一种新型蜂窝陶瓷蓄热体及制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业节能、减排设备领域，尤其涉及一种新型蜂窝陶瓷蓄热体及制备 工艺。
【背景技术】
[0002] 蓄热式燃烧技术已经在工业炉上获得广泛应用，其技术核心之一是高温蓄热蜂窝 体。蓄热式蜂窝陶瓷由于良好的蓄放热性能、高温性能和抗热冲击性能，替代了传统的蓄热 式小球、格子砖。
[0003] 蜂窝陶瓷的换热面积与蜂窝陶瓷孔径和壁厚有直接关系。蜂窝陶瓷产品孔径越 小、壁厚越薄，表面积越大，换热面积也越大，换热效率也越高。但应用过程中，有很多原因 使蜂窝体无法使用，堵塞就是其中一种。当蜂窝体尺寸小、长度短时，蓄热室由多个小的蜂 窝体拼装而成，蜂窝体之间有一定间隙。这样就造成任何两个蜂窝体之间的气流孔是断开 的且存在严重的错位现象。烟气中的灰尘和颗粒物在蜂窝体之间的交错部位沉积，最后堵 住气流通孔，蜂窝体性能再好也无法发挥。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种新型蜂窝陶瓷蓄热体及制备工艺，用以解决现有易堵塞、浪费大、 热换效率低等技术问题。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种新型蜂窝陶瓷蓄热 体，包括蓄热体，其特征是所述蓄热体的截面形状为正方形、长方形、半圆形、弓形或扇形， 蓄热体内部设有大小均匀且呈平行或交错排列的孔，孔面形状为方形、三角形、圆形、五边 形或六边形。
[0006] 作为优选，所述蓄热体截面尺寸彡150_，长径比彡3。
[0007] -种新型蜂窝陶瓷蓄热体的制备工艺，其制备工艺为：（1)干混：首先将无机粉料 加入球磨机中，干混6~8小时，过80目的筛网，无机粉料包括以下重量配比的组分：碳化 娃60重量份~70重量份，娃粉10重量份~30重量份，氮化娃5重量份~10重量份，氧化 错微粉2重量份~8重量份，二氧化娃2重量份~5重量份，氧化1? I. 0重量份~2. 5重量 份、氮化硼I. 〇重量份~2. 5重量份；（2)加添加剂，添加剂为粉料的5%，添加剂成分为甲基 纤维素2~3重量份、羟乙基纤维素1~2重量份、氰乙基纤维素1~2重量份、聚乙烯醇 1~2重量份，聚环氧乙烷1~2重量份、聚氧化乙烯1~2重量份、聚乙二醇4001~2重 量份（3)捏合，在捏合机中边搅拌边加入水和润滑油；（4)初练：将泥料在真空练泥机上进 行初练，初练时练泥机真空度多-〇.〇5MPa，练成密实的泥料块；（5)陈腐：将泥料块置于环 境为3°C的陈腐室内进行陈腐，陈腐时间5h，再将泥料块置于环境为8~25°C的陈腐室内进 行陈腐，陈腐时间多24h ; (6)精炼并过滤；（7)采用卧式真空挤出机挤出成型；（8)首先采 用蒸汽熏蒸2小时，可以预防裂纹产生，然后放入微波炉，微波干燥15分钟，再送入热风炉 采用热风干燥1小时；（9)切割，烧结：对坯料进行切割，然后在氮化室中进行烧成，最高烧 成温度为1450°C，烧成时间96h后制得成品。
[0008] 作为优选，所述添加剂包括有机粘接剂、水、润滑油，其中有机粘接剂可以在干混 工序加入，也可在捏合工序加入。
[0009] 本发明具有换热效率高、不易堵塞、排尘性能良好等特点。本发明中的截面尺寸 大，长径比高，安装后沿气流方向通道畅通，阻力小，积灰少。本发明中工艺流程的捏合充分 将原料搅拌均匀，在相对真空度不得低于-〇. 〇8MPa保证材料的质量；本发明采用陶瓷材料 节约资源、绿色环保产品。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0011] 该新型蜂窝陶瓷蓄热体的截面形状为正方形、长方形、半圆形、弓形或扇形，蓄热 体截面尺寸多150mm，长径比多3,蓄热体内部设有大小均匀且呈平行或交错排列的孔，孔 面形状为方形、三角形、圆形、五边形或六边形，孔状根据自己所需求选择；截面尺寸大，长 径比高，安装后沿气流方向通道畅通，阻力小，积灰少。
