本发明还公开了该低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，包括：将耐火粘土，氧化铝，矿物原料，硅酸锆和水加入到球磨机球磨；将电熔莫来石颗粒和白刚玉砂加入到所述球磨机二次球磨或者搅拌，得到浆料；将浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为3.5～5.810-6/℃的陶瓷辊棒。采用本发明，所述陶瓷辊棒具有较低的热膨胀系数，抗弯强度高，抗断裂韧性好，抗急冷急热性能好，使用寿命长，适用于辊道窑的预热带或急冷带等温差较大的区域。
【专利说明】一种低膨胀型陶瓷辊棒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷辊棒的加工制作【技术领域】，特别涉及一种低膨胀型陶瓷辊棒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前辊道窑广泛应用于建筑及卫生陶瓷的生产，其所用的陶瓷辊棒大多采用的是以氧化铝和刚玉砂为主要原料的刚玉莫来石材质，由于其主晶相含有大量的刚玉相，所以其膨胀系数较大，普通陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~IOO(TC)通常在6.(Te.5*10_6°c范围之内。过大的热膨胀系数，导致陶瓷辊棒在受热时会产生较大的体积膨胀，在辊棒窑的预热带和急冷带，由于冷热风的交汇，在陶瓷辊棒上下具有巨大的温差，从而导致陶瓷辊棒的膨胀不一致而产生弯曲变形，弯曲变形的程度与陶瓷辊棒热膨胀系数的大小成正比。弯曲的陶瓷辊棒会导致窑内产品的行进路线发生改变，产品会互相挤压或发生碰撞，从而严重影响了烧成产品的质量。
[0003]有鉴于此，提供一种具有低热膨胀系数的陶瓷辊棒克服现有技术中存在的缺陷，并给出所述陶瓷辊棒的制备方法是业内亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低膨胀型的陶瓷辊棒，适用于辊道窑的预热带或急冷带等温差较大的区域。
[0005]本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种制备上述低膨胀型的陶瓷辊棒的方法。
[0006]为达到上述技术效果，本发明提供了一种低膨胀型陶瓷辊棒，其主要原料为电熔莫来石、白刚玉砂、矿物原料；
所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为3.5^5.8* 10_6/°C。
[0007]作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒其以重量百分比计的主要原料配方如下: 电熔莫来石20~40%
白刚玉砂2~20%
矿物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸错1~15%。
[0008]作为上述方案的改进，所述矿物原料选用蓝晶石类矿物中的一种或几种；
所述蓝晶石类矿物包括蓝晶石、硅线石和红柱石。
[0009]作为上述方案的改进，所述矿物原料的细度为3~40 um,所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为30-150目，所述氧化铝粒度为0.1~10 um。[0010]作为上述方案的改进，所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5^3.5:0.5^1.5。
[0011]作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒以重量百分比计的原料还包括:
粘结剂0.1~5.0% ；
所述粘结剂为羧甲基纤维素。
[0012]相应地，为达到上述技术效果，本发明还提供了一种低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，包括:
将耐火粘土，氧化铝，矿物原料，硅酸锆和水加入到球磨机中进行一次球磨；
将电熔莫来石颗粒和白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌，得到浆
料；
将所述浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为3.5~5.8.10_6/°C的陶瓷辊棒。
[0013]作为上述方案的改进，所述一次球磨的时间控制在0.5~2h，所述二次球磨或搅拌的时间控制在0.f lh。
[0014]作为上述方案的改进，所述浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为3.5~5.8 - 10_6/°C的陶瓷辊棒的步骤中，包括:
将所述浆料烘干成粉料；
加入粘结剂和水，将所述粘结剂和所述粉料搅拌均匀，得到泥料；
将所述泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条；
将所述泥条通过挤出机进行塑性挤出成型，得到陶瓷辊棒坯管；
将所述陶瓷辊棒坯管烘干；
