铁道棒式绝缘子及其制备方法技术

本发明专利技术属于黏土制品技术领域，具体公开了一种铁道棒式绝缘子，包括以下质量份数的原料：回收泥饼21‑29份、内蒙东胜土28‑36份、陕西泾阳土9‑17份、巩义矾土30‑38份、高钾低铁长石2‑10份。本发明专利技术还公开了一种铁道棒式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：(1)准备原料；(2)球磨；(3)坯体制作；(4)施釉；(5)干燥；(6)装窑、烧成。使用本技术方案生产得到的铁道棒式绝缘子，产品的合格率提高，具有良好的综合性能，且有效的降低了生产成本，能够很好的满足市场需求。

Railway rod insulator and its preparation method

The invention belongs to the technical field of clay products, and specifically discloses a railway bar insulator, which comprises the following raw materials: recycled mud cake 21 29, Inner Mongolia Dongshengtu 28 36, Shaanxi Jingyang Tu 9 17, Gongyi bauxite 30 38, high potassium and low iron feldspar 2 10. The invention also discloses a preparation method of railway rod insulator, which comprises the following steps: (1) preparing raw materials; (2) ball milling; (3) billet making; (4) glazing; (5) drying; (6) kilning and firing. The rod insulator produced by this technical scheme can improve the qualified rate of the product, have good comprehensive performance, effectively reduce the production cost, and can well meet the market demand.