[0012] 实施例一： 该新型蜂窝陶瓷蓄热体的制备工艺，其制备工艺为：制作的蓄热式蜂窝体截面呈正方 形；（1)干混，首先将无机粉料加入球磨机中，干混4小时，过100目的筛网，无机粉料包括 以下重量配比的组分：碳化硅60重量份，硅粉24重量份，氮化硅10重量份，氧化铝微粉2重 量份，二氧化硅2重量份，氧化钙I. 0重量份、氮化硼I. 0重量份；（2)加添加剂，添加剂为粉 料的5%，添加剂成分为甲基纤维素2重量份、羟乙基纤维素1重量份、氰乙基纤维素1重量 份、聚乙烯醇1重量份，聚环氧乙烷1重量份、聚氧化乙烯1重量份、（聚乙二醇400) 1重量 份；（3)捏合，在捏合机中边搅拌边加入水和润滑油，捏合时，加入400kg料后，边搅拌边分5 次加入水，水加完后继续搅拌5分钟并一次性加入桐油，20分钟后停止搅拌；（4)初练，经真 空挤制机在相对真空度均为-〇. 〇9MPa中初练，练成密实的泥料块；（5)陈腐，将泥料块置于 环境为3°C的陈腐室内进行陈腐，陈腐时间5h，再将泥料块置于环境为8°C的陈腐室内进行 陈腐，陈腐时间26h ; (6)精炼，过滤，再经真空挤制机精炼后，在相对真空度均为-0. 09MPa 中进行，再经过滤机过滤；（7)挤出成型，在卧式挤出机挤成540mm长的湿坯；（8)首先采用 蒸汽熏蒸2小时，然后放入微波炉，微波干燥15分钟，再送入热风炉采用热风干燥1小时； (9)切割，烧结：对坯料进行切割，然后在氮化室中进行烧成，最高烧成温度为1450°C，烧成 时间96h后制得成品。性能指标：耐硫酸侵蚀率彡0. 5%(GB/T17601-2008);蓄热能力彡600 J/Kg. k ;抗热冲击彡30次（400°C风冷）；抗压强度彡53MPa ;耐磨性彡0. 8 g S4 实施例二： 该新型蜂窝陶瓷蓄热体的制备工艺，其制备工艺为：制作的蓄热式蜂窝体截面呈正方 形；（1)干混，首先将无机粉料加入球磨机中，干混6小时，过80目的筛网，无机粉料包括以 下重量配比的组分：碳化硅70重量份，硅粉10重量份，氮化硅5重量份，氧化铝微粉5重量 份，二氧化硅5重量份，氧化钙2. 5重量份、氮化硼2. 5重量份；（2)加添加剂，添加剂为粉料 的5%，添加剂成分为甲基纤维素3重量份、羟乙基纤维素2重量份、氰乙基纤维素1重量份、 聚乙烯醇1重量份，聚环氧乙烷2重量份、聚氧化乙烯1重量份、（聚乙二醇400) 2重量份； (3)捏合，在捏合机中边搅拌边加入水和润滑油，捏合时，加入400kg料后，边搅拌边分3次 加入水，水加完后继续搅拌2分钟分两次加入桐油，30分钟后停止搅拌；（4)初练，经真空挤 制机在相对真空度均为-〇. 〇8MPa中初练，练成密实的泥料块；（5)陈腐将泥料块置于环境 为3°C的陈腐室内进行陈腐，陈腐时间5h，再将泥料块置于环境为12°C的陈腐室内进行陈 腐，陈腐时间24h ; (6)精炼，过滤，再经真空挤制机精炼后，在相对真空度均为-0.0 SMPa中 进行；（7)挤出成型，在卧式挤出机挤成1050mm长的湿还；（8)首先采用蒸汽熏蒸2小时， 然后放入微波炉，微波干燥15分钟，再送入热风炉采用热风干燥1小时；（9)切割，烧结：对 坯料进行切割，然后在氮化室中进行烧成，最高烧成温度为1450°C，烧成时间96h后制得成 品。性能指标：耐硫酸侵蚀率彡0.5% (GB/T17601-2008)