高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料及其加工设备、制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料及其加工设备、制备方法和应用，包括：50％～90％的煤矸石颗粒、10％～50％的煅烧高岭土颗粒；煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％；煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。本发明专利技术的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，基于将煤矸石颗粒与煅烧高岭土颗粒复配形成复合填料，发挥各自的优势，达到协同增效的作用，获得的高绝缘铁路橡胶垫板具有优良分散性、高绝缘性、高补强等特点，是一种特别适合于高绝缘铁路橡胶垫板用的无机填料。

【技术实现步骤摘要】
高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料及其加工设备、制备方法和应用
本专利技术涉及铁路橡胶垫板领域，特别地，涉及一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料。此外，本专利技术还涉及一种包括上述高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备、制备方法和应用。
技术介绍
橡胶是一种在大变形下能迅速恢复变形并具高弹性的高分子材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。铁路轨枕橡胶垫板是轨迹结构中的重要部件，装置在钢轨和混凝土轨枕之间，它的主要作用是缓冲车辆经过路轨时所产生的高速振动和冲击，保护路基和轨枕，并对信号系统进行电绝缘，铁路橡胶垫板由于长时间暴露于大气中，易老化，因而要求具有更加杰出的机械性能，以及更优秀的电绝缘性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料及其加工设备、制备方法和应用，以解决铁路橡胶垫板由于长时间暴露于大气中，易老化的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，包括：50％～90％的煤矸石颗粒、10％～50％的煅烧高岭土颗粒；煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％；煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。进一步地，包括：70％～75％的煤矸石颗粒、25％～30％的煅烧高岭土颗粒；煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为90％～95％；煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为80％～85％。进一步地，煤矸石颗粒的烧失量为15％～30％。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备，包括：用于对煤矸石原矿进行过滤并去除砂土的筛分装置，处于筛分装置输出端的用于对过滤后的煤矸石进行破碎的破碎装置，处于破碎装置输出端的用于对破碎后的破碎物料进行干法研磨的粗磨装置，处于粗磨装置的输出端的用于对干法研磨后的粗物料进行湿法研磨的细磨装置，处于细磨装置的输出端的用于对湿法研磨后的煤矸石料浆进行离心过筛的离心装置，处于离心装置的输出端的用于对离心过筛后的煤矸石混合物进行喷雾造粒的喷雾干燥装置；用于对高岭土进行煅烧的煅烧装置，煅烧装置的尾气输出端设有用于将煅烧后的尾气输送至喷雾干燥装置内的输送管路，通过与离心装置协同配合，以在离心过筛输出煤矸石混合物进行喷雾造粒的同时，通过尾气携带煅烧后的煅烧高岭土颗粒至喷雾干燥装置内；处于喷雾干燥装置的输出端的用于接收煅烧高岭土颗粒与煤矸石颗粒复合形成的复合颗粒，并对复合颗粒进行过滤分离的分级装置。进一步地，破碎装置包括用于对过滤后的煤矸石进行粗法破碎的颚式破碎机，用于进行细法破碎的对辊破碎机；粗磨装置采用立磨机；细磨装置采用立式湿法球磨机。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的制备方法，包括以下步骤：S1、将煤矸石原矿过筛去除砂土，再进行破碎，获得破碎物料；S2、将步骤S1的破碎物料进行干法研磨，获得粗物料，在将粗物料加水进行湿法研磨获得煤矸石料浆，将煤矸石料浆进行离心过筛去除大颗粒煤矸石，获得煤矸石混合物，煤矸石混合物中煤矸石粒度小于等于2μm占比为80％～95％；S3、对步骤S2的煤矸石混合物在喷雾干燥塔中喷雾造粒，将高岭土在回转窑中进行煅烧获得煅烧高岭土颗粒，煅烧高岭土颗粒粒度小于等于2μm占比为75％～85％；将回转窑中煅烧产生的尾气输送至喷雾干燥塔中作为干燥的热源，并且尾气携带煅烧高岭土颗粒进入喷雾干燥塔中与煤矸石混合物复配，获得煅烧高岭土颗粒与煤矸石颗粒复合形成的复合颗粒；S4、对步骤S3的复合颗粒进行分级，获得平均粒径为0.1μm～1μm的复合填料。进一步地，步骤S3中，煅烧高岭土颗粒与煤矸石混合物干基质量比为(1～5)∶(5～9)。进一步地，步骤S3中，回转窑的负压风机频率为20Hz～40Hz，优选地，回转窑的负压风机频率为30Hz～35Hz；回转窑中煅烧的温度为750℃～1100℃，优选地，回转窑中煅烧的温度为800℃～900℃；喷雾干燥塔的干燥温度为200℃～700℃，优选地，喷雾干燥塔的干燥温度为300℃～500℃。进一步地，步骤S4中，复合颗粒采用布袋收尘器进行分级处理；布袋收尘器的风机频率为15Hz～50Hz，优选地，布袋收尘器的风机频率为25Hz～30Hz。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种高绝缘铁路橡胶垫板，包括上述复合填料，复合填料添加质量百分比为30％～50％。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，复合填料为煤矸石颗粒与煅烧高岭土颗粒进行复配，且煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％，煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。高绝缘铁路橡胶垫板以复合填料作为补强填充料时，由于超细煤矸石颗粒较细，颗粒粒度小于2μm且占比可以达到80％以上，填料粒子与橡胶分子可以结合的更加密切，同时煤矸石颗粒中含有一定量的碳有机质也有利于提高粒子之间的结合力，因此煤矸石颗粒的补强性能更加优越，同时也是由于煤矸石颗粒粒子较细，对橡胶制品的弹性张力影响较小，伸长率也相对比较高。煅烧后高岭土产品，即煅烧高岭土颗粒，粒度损失较大，粒度相对煤矸石颗粒偏粗，同时由于煅烧温度较高，有机质全部被燃烧，使得煅烧高岭土颗粒的拉伸强度和伸长率补强效果变差，但是经过煅烧处理后的煅烧高岭土颗粒中的不利于绝缘的有机质被燃烧掉，其体积电阻率会明显上升，适用于制备高绝缘性铁路橡胶垫板，因此，基于将煤矸石颗粒与煅烧高岭土颗粒复配形成复合填料，发挥各自的优势，达到协同增效的作用，获得的高绝缘铁路橡胶垫板具有优良分散性、高绝缘性、高补强等特点，是一种特别适合于高绝缘铁路橡胶垫板用的无机填料。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术优选实施例的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备示意图。本实施例的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，包括：50％～90％的煤矸石颗粒、10％～50％的煅烧高岭土颗粒；煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％；煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。本专利技术的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，复合填料为煤矸石颗粒与煅烧高岭土颗粒进行复配，且煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％，煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。高绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，其特征在于，/n包括：50％～90％的煤矸石颗粒、10％～50％的煅烧高岭土颗粒；/n所述煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％；/n所述煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，其特征在于，
包括：50％～90％的煤矸石颗粒、10％～50％的煅烧高岭土颗粒；
所述煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为80％～95％；
所述煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为75％～85％。