将所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管进行等静压处理，所述等静压处理的压カ控制在50~250Mpa的范围内；
将所述经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管在1500~1700で下高温烧成，得到热膨胀系数为3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷辊棒。
[0015]作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒以重量百分比计的主要原料配方如下: 电熔莫来石20~40%
白刚玉砂2~20%
矿物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸错I~15% ； 粘结剂0.1~5.0% ；
所述矿物原料选用藍晶石类矿物中的ー种或几种，所述蓝晶石类矿物包括藍晶石、硅线石和红柱石；
所述矿物原料的细度为3~40 _um,所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为3(Tl50目，
所述氧化铝粒度为0.no um ；
所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5^3.5:0.5^1.5 ；
所述粘结剂为羧甲基纤维素。[0016]实施本发明具有如下有益效果:
在涉及陶瓷辊棒的专业【技术领域】中，与现有技术相比，在室温~1000°c的条件下，现有的陶瓷辊棒的热膨胀系数一般为6.(Te.5 > 10_6°C。而本发明陶瓷辊棒的技术优点是具有较低的热膨胀系数3.5~5.8、10_6/°C (室温~1000°C)。本发明低膨胀型陶瓷辊棒在辊道窑中温差较大的预热带和急冷带使用时不容易发生弯曲，从而保证烧成产品的正常运行，解决了普通辊棒在此区域容易弯曲变形的问题。此陶瓷辊棒的生产成本与普通辊棒基本相同，而抗弯性能却远胜于普通陶瓷辊棒，属陶瓷辊棒在辊道窑内使用的必不可少的配套产品之一。具体地，其原理如下:
本发明采用的蓝晶石类矿物原料(包括蓝晶石、硅线石和红柱石)，会在高温下产生针状莫来石晶种，由于莫来石晶种的存在，会促进陶瓷辊棒莫来石晶体的形成，从而提高了陶瓷辊棒中的莫来石化，降低了陶瓷辊棒的膨胀系数。
[0017]本发明在陶瓷辊棒基质材料中引入了部分硅酸锆，在高温下硅酸锆会分解出氧化锆，从而对莫来石起到增韧增强作用，提高陶瓷辊棒的高温使用性能。
[0018]本发明中的陶瓷辊棒骨料采用的是电熔莫来石和白刚玉砂相结合的方式加入，电熔莫来石的加入可以大大降低陶瓷辊棒的膨胀系数，但由于电熔莫来石的强度较低，在受到外部机械力冲击时容易发生穿晶断裂，而使辊棒失效。因此，在电熔莫来石中引入部分白刚玉砂，在受到外部机械力冲击时，强度较高的白刚玉砂会阻挡裂纹的继续扩展，从而提高陶瓷辊棒整体的抗断裂强度。另外，白刚玉砂的存在，在辊棒烧成冷却过程中，由于膨胀失配的问题，会在白刚玉砂的周围产生微小裂纹，这些微小裂纹的存在会进一步提高陶瓷辊棒的断裂韧性和抗急冷急热性能。
[0019]本发明中陶瓷辊棒采用了等静压处理的工艺，陶瓷辊棒坯管在巨大的压力下，坯管内的颗粒料会重排，形成纵横交错的结构，提高了本陶瓷辊棒的机械性能，进而延长了本陶瓷辊棒的使用寿命。
[0020]综上所述，本发明陶瓷辊`棒具有较低的热膨胀系数，抗弯强度高，抗断裂韧性好，抗急冷急热性能好，使用寿命长，适用于辊道窑的预热带或急冷带等温差较大的区域。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法的流程图；
图2是本发明一种低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法的又一流程图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0023]本发明实施例提供了一种低膨胀型陶瓷辊棒，其主要原料为电熔莫来石、白刚玉砂、矿物原料；
所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为3.5^5.8 > 10_6/°C。
[0024]优选地，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为4.0-5.5:.: 10-6/oC。
[0025]需要说明的是，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数是在室温至1000°C条件下的热膨胀系数。[0026]所述陶瓷辊棒其以重量百分比计的主要原料配方如下:
电熔莫来石20~40%
白刚玉砂2~20%
矿物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸错1~15%。
[0027]优选地，所述陶瓷辊棒其以重量百分比计的主要原料配方如下:
电熔莫来石25~30%
白刚玉砂5~15%
矿物原料5~15%
耐火粘土2(T40% 氧化铝15~30%
硅酸锆3~10%。
[0028]需要说明的是，所述陶瓷辊棒以重量百分比计的原料，还包括:
粘结剂0.1~5.0%。
