高铝承重陶瓷条梁及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了高铝承重陶瓷条梁及制备方法，它由64-72wt%三氧化铝、10-15%wt%氧化锆、10-15wt%瓷土和4-6wt%硅灰石原料原料球磨混合，再加入广东黑泥、羧甲基纤维素和水混合球磨制成块状泥料，陈腐真空练泥机中制成坯体，将坯体用薄膜包覆自然凉干后置入热风炉中不少于15天，干燥至水份0.2%以下，再置入高温梭式窑中，加热至600-700℃后保温8-10小时，再升温至1400-1500℃保温4-5小时冷却出炉。本发明不仅具有高的耐酸碱、腐蚀性，而且具有高的抗压强度和抗折强度、高的开孔率，能适用高的气速要求，减少条梁使用数量，在强酸介质中具有稳定安全、低阻、低耗、分布均匀的特点，可提高酸产量12%以上，增加使用寿命3年以上，降低生产成本30%以上。
【专利说明】高铝承重陶瓷条梁及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制酸工业干燥吸收塔中使用的条梁，尤其是涉及高铝承重陶瓷条梁及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在制酸工业干燥吸收塔中需要使用条梁来支撑填料和催化剂等，由于干燥吸收塔工作条件十分恶劣，条梁不仅需要有良好的耐酸碱、腐蚀和耐高温性能，而且在上述条件下要具有较高的抗压和抗折强度。目前条梁大都呈I米以上的细长条状并采用普通陶瓷材料制成，陶瓷条梁开孔率较小、抗压和抗折强度低，抗折强度一般在150MPa左右，达不到实际要求180 MPa的要求，因而在实际生产中容易造成条梁局部损坏而导致事故发生，甚至停产，工作热稳定性低，增加了维修工作量，降低了产能，提高了生产成本。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中干燥吸收塔使用的普通陶瓷条梁所存在的问题，本发明提供了一种不仅耐酸碱、腐蚀和耐高温，而且具有高的开孔率、抗压强度和抗折强度，能提高产能，降低生产成本的高铝承重陶瓷条梁及制备方法。
[0004]本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是:高铝承重陶瓷条梁的制备方法是:
1、先将70-72wt%三氧化铝、10-15%￥丨％氧化锆、10-15 wt%瓷土和4_6 wt%—灰石按比例球磨混合，
2、再加入上述混合料重量3-5wt%的广东黑泥和3-5 wt%的羧甲基纤维素，并加适量水混合球磨制成块状泥料，
3、将块状泥料陈腐10天以上，再在真空练泥机中挤压成型制成条梁坯体，
4、将条梁坯体用薄膜包覆自然凉干不少于45天，使条梁坯体水份小于5%，
5、再将凉干的条梁坯体置入热风炉中干燥不少于15天，使条梁坯体干燥至水份0.2%以下制成半成品条梁，
6、再将半成品条梁置入高温梭式窑中，先加热至600-700°C后保温8-10小时，再升温至1400-1500°C保温4-5小时后冷却出炉。
[0005]本发明所述条梁中三氧化铝含量可达70%以上，比普通陶瓷条梁三氧化铝含量高，从而可使抗压强度和抗折强度大大提高，可增加塔内载重量，同时还能确保条梁的耐酸碱和腐蚀性，耐酸度> 99.8%，条梁开孔率可达65%以上。
[0006]本发明的技术创新在于改进工艺配方和制备工艺方法，通过加入高含量的三氧化铝和广东黑泥，通过长时间的选配，确定原料配方制出泥料，将泥料长时间陈腐后再进行真空挤压成型，并采取长时间自然凉干和烘干以及分段加热保温烧制的办法，解决了现有长条状陶瓷条梁(长度为2米以上)机械强度低，长条状陶瓷条梁在制备过程中易变形，在使用中易开裂等问题，在确保机械强度和热稳定性下，可相应减少条梁布置根数，降低塔负载，不仅提高了制酸产能，而且节约了生产成本。
[0007]本发明主要技术指标:
体积密度(g/cm3):≥2.3，吸水率(％):≤0.2，
抗压强度(MPa):≥450，抗折(弯)强度(MPa):≥235，
耐酸度(％):≥99.8，热稳定性(220-20°C):三次不裂。
[0008]所述瓷土中含有46.5%的SiO2和39.5%的Al2O3。
[0009]所述硅灰石主要成份为CaC03，其中SiO2含量为51.7%、是一种三斜晶系的细板状晶体，它能有效减少坯体收缩，降低坯体吸湿性，防止坯体后期开裂，降低介电损失，加快烧结成熟速度，防低单位制品热损耗。
