一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体配方和工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种适用于各种加热炉厚壁蜂窝陶瓷体蓄热体，特别涉及一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺。
【背景技术】
[0002]目前，国内现有技术中生产蜂窝陶瓷蓄热体，传统的配方和工艺为:刚玉莫来石+苏州土 +氧化铝微粉(粒径彡5 μ m) +氧化硅微粉(粒径彡5 μ m) +羟丙基甲基纤维素+水+油脂类润滑剂，其生产工艺为:配料一球磨机或V子形混料机干法混料一捏合机加水和油脂类润滑剂调料，使泥料成团一真空练泥一泥段陈腐一二次真空练泥一挤压成型一微波定型一烘箱或烘房干燥一切割、吹灰一装窑一产品烧成。采用这种配方和工艺所生产的蜂窝陶瓷蓄热体，从生产工艺和使用上能满足要求，但是由于烧结成本比较高，占产品制造成本的25%左右，同时也消耗了能源。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺，降低了蜂窝陶瓷蓄热体的制造成本，同时节省了能耗。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方，先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石80%?86%，高岭土 10%?12%，氧化铝微粉(粒径彡5 μ m) 3%?5%，氧化硅微粉(粒径< 5 μπι) 1%?3% ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素(CMC) 2.5%，硬脂酸0.5% ;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即:水20%，磷酸铝5%?7%。
[0005]为了满足产品的制造工艺和产品合格率，本发明的一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其步骤是:将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆铝陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，得到产品。
[0006]本发明外加磷酸铝5%?7%作为固化剂，按工艺在烘箱120干燥2h，再升温到180°C烘6h，生坯抗压强度就能达到彡8MPa，满足产品运输和安装过程中的机械强度。同时，满足蓄热式加热炉的使用要求，通过模拟试验，将抗压强度达到多SMPa的免烧结蜂窝陶瓷蓄热体放在硅钼棒电阻炉内，能经受升温速率200°C /h，升温到1450°C，然后自然冷却到600°C打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品不开裂，检测其抗压强度为多25MPa，耐火度彡 1700。。。
[0007]采用上述方案后，本发明降低了蜂窝陶瓷蓄热体的制造成本，同时节省了能耗，产品干燥合格率达到98%，产品的抗压强度多8MPa，满足了产品运输和安装的破损要求。产品在使用过程中，通过蓄热式加热炉自身的温度，将蜂窝陶瓷蓄热体烧结，并满足产品的强度和所使用的技术要求。本发明为企业和社会提高了经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0008]本发明公开了免烧结蜂窝陶瓷蓄热体降低成本的配方和工艺，其特性在于所说的配方，先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石80%?86%，龙岩高岭土10%?12%，氧化铝微粉(粒径彡5 μ m) 3%?5%，氧化硅微粉(粒径彡5 μ m) 1%?3% ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素(CMC)2.5%，硬脂酸0.5%;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，S卩:水20%，磷酸铝5%?7% ο
[0009]本发明还公开了对应的工艺为，将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆铝陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，达到一定强度，切割、吹灰，检验包装入库。本发明免烧蜂窝陶瓷蓄热体，其干燥合格率多98%，其产品的抗压强度达到^ 8MPa，确保运输和安装过程不破损。产品通过模拟试验:将免烧蜂窝蓄热体放在硅钼棒电阻炉里，升温速率200°C/h，升温到1450°C保温4h，然后自然冷却到600°C打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品没有开裂，检测其抗压强度为多25MPa，耐火度多1700°C。
[0010]本发明主要技术点在于，采用了磷酸铝作为固化剂，添加锆铝陶瓷短纤维防止干燥和快速升温过程中造成产品开裂，产品只需在低温180°C烘6h后就能满足运输和安装要求。产品在使用过程中能经受升温速率200°C /h不开裂，随着使用温度的提高，产品机械强度也随之提高，当升温到1450°C保温4h后，产品的抗压强度可达彡27MPa，耐火度^ 1700°C。由此，免去了产品的烧结过程，大大降低了产品成本。
[0011 ] 下面结合三种实施案例的配比和工艺具体说明。
[0012]实施例1
先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石80%，龙岩高岭土 12%，氧化铝微粉(粒径<5 μπι) 5%，氧化硅微粉(粒径< 5 μπι) 3% ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素(CMC) 2.5%，硬脂酸0.5%;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即:水20%，磷酸铝5%。