[0029]优选地，所述粘结剂的加入量为1.0~3.0%。
[0030]在上述陶瓷辊棒的主要原料配方中:
一、所述矿物原料选用藍晶石类矿物中的ー种或几种；所述蓝晶石类矿物包括藍晶石、硅线石和红柱石。
[0031 ] 优选地，所述矿物原料选用蓝晶石、硅线石和红柱石中的ー种。
[0032]所述矿物原料的细度为3~40 |_mi。
[0033]优选地，所述矿物原料的细度为1(T30 Lull。
[0034]需要说明的是，藍晶石类矿物属高铝矿物原料，它包括藍晶石、硅线石(又名矽线石、夕线石)和红柱石3种同质异相的无水硅酸盐矿物，其化学成分为Al2O3 ? Si02。藍晶石矿物具有以下エ艺特性:①热膨胀性:藍晶石矿物在加热过程中体积膨胀率16%-18%。②稳定性:蓝晶石矿物生产耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍。③耐火度高:一般粘土质耐火材料的耐火度为1670-1770°C，而蓝晶石的耐火材料通常大于1790°C，最高大于1850°C。④不可逆性:藍晶石矿物锻烧成莫来石，是ー个不可逆的转化。在温度1810°C以下它是稳定的。
[0035]因此，本发明的陶瓷辊棒采用的藍晶石类矿物原料(包括藍晶石、硅线石和红柱石)，会在高温下产生针状莫来石晶种，由于莫来石晶种的存在，会促进陶瓷辊棒莫来石晶体的形成，从而提高了陶瓷辊棒中的莫来石化，降低了陶瓷辊棒的膨胀系数。莫来石耐火材料具有高温下体积稳定、膨胀率低、抗化学腐蚀性强、机械强度高和抗热冲击能力强的特点。
[0036]二、本发明在陶瓷辊棒基质材料中引入了 f 15%硅酸锆，在高温下硅酸锆会分解出氧化锆，从而对莫来石起到增韧增强作用，提高陶瓷辊棒的高温使用性能。
[0037]三、所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为3(Tl50目。[0038]优选地，电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为4(T120目。
[0039]所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5^3.5:0.5^1.5。
[0040]优选地，所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为3:1。
[0041]本发明中的陶瓷辊棒骨料采用的是电熔莫来石和白刚玉砂相结合的方式加入，电熔莫来石的加入可以大大降低陶瓷辊棒的膨胀系数，但由于电熔莫来石的强度较低，在受到外部机械カ冲击时容易发生穿晶断裂，而使辊棒失效。因此，在电熔莫来石中引入部分白刚玉砂，在受到外部机械カ冲击时，強度较高的白刚玉砂会阻挡裂纹的继续扩展，从而提高陶瓷辊棒整体的抗断裂強度。另外，白刚玉砂的存在，在辊棒烧成冷却过程中，由于膨胀失配的问题，会在白刚玉砂的周围产生微小裂纹，这些微小裂纹的存在会进ー步提高陶瓷辊棒的断裂韧性和抗急冷急热性能。
[0042]四、所述氧化铝粒度为0.riO U111。
[0043]优选地，所述氧化铝粒度为1~5 U121。
[0044]五、所述粘结剂可选用羧甲基纤维素。
[0045]六、本发明采用15~50%的耐火粘土。
[0046]其中，耐火粘土是指耐火度大于1580°C、可做耐火材料的粘土和用作耐火材料的铝土矿。除具有较高的耐火度外，在高温条件下能保持体积的稳定性，并具有抗渣性、对急冷急热的抵抗性，以及一定的机械强度，经煅烧后异常坚定。
[0047]总之，本发明陶瓷辊棒具有较低的热膨胀系数，在辊道窑中温差较大的预热带和急冷带使用时不容易发生弯曲，抗弯强度高，抗断裂韧性好，抗急冷急热性能好，使用寿命长。本发明适用于辊道窑的预热带或急冷带等温差较大的区域，属陶瓷辊棒在辊道窑内使用的必不可少的配套产品之一。
[0048]相应地，參见图1，本发明还提供了一种低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，包括:
SlOl，将耐火粘土，氧化铝，矿物原料，硅酸锆和水加入到球磨机中进行一次球磨。
[0049]所述一次球磨的时间控制在0.5~2h。
[0050]S102,将电熔莫来石颗粒和白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌，得到浆料。
[0051]所述二次球磨或搅拌的时间控制在0.flh。
[0052]步骤SlOl和S102中，所述陶瓷辊棒原料按下面配方的依次加入(重量百分比): 电熔莫来石20~40%
白刚玉砂2~20%
矿物原料2~20%
耐火粘土15~50%
氧化招10~40%
娃酸错1~15%。
[0053]优选地，所述陶瓷辊棒其以重量百分比计的主要原料配方如下:
电熔莫来石25~30%
白刚玉砂5~15%
矿物原料5~15%耐火粘土20-40%
氧化铝15~30%
硅酸锆3~10%。
[0054]S103，将所述浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为
3.5~5.8.1(T7°C的陶瓷辊棒。
[0055]优选地，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为4.0-5.5 X IO-6ZV。