【技术实现步骤摘要】
铁道棒式绝缘子及其制备方法
本专利技术属于黏土制品
，尤其涉及一种铁道棒式绝缘子及其制备方法。
技术介绍
绝缘子是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器，因此，对其机械性能、电气性能、耐环境性能(冷热、抗污秽、老化等)有较高的要求。绝缘子需具备良好的机械性能以承载导电体，在长期的机械载荷(抗拉、抗弯、抗扭、耐内压)作用下稳定可靠地工作，还要拥有良好的电气特性，优秀的绝缘能力，以保证运行过程中的安全。绝缘子主要由黏土、长石、石英或铝氧原料等铝硅酸盐混合配制，经过加工成一定形状，在较高温度下烧成得到的无机绝缘材料，孔隙率、体密度反映瓷质性能的烧结致密程度，除此之外，绝缘子还具有力学性能、电绝缘性能和热学性能等重要的瓷质性能。铁道棒式绝缘子是绝缘子的一种，用于高压输电线路，可适用于不同污秽等级地区，具有重量轻、体积小、不易破碎、高抗拉强度，抗污秽性能强的特点。现有技术中的8-16KN铁道棒式绝缘子配方为左云土20-25份、新会GF1213-16份、巩县矾土38-42份、湖南长石10-15份、章村土8-12份。上述配方使用了中可塑性的左云土和新会GF12，干燥强度仅在3.5MPa左右，使坯料的工艺性能大为削弱，该配方生产出来的铁道棒式绝缘子经常出现开裂的现象，尤其是掉伞，导致釉坯合格率较低；而且该传统配方以钾长石和章村土为主要熔剂，烧成范围较窄，对烧成要求相对较高，不利于产品烧成。还有一点，左云土、新会GF12、湖南长石等原料，工艺性能普通且价格较为昂贵，影响企业的经济效益。因此，在满足铁道棒式绝缘子产品要求(干燥弯曲强度、瓷弯曲强度和上釉弯曲强度)的前提下，探索出成本低、性价比高的铁道棒式绝缘子配方以及制备工艺显得越来越重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁道棒式绝缘子及其制备方法，以解决现有铁道棒式绝缘子工艺性能不高，且对生产工艺要求高、成本高的问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：铁道棒式绝缘子，包括以下质量份数的原料：回收泥饼21-29份、内蒙东胜土28-36份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土30-38份、高钾低铁长石2-10份。回收泥饼主要为坯料配方引入SiO2、Al2O3、K2O，其矿物组成主要是高岭石、刚玉、莫来石、伊利石、钾长石、少量石英。使用回收泥饼在现生产烧成温度下能够成瓷，化学成分比较均衡，具有一定的水化率和结合力。在配方中加入回收泥饼对资源回收利用和降低生产成本大有益处，但回收泥饼与现有的常用原料并不能较好的配合，加入回收泥饼会较大的降低产品的品质，而且回收泥饼瘠性料过多，使成型性能降低，导致易断坯。由于绝缘子用在电力系统中，对产品的质量有极高的要求，因此，在现有的生产加工中，一般不会加入回收泥饼，即便会加入回收泥饼，回收泥饼加入的量也是极小的，一般不会超过5％。高钾低铁长石主要为坯料配方引入SiO2、Al2O3、K2O、Na2O，其矿物组成主要为钾长石、少量石英，高钾低铁长石作为熔剂，能够降低烧成温度，调节烧成温度范围，但其缺点明显，会使烧成温度范围变窄。内蒙东胜土主要为坯料配方引入SiO2、Al2O3、K2O，其矿物组成主要为多水高岭石、绢云母、石英，内蒙东胜土是一种少有的高可塑性粘土，结合力不低于5.0MPa，能使坯料配方具有较好的泥浆悬浮性能，利用率极高，但是不能单独成瓷。陕西泾阳土其主要为坯料配方引入SiO2、Al2O3、K2O、Na2O，其矿物组成主要是伊利石、高岭石，兼有高岭土、钾长石的作用，用在配方里能够提高瓷质强度，能使配方烧成范围变宽，是一种优良的瓷土，但是水化率、结合力低。巩义矾土主要为坯料引入SiO2、Al2O3、TiO2，其矿物组成主要为刚玉、莫来石，能够提高配方瓷质强度、拓展烧成范围。本方案中，高钾低铁长石、陕西泾阳土、巩义矾土共同配合，能够克服加入高钾低铁长石导致烧成温度范围变窄的问题，极大的改善了烧成工艺。回收泥饼、内蒙东胜土、巩义矾土等原料的配合，既解决了资源回收利用，降低成本的问题，又能够解决回收泥饼瘠性料过多，使成型性能降低，易导致断坯的问题。在本方案中，回收泥饼的加入量接近20％，但如此大量的回收泥饼并没有对绝缘子产品的质量造成不良影响，使用本配方能够克服现有技术中回收泥饼加入量严重受限的问题。经过申请人长期研究发现，回收泥饼、内蒙东胜土、陕西泾阳土、巩义矾土和高钾低铁长石这几种原料是能够相互配合的，共同取长补短，弥补各种原料自身的缺点，共同发挥优势，很好的提高了产品等级、生产质量及工艺性能。本基础方案的有益效果在于：1、目前对铁道棒式绝缘子的技术指标要求如下：可塑性指标：＞4.00kg.cm、干燥弯曲强度：＞4.4MPa、总线收缩：15.5±0.5％、总体收缩：36±3％、纯瓷弯曲强度：＞145MPa、冷热急变性：＞150℃，本申请的铁道棒式绝缘子不但能够高标准的达到上述要求，可塑性指标高达8.2kg.cm，干燥弯曲强度高达8MPa，纯瓷弯曲强度大于160MPa，冷热急变性能达到230℃，提高了产品等级，而且还优化了配方，改善了生产质量及工艺性能，合理控制成本，提高公司效益。2、大量使用了内蒙东胜土这种高可塑性粘土，使得整个配方的干燥性能大为提高，干燥强度高达8MPa；而传统配方中使用中可塑性的左云土和新会GF12，干燥强度在3.5MPa左右，坯料的工艺性能大为削弱，而且传统配方生产出来的铁道棒式绝缘子经常出现开裂的现象，尤其是掉伞，导致釉坯合格率极低；本申请的铁道棒式绝缘子开裂极少，合格率很高，解决了产品开裂的这一难题。3、以陕西泾阳土为主要熔剂，添加了少量高钾低铁长石，使得烧成范围变宽，利于产品烧成；而传统配方以湖南长石和章村土为主要熔剂，烧成范围较窄，对烧成要求相对较高，不利于产品烧成。且陕西泾阳土AL2O3质量百分比是湖南长石的两倍，利于提高配方强度，但二者价格相当，所以陕西泾阳土的性价比远远高于湖南长石。4、使用回收泥饼作为重要原料，回收泥饼以前是作为废弃物处理的，将之处理还得出钱，如今将之用作原料，不但节省了运费、降低配方成本，还符合国家提倡的环境保护政策的要求，一举多得。此外本方案还使用了性价比高的内蒙东胜土、陕西泾阳土，本方案的铁道棒式绝缘子的成本比现有技术中的铁道棒式绝缘子成本降低30％左右。5、本方案制备得到的铁道棒式绝缘子与坯釉料很匹配，上釉弯曲强度能够提高28.8％左右；而现有配方的坯釉料匹配相对差些，上釉弯曲强度提高仅21.5％左右。6、从产品质量情况来看，产品坯检合格率≥90％，瓷检合格率≥91.5％，产品机电破坏强度(MPa)的标准偏差与平均值之比在5％以内，说明本方案的铁道棒式绝缘子具有良好稳定性。进一步，包括以下质量份数的原料：回收泥饼25份、内蒙东胜土32份、陕西泾阳土13份、巩义矾土34份、高钾低铁长石6份。经过申请人的长期试验，发现铁道棒式绝缘子的原料确定为上述份数时，生产得到的铁道棒式绝缘子具有相对较好的综合性能。本专利技术还提供铁道棒式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：(1)准备以下质量份数的原料：回收泥饼21-29份、内蒙东胜土28-36份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土30-38份、高钾低铁长石2-10份；(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铁道棒式绝缘子，其特征在于，包括以下质量份数的原料：回收泥饼21‑29份、内蒙东胜土28‑36份、陕西泾阳土9‑17份、巩义矾土30‑38份、高钾低铁长石2‑10份。