2.根据权利要求1所述的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，其特征在于，
包括：70％～75％的煤矸石颗粒、25％～30％的煅烧高岭土颗粒；
所述煤矸石颗粒粒度小于等于2μm占比为90％～95％；
所述煅烧高岭土颗粒的粒度小于等于2μm占比为80％～85％。


3.根据权利要求1所述的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料，其特征在于，
所述煤矸石颗粒的烧失量为15％～30％。


4.一种根据权利要求1至3任一项所述的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备，其特征在于，包括：
用于对煤矸石原矿进行过滤并去除砂土的筛分装置，
处于所述筛分装置输出端的用于对过滤后的煤矸石进行破碎的破碎装置，
处于所述破碎装置输出端的用于对破碎后的破碎物料进行干法研磨的粗磨装置，
处于所述粗磨装置的输出端的用于对干法研磨后的粗物料进行湿法研磨的细磨装置，
处于所述细磨装置的输出端的用于对湿法研磨后的煤矸石料浆进行离心过筛的离心装置，
处于所述离心装置的输出端的用于对离心过筛后的煤矸石混合物进行喷雾造粒的喷雾干燥装置；
用于对高岭土进行煅烧的煅烧装置，所述煅烧装置的尾气输出端设有用于将煅烧后的尾气输送至喷雾干燥装置内的输送管路，通过与所述离心装置协同配合，以在离心过筛输出煤矸石混合物进行喷雾造粒的同时，通过尾气携带煅烧后的煅烧高岭土颗粒至喷雾干燥装置内；
处于所述喷雾干燥装置的输出端的用于接收煅烧高岭土颗粒与煤矸石颗粒复合形成的复合颗粒，并对复合颗粒进行过滤分离的分级装置。


5.根据权利要求4所述的高绝缘铁路橡胶垫板用的复合填料的加工设备，其特征在于，
所述破碎装置包括用于对过滤后的煤矸石进行粗法破碎的颚式破碎机，用于进行细法破碎的对辊破碎机；
所述粗磨装置采用立磨机；
所述细磨装...

【专利技术属性】
技术研发人员：林炼，王宇轩，陈建文，亢浪浪，
申请(专利权)人：内蒙古超牌新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15