[0056]需要说明的是，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数是在室温至1000°C条件下的热膨胀系数。
[0057]步骤S103中，包括:
将所述浆料烘干成粉料；
采用喷雾造粒加工工艺，使陶瓷辊棒胚料加工成具备一定流动性的颗粒料；
加入粘结剂和水，将所述粘结剂和所述粉料搅拌均匀，得到泥料；
将所述泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条；
将所述泥条通过挤出机进行塑性挤出成型，得到陶瓷辊棒坯管；
将所述陶瓷辊棒坯管烘干；
将所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管进行等静压处理，所述等静压处理的压力控制在50~250Mpa的范围内；
将所述经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管在150(Tl70(rC下高温烧成，得到热膨胀系数为3.5^5.8 >: 10_6/°C的陶瓷辊棒。
[0058]需要说明的是，粘结剂的加入量为0.1-5.0%，粘结剂可选用羧甲基纤维素。
[0059]优选地，所述粘结剂的加入量为1.0~3.0%。
[0060]结合图2的流程图，对本发明一种低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法进行更详尽的阐述，包括:
S201，将耐火粘土，氧化铝，矿物原料，硅酸锆和水加入到球磨机中进行一次球磨。
[0061]所述一次球磨的时间控制在0.5~2h。优选地，所述一次球磨的时间控制在lh。
[0062]优选地，将15~50%耐火粘土，10~40%氧化铝，2~20%矿物原料，I~15%硅酸锆和外加20~35%水加入到球磨机中进行一次球磨0.5~2h。
[0063]更佳地，将20~40%耐火粘土，15~30%氧化铝，5~15%矿物原料，3~10%硅酸锆和外加25~30%水加入到球磨机中进行一次球磨lh。
[0064]需要说明的是，所述矿物原料选用蓝晶石类矿物中的一种或几种；所述蓝晶石类矿物包括蓝晶石、硅线石和红柱石。
[0065]所述矿物原料的细度为3~40 μηι。
[0066]优选地，所述矿物原料的细度为1(T30 um。
[0067]所述氧化铝粒度为0.1-10 Jjm。
[0068]优选地，所述氧化铝粒度为1~5 um。
[0069]S202,将电熔莫来石颗粒和白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌，得到浆料。[0070]所述二次球磨或搅拌的时间控制在0.flh。优选地，所述二次球磨或搅拌的时间控制在0.5h。
[0071]优选地，将2(T40%电熔莫来石颗粒和2~20%白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌0.f lh，得到浆料。
[0072]更佳地，将25~30%电熔莫来石颗粒和5~15%白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌0.5h,得到楽:料。
[0073]需要说明的是，所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为3(T150目。
[0074]优选地，电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为4(Tl20目。
[0075]进ー步，所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5^3.5:0.5^1.5。
[0076]优选地，所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为3:1。
[0077]S203，将所述浆料烘干成粉料。
[0078]所述将浆料烘干成粉料的方式可选用喷雾干燥或压滤炼泥。
[0079]所述烘干后的粉料的含水量为f 10%。
[0080]优选地，所述烘干后的粉料的含水量为2~8%。
[0081]采用喷雾造粒加工エ艺或者压滤炼泥エ艺，使陶瓷辊棒胚料加工成具备一定流动性的颗粒料，这样的胚料其堆积密度更高，更容易与粘结剂混合均匀。
[0082]S204,加入粘结剂和水，将所述粘结剂和所述粉料搅拌均匀，得到泥料。
[0083]具体地，加入0.r5.0%的粘结剂和外加1(T18%水后，将所述粘结剂和所述粉料搅拌均匀，得到泥料。
[0084]优选地，所述粘结剂的加入量为1.0~3.0%。
[0085]所述粘结剂可选用羧甲基纤维素。
[0086]S205，将所述泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条。
[0087]所述炼泥机可选用液压直推式炼泥机或螺旋式炼泥机。
[0088]优选地，将所述泥料通过炼泥机进行炼泥2~3次，得到泥条。
[0089]S206，将所述泥条通过挤出机中进行塑性挤出成型，得到陶瓷辊棒坯管。
[0090]所述挤出机可选用液压直推式塑性挤出机或螺旋式塑性挤出机。
[0091]S207，将所述陶瓷辊棒坯管烘干。