[0010]所述广东黑泥具有高粘性、高白度和易分散的特点，所述羧甲基纤维素可形成高粘度的胶体，具有粘性、增稠和乳化分散的特点。
[0011]本发明所述条梁为2000~2100 X 65 X 264mm的长块状。
[0012]本发明不仅具有高的耐酸碱、腐蚀性，而且具有高的抗压强度和抗折强度、高的开孔率，能适用高的气速要求，减少条梁使用数量，在强酸介质中工作具有稳定安全、低阻、低耗、气流分布均匀和高效的特点，可提高酸产量12%以上，增加使用寿命3年以上，降低生产成本30%以上，从而实现高产低耗。
[0013]【具体实施方式】
实施例1，所述高铝陶瓷条梁由70wt%三氧化铝、13% ￥丨％半稳定氧化锆、11 wt%瓷土和6 wt%-灰石原料组成，并按下述工艺方法配制而成；
1、将上述原料按比例球磨混合后，再加入上述混合料重量4wt%的广东黑泥和3wt%的羧甲基纤维素，并加适量水(泥料具有较好韧性，手揉时成团状时的水量)混合球磨制成块状泥料，
2、将块状泥料陈腐13天，再在真空练泥机中挤压成型制成坯体，挤压时控制工作温度应在38°C以下，
3、将坯体用薄膜包覆自然凉干47天，使坯体水份降至4.5%，
4、再将凉干的坯体置入热风炉中干燥17天，使坯体干燥至水份0.2%以下制成半成品，
5、再将半成品置入高温梭式窑中，先加热至700°C后保温8小时，再升温至1500°C保温4小时冷却出炉。
[0014]实施例1中条梁主要化学成份为:
SiO2 22.4%, Al2O3 73.5%, K2O 1.8%, Na2O 0.82%,
CaO 0.85%, MgO 0.14%，Fe2O3 0.39%。
[0015]实施例1中条梁主要技术指标:
体积密度(g/cm3):2.45，吸水率(％):0.13，
抗压强度(MPa): 458，抗折强度(MPa):238，
耐酸度(％):≥99.8，热稳定性(220-20°C):三次不裂。
[0016]实施例2，所述高铝陶瓷条梁由72wt%三氧化铝、10% wt%半稳定氧化锆、13wt%瓷土和5 wt%娃灰石原料组成,并按下述工艺方法配制而成；
1、将上述原料按比例球磨混合后，再加入上述混合料重量3 wt%的广东黑泥和5wt%的羧甲基纤维素，并加适量水混合球磨制成块状泥料，2、将块状泥料陈腐12天，再在真空练泥机中挤压成型制成坯体，挤压时控制工作温度应在38°C以下， 3、将坯体用薄膜包覆自然凉干48天，使坯体水份降至4.1%， 4、再将凉干的坯体置入热风炉中干燥16天，使坯体干燥至水份0.2%以下制成半成品， 5、再将半成品置入高温梭式窑中，先加热至600°C后保温10小时，再升温至1400°C保温5小时冷却出炉。[0017]实施例2中条梁主要化学成份为:
SiO2 20.8%, Al2O3 74.6%, K2O 1.7%, Na2O 0.72%,
CaO 0.95%, MgO 0.18%，Fe2O3 0.34%。[0018]实施例2中条梁主要技术指标: 体积密度(g/cm3):2.41，吸水率(％):0.14， 抗压强度(MPa): 461，抗折强度(MPa):242， 耐酸度(％):≥99.8，热稳定性(220-20°C):三次不裂。
【权利要求】
1.高铝承重陶瓷条梁的制备方法，其特征在于: a、先将70-72wt%三氧化铝、10-15%￥丨％氧化锆、10-15 wt%瓷土和4_6 wt%—灰石按比例球磨混合， b、再加入上述混合料重量3-5wt%的广东黑泥和3-5 wt%的羧甲基纤维素，并加适量水混合球磨制成块状泥料， C、将块状泥料陈腐10天以上，再在真空练泥机中挤压成型制成条梁坯体， d、将条梁坯体用薄膜包覆自然凉干不少于45天，使条梁坯体水份小于5%， e、再将凉干的条梁坯体置入热风炉中干燥不少于15天，使条梁坯体干燥至水份0.2%以下制成半成品条梁， f、再将半成品条梁置入高 温梭式窑中，先加热至600-700°C后保温8-10小时，再升温至1400-1500°C保温4-5小时后冷却出炉。
【文档编号】C04B35/10GK103601475SQ201310529368
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】罗接发 申请人:江西萍乡龙发实业股份有限公司