【技术特征摘要】
1.铁道棒式绝缘子，其特征在于，包括以下质量份数的原料：回收泥饼21-29份、内蒙东胜土28-36份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土30-38份、高钾低铁长石2-10份。2.根据权利要求1所述的铁道棒式绝缘子，其特征在于，包括以下质量份数的原料：回收泥饼25份、内蒙东胜土32份、陕西泾阳土13份、巩义矾土34份、高钾低铁长石6份。3.铁道棒式绝缘子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)准备以下质量份数的原料：回收泥饼21-29份、内蒙东胜土28-36份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土30-38份、高钾低铁长石2-10份；(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨，球磨5-8h；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.3-2.8：1.1-1.3；(3)坯体制作：将步骤(2)制成的泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐20-28h；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；(4)施釉：对坯体进行上釉；(5)干燥：对上釉后的坯体进行干燥；(6)装窑、烧成。4.根据权利要求3所述的铁道棒式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(4)施釉的具体步骤为：利用吸水物品将水轻轻抹于坯体表面；将釉浆搅拌均匀，在坯体一端施上石蜡，用手握住坯体的另一端浸入釉浆中5.5-6.5S，并不断旋动坯体；将浸釉好的坯体从釉浆中取出后，倒置旋动坯体直至釉浆不流。5.根据权利要求4所述的铁道棒式绝缘子的制备方法，其特征在于：所述吸水物品为海绵。6.根据权利要求5所述的铁道棒式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(5)干燥的具体步骤为：将上好釉的坯体放在50-60℃的温度下干燥4-5h。7.根据权利要求6所述的铁道棒式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(6)烧成的具体步骤为：(1)坯体排水：将窑内温度从常温升至530-550℃，运行时间38.5-39.5h，平均升速12-13℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；(2)氧化升温：运行3.5-4.5h，使温度从530-550℃升至610-630℃，升速19-21℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；(3)氧化升温：运行6.5-7.5h，使温度从610-630℃升至970-990℃，升速51-52℃/h，窑内压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚绍明，张正波，苏飞，凌希竹，
申请(专利权)人：重庆鸽牌电瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50