[0092]所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管的水分为0.5~3%。
[0093]优选地，所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管的水分为广2%。
[0094]S208，将所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管进行等静压处理。
[0095]所述等静压处理的压カ控制在5(T250Mpa的范围内。
[0096]优选地，所述等静压处理的压カ控制在6(T200Mpa的范围内。
[0097]S209，将所述经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管在1500~1700で下高温烧成，得到热膨胀系数为3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷辊棒。
[0098]优选地，高温烧成的温度为1550~1650で。
[0099]优选地，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为4.(T5.5.10_6/°C。
[0100]需要说明的是，所述陶瓷辊棒的热膨胀系数是在室温至1000°C条件下的热膨胀系数。
[0101 ]下面以具体实施例进ー步说明本发明实施例1
先将2250Kg的耐火粘土，1350Kg的氧化铝细粉，600Kg的蓝晶石细粉，以及450Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入2138Kg的电熔莫来石颗粒和712Kg的白刚玉砂再球磨0.5小时。
[0102]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为5%的粉料，烘干出的粉料加入
2.0wt%的羧甲基纤维素，外加15wt%的水后在强力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用液压直推式造粒机炼泥两次、然后采用液压直推式出管机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在IOOMpa的压力下进行等静压工艺处理，然后在155(Tl650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~10000C )为5.35 > 10_6/。。。
[0103]实施例2
先将2100Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化铝细粉，900Kg的蓝晶石细粉，以及375Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入2250Kg的电熔莫来石颗粒和750Kg的白刚玉砂再球磨0.5小时。
[0104]球磨出的浆料经过压滤、炼泥、烘干破碎，制备成含水率为8%的粉料，烘干出的粉料加入2.8wt%的羧甲基纤维素，外加12wt%的水后在强力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在ISOMpa的压力下进行等静 压工艺处理，然后在155(Tl650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为4.75.10_6/°C。
[0105]实施例3
先将2550Kg的耐火粘土，1200Kg的氧化铝细粉，750Kg的蓝晶石细粉，以及450Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入1912Kg的电熔莫来石颗粒和638Kg的白刚玉砂再球磨0.5小时。
[0106]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为3%的粉料，烘干出的粉料加入
2.5wt%的羧甲基纤维素，外加17wt%的水后在强力搅拌机中搅拌20分钟，采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在90Mpa的压力下进行等静压工艺处理，然后在155(T1650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为5.45 10_6/°C。
[0107]实施例4
先将1500Kg的耐火粘土，2025Kg的氧化铝细粉，1125Kg的硅线石细粉，以及750Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约0.5小时，然后再加入1575Kg的电熔莫来石颗粒和525Kg的白刚玉砂再球磨0.25小时。
[0108]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为5%的粉料，烘干出的粉料加入