[0013]将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆质陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，达到一定强度，切割、吹灰，检验包装入库。本发明免烧蜂窝陶瓷蓄热体，其干燥合格率多98%，其产品的抗压强度8MPa，确保运输和安装过程不破损。产品通过模拟试验:将免烧蜂窝蓄热体放在硅钼棒电阻炉里，升温速率200°C /h，升温到1450 °C保温4h，然后自然冷却到600 0C打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品没有开裂，检测其抗压强度为25MPa，耐火度彡1700°C。
[0014]实施例2
先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石83%，龙岩高岭土 11%，氧化铝微粉(粒径<5 μπι) 4%，氧化硅微粉(粒径< 5 μπι) 2% ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素(CMC) 2.5%，硬脂酸0.5%;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即:水20%，磷酸铝6%。
[0015]将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆质陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，达到一定强度，切割、吹灰，检验包装入库。本发明免烧蜂窝陶瓷蓄热体，其干燥合格率多98%，其产品的抗压强度达到9MPa，确保运输和安装过程不破损。产品通过模拟试验:将免烧蜂窝蓄热体放在硅钼棒电阻炉里，升温速率200°C /h，升温到1450°C保温4h，然后自然冷却到600°C打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品没有开裂，检测其抗压强度为彡25MPa，耐火度彡1700°C。
[0016]实施例3
先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石86%，龙岩高岭土 11%，氧化铝微粉(粒径<5 μπι) 3%，氧化硅微粉(粒径< 5 μπι) 1% ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素(CMC) 2.5%，硬脂酸0.5%;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即:水20%，磷酸铝7%。
[0017]将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆质陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，达到一定强度，切割、吹灰，检验包装入库。本发明免烧蜂窝陶瓷蓄热体，其干燥合格率多98%，其产品的抗压强度达到lOMPa。产品通过模拟试验:将免烧蜂窝蓄热体放在硅钼棒电阻炉里，升温速率200°C /h，升温到1450°C保温4h，然后自然冷却到600°C打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品没有开裂，检测其抗压强度为多25MPa，耐火度多1700°C。
【主权项】
1.一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方，其特征在于:先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即:刚玉莫来石80%?86%，高岭土 10%?12%，氧化铝微粉3%?5%，氧化硅微粉1%?3%，氧化铝微粉和氧化硅微粉的粒径< 5 μπι ;再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即:锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素CMC 2.5%，硬脂酸0.5%;然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即:水20%，磷酸铝5%?7%。2.一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其特征在于步骤是:按权利要求1所述一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方，将主、附配方按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10?15min，使其锆铝陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120°C干燥2h，再升温到180°C烘6h，使磷酸铝完全固化，得到产品。
【专利摘要】本发明公开了一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方，按行业惯例，先按下列原料质量百分比进行主配方配料：刚玉莫来石80%～86%，高岭土10%～12%，氧化铝微粉3%～5%，氧化硅微粉1%～3%；再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素2.5%，硬脂酸0.5%；然后再按主、附配方原料总质量配置液体，水20%，磷酸铝5%～7%。本发明还公开相应的工艺。本发明降低了制造成本，节省了能耗，产品干燥合格率达到98%，抗压强度≥8MPa，满足运输和安装的破损要求。
【IPC分类】C04B35/66, C04B38/00, C04B35/185
【公开号】CN105130490
【申请号】CN201510525514
【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12月9日
【申请日】2015年8月25日