2.0wt%的羧甲基纤维素，外加15wt%的水后在强力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用液压直推式造粒机炼泥两次、然后采用液压直推式出管机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在50Mpa的压力下进行等静压工艺处理，然后在1500-1700?下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为4.02 > 10_6/°C。
[0109]实施例5
先将1875Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化铝细粉，375Kg的硅线石细粉，以及225Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约1.5小时，然后再加入2925Kg的电熔莫来石颗粒和975Kg的白刚玉砂再球磨0.75小吋。
[0110]球磨出的浆料经过压滤、炼泥、烘干破碎，制备成含水率为8%的粉料，烘干出的粉料加入2.8wt%的羧甲基纤维素，外加12wt%的水后在強力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在200Mpa的压カ下进行等静压エ艺处理，然后在150(Tl65(TC下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为4.78:? 10_6/°C。
[0111]实施例6
先将2850Kg的耐火粘土，750Kg的氧化铝细粉，150Kg的硅线石细粉，以及150Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约2小时，然后再加入2700Kg的电熔莫来石颗粒和900Kg的白刚玉砂再球磨I小吋。
[0112]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为3%的粉料，烘干出的粉料加入
2.5wt%的羧甲基纤维素，外加17wt%的水后在強力搅拌机中搅拌20分钟，采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在90Mpa的压カ下进行等静压エ艺处理，然后在155(T1650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~10000C )为5.26:メ爪6/。。。
[0113]实施例7
先将2250Kg的耐火粘土，1350Kg的氧化铝细粉，600Kg的红柱石细粉，以及450Kg的硅酸锆和2200K g的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入2136Kg的电熔莫来石颗粒和712Kg的白刚玉砂再球磨0.5小吋。
[0114]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为5%的粉料，烘干出的粉料加入1.0wt%的羧甲基纤维素，外加15wt%的水后在強力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用液压直推式造粒机炼泥两次、然后采用液压直推式出管机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在250Mpa的压カ下进行等静压エ艺处理，然后在155(Tl650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为3.65 10_6/°C。
[0115]实施例8
先将2100Kg的耐火粘土，1125Kg的氧化铝细粉，900Kg的红柱石细粉，以及375Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入2250Kg的电熔莫来石颗粒和750Kg的白刚玉砂再球磨0.5小吋。
[0116]球磨出的浆料经过压滤、炼泥、烘干破碎，制备成含水率为8%的粉料，烘干出的粉料加入2.lwt%的羧甲基纤维素，外加12wt%的水后在強力搅拌机中搅拌20分钟，然后采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在120Mpa的压カ下进行等静压エ艺处理，然后在155(Tl650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为4.25 ? 10_6/°C。
[0117]实施例9
先将2550Kg的耐火粘土，1200Kg的氧化铝细粉，750Kg的红柱石细粉，以及450Kg的硅酸锆和2200Kg的水加入到5000L容量的球磨机中球磨约I小时，然后再加入1912Kg的电熔莫来石颗粒和638Kg的白刚玉砂再球磨0.5小吋。
[0118]球磨出的浆料经过喷雾干燥制备成含水率为3%的粉料，烘干出的粉料加入
1.5wt%的羧甲基纤维素，外加17wt%的水后在強力搅拌机中搅拌20分钟，采用螺旋式炼泥机炼泥两次、然后采用螺旋式真空挤出机塑性挤出成型，成型好的坯管烘干后在160Mpa的压力下进行等静压工艺处理，然后在155(T1650°C下高温下烧成，制备出的陶瓷辊棒的热膨胀系数(室温~1000°C)为4.73 x10_6/°C。
[0119]由上可知，实施本发明，具有以下有益效果:
在涉及陶瓷辊棒的专业【技术领域】中，与现有技术相比，在室温~1000°c的条件下，现有的陶瓷辊棒的热膨胀系数一般为6.0-6.5 -.10_6°C。而本发明陶瓷辊棒的技术优点是具有较低的热膨胀系数3.5~5.8 x 10-6/oC (室温~1000°C)。本发明低膨胀型陶瓷辊棒在辊道窑中温差较大的预热带和急冷带使用时不容易发生弯曲，从而保证烧成产品的正常运行，解决了普通辊棒在此区域容易弯曲变形的问题。此陶瓷辊棒的生产成本与普通辊棒基本相同，而抗弯性能却远胜于普通陶瓷辊棒，属陶瓷辊棒在辊道窑内使用的必不可少的配套产品之一。
[0120]总之，本发明陶瓷辊棒具有较低的热膨胀系数，抗弯强度高，抗断裂韧性好，抗急冷急热性能好，使用寿命长，适用于辊道窑的预热带或急冷带等温差较大的区域。
[0121]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，其主要原料为电熔莫来石、白刚玉砂、矿物原料； 所述陶瓷辊棒的热膨胀系数为3.5~5.8；< 10-6/。。。
2.如权利要求1所述的低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，其以重量百分比计的主要原料配方如下: 电熔莫来石20~40% 白刚玉砂2~20% 矿物原料2~20% 耐火粘土15~50% 氧化招10~40% 娃酸错1~15%。
3.如权利要求1或2所述的低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，所述矿物原料选用蓝晶石类矿物中的一种或几种； 所述蓝晶石类矿物包括蓝晶石、硅线石和红柱石。
4.如权利要求3所述的低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，所述矿物原料的细度为3~40 μη?,所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为30-150目，所述氧化铝粒度为0.1~?ο μηι。
5.如权利要求3所述的低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5~3.5:0.5~1.5。
6.如权利要求3所述的低膨胀型陶瓷辊棒，其特征在于，所述陶瓷辊棒以重量百分比计的原料还包括: 粘结剂0.1~5.0% ； 所述粘结剂为羧甲基纤维素。
7.一种制备权利要求f 6任一项所述的低膨胀型陶瓷辊棒的方法，其特征在于，包括: 将耐火粘土，氧化铝，矿物原料，硅酸锆和水加入到球磨机中进行一次球磨； 将电熔莫来石颗粒和白刚玉砂加入到所述球磨机中，进行二次球磨或者搅拌，得到浆料； 将所述浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为3.5~5.8+:..10_6/°C的陶瓷辊棒。
8.如权利要求7所述的低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，所述一次球磨的时间控制在0.5~2h，所述二次球磨或搅拌的时间控制在0.f lh。
9.如权利要求7所述的低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，所述浆料烘干成粉料，再经成型、等静压处理、烧成后得到热膨胀系数为3.5~5.8 >: 10_6/°C的陶瓷辊棒的步骤中，包括: 将所述浆料烘干成粉料； 加入粘结剂和水，将所述粘结剂和所述粉料搅拌均匀，得到泥料； 将所述泥料通过炼泥机进行炼泥，得到泥条；将所述泥条通过挤出机进行塑性挤出成型，得到陶瓷辊棒坯管； 将所述陶瓷辊棒坯管烘干； 将所述经过烘干的陶瓷辊棒坯管进行等静压处理，所述等静压处理的压カ控制在50~250Mpa的范围内； 将所述经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管在1500~1700で下高温烧成，得到热膨胀系数为3.5~5.8 10_6/°C的陶瓷辊棒。
10.如权利要求1、任一项所述的低膨胀型陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，所述陶瓷辊棒以重量百分比计的主要原料配方如下: 电熔莫来石20~40% 白刚玉砂2~20% 矿物原料2~20% 耐火粘土15~50% 氧化招10~40% 娃酸错1~15% 粘结剂0.1~5.0% ； 所述矿物原料选用藍晶石类矿物中的ー种或几种，所述蓝晶石类矿物包括藍晶石、硅线石和红柱石； 所述矿物原料的细度为3~40 Jjm,所述电熔莫来石和白刚玉砂的颗粒度为3(Tl50目，所述氧化铝粒度为0.no um ； 所述电熔莫来石和白刚玉砂的重量比为2.5^3.5:0.5^1.5 ； 所述粘结剂为羧甲基纤维素。
【文档编号】C04B35/66GK103588487SQ201210292799
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月17日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】张脉官, 杨华亮, 姚素媛 申请人:佛山市南海金刚新材料有限公司, 佛山市陶瓷研究所有限公司