高温陶瓷窑炉用具的制备方法及其制作的窑炉用具技术

本发明专利技术属于陶瓷生产设备制造技术领域，具体涉及高温陶瓷窑炉用具的制备方法及其制作的窑炉用具。按质量百分比，制备窑炉用具原材料由25～30%的α

【技术实现步骤摘要】
高温陶瓷窑炉用具的制备方法及其制作的窑炉用具


[0001]本专利技术属于陶瓷生产设备制造
，具体涉及高温陶瓷窑炉用具的制备方法及其制作的窑炉用具。
[0002]
技术介绍

[0003]本说明书所述的高温陶瓷窑炉用具，是指用高温陶瓷材料制作的，在陶瓷坯件的焙烧过程中，对陶瓷坯件起间隔、支托、承垫、传输、保护等作用的各种器具的统称，包括用于梭式窑的窑具、用于辊道窑的辊棒、用于玻璃窑退火炉的高温陶瓷导轨等。
[0004]用于梭式窑的窑具（以下简称窑具），就其结构而言，主要分为框架式窑具和块状码放堆叠式窑具两类。框架式窑具由立柱、横梁、承烧棚板组成，立柱垂直固定在窑车的车架上、与横梁互相穿插连接，形成较为稳定的框架结构，承烧棚板铺设在横梁上，其作用是承载待烧陶瓷坯件。码放堆叠式窑具主要包括两种结构的窑具，第一种结构为坩埚堆叠式，该结构的窑具由多个外型相同、尺寸和大小一致的坩埚组成；使用过程中将陶瓷坯件放置在坩埚中，然后将坩埚在窑车的车架上堆叠码放。第二种结构为棚板堆叠式，该结构的窑具由多层棚板分层码放在对应的垫脚（垫脚固定在车架上）上而成。根据制作窑具所用的材料的不同，窑具主要分为碳化硅类窑具和莫来石窑具两大类。碳化硅类窑具的材质主要有氧化铝结合碳化硅材质、反应烧结碳化硅材质、氮化硅结合碳化硅以及重结晶碳化硅材质等类型。莫来石（Aluminum silicate），是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称，目前，用于制备窑具的莫来石主要有电熔莫来石、烧结莫来石以及莫来石结合碳化硅、莫来石结合堇青石等。
[0005]用于辊道窑的辊棒（以下简称辊棒），就其基本的形状而言，通常为圆柱状。不过，有的辊棒，因中部加粗，又被称为弧形辊棒。至于制作辊棒的材料，与前述制作窑具的材料大同小异。
[0006]用于玻璃窑退火炉的高温陶瓷导轨（以下简称陶瓷导轨），就其基本的形状而言，多为横截面呈“凹”字型的长条状或者圆筒状。至于制作陶瓷导轨的材料，也与前述制作窑具的材料大同小异。
[0007]窑炉用具的性能和质量主要取决于制作窑炉用具的高温陶瓷材料的物质成分及其制备方法，也与窑炉用具自身的结构或/和形状有一定的关系。总的说来，现有的窑炉用具能够满足日常生产的需要，但也存在一些技术缺陷，具体表现在以下两个方面：第一，常温抗折强度、高温抗折强度、荷重软化温度、热震性能、使用次数等关键技术参数难以同时达到理想的效果。
[0008]第二，窑炉用具的结构或形状也存在一定的缺陷。以用于梭式窑的窑具为例，现有的窑具存在通用性差、使用不方便以及因窑具种类繁杂、尺寸公差较大而造成的窑具架子稳定性低、搭架子难度大等缺陷。
[0009]
技术实现思路

[0010]本专利技术的目的旨在克服上述现有技术的缺陷，该目的是通过下述技术方案实现的：一种高温陶瓷窑炉用具的制备方法，包括下述步骤：步骤一，原材料的备料，按质量百分比，所述原材料由25～30%的α
‑
氧化铝粉末、10～15%的硅酸锆粉末、10～15%的氮化硅粉末、10～15%的绢云母粉末、10～15%的长石粉末、10～15%的球粘土粉末、15～20%的软质高岭土粉末、0.16～0.21%的甲基纤维素干粉组成。
[0011]步骤二，原材料的球磨制浆，将所述原材料中的α
‑
氧化铝粉末、硅酸锆粉末、氮化硅粉末、绢云母粉末、长石粉末、球粘土粉末、软质高岭土粉末混合后加入到球磨机中，按照1:1.25～1.35的料水质量比，加入温度为85～90℃、浓度为3～5%的酒石酸水溶液，磨3.5～4.5小时制成泥浆；球磨机内的衬板为氧化铝含量为88～92%的陶瓷衬板，球磨机内的磨球为天然花岗岩球石；步骤三，原材料的练泥与成化，将步骤二制成的泥浆放入浆池中，加入所述甲基纤维素干粉，搅拌均匀后，用柱塞泵、压滤机脱水；压滤后的泥饼再通过真空练泥机制成泥柱，泥柱水分为15～16%，垛摆在托盘上并用塑料袋密封，陈化164～172小时；步骤四，用真空挤管机安装的模具将步骤三制成的泥柱挤出成型，制成高温陶瓷窑炉用具胚体；步骤五，将所述高温陶瓷窑炉用具胚体平放在铝合金托架上，再用棉布盖在高温陶瓷窑炉用具胚体上阴干11～13小时；步骤六，将阴干后的高温陶瓷窑炉用具胚体送入干燥房，通入65～70℃热风，干燥22～26小时，使高温陶瓷窑炉用具胚体水分≦1%；步骤七，将干燥后的高温陶瓷窑炉用具胚体装入井式窑内，盖上窑盖，逐渐升温30～34小时，使井式窑内的温度达到1560～1565℃，保持1560～1565℃的温度4小时，停火后降温72小时。
[0012]以上述技术方案为基础，通过使用不同形状、结构的模具，即可制成不同类型的高温陶瓷窑炉用具。目前，申请人以上述技术方案为基础，结合不同形状、结构的模具试制成功的高温陶瓷窑炉用具主要包括以下几种类型：（1）一种用于梭式窑的高温陶瓷窑炉用具，由左侧壁、右侧壁、顶壁和底壁合围而成，且一体成型，其总体形状为横截面呈正方形型或者长方形的长方体。因这种高温陶瓷窑炉用具的总体形状为长方体，故又被称为方管窑具。
[0013]进一步地，所述左侧壁、右侧壁、顶壁和底壁的厚度均为3～12mm，所述左侧壁和右侧壁的外表面之间的距离为20 mm～80 mm，所述顶壁和底壁的外表面之间的距离也为20 mm～80 mm。
[0014]（2）一种用于梭式窑的高温陶瓷窑炉用具（槽状窑具），包括左直立壁、水平顶板和右直立壁，所述左直立壁、水平顶板和右直立壁一体成型，其总体形状为横截面呈凹字型或者倒凹字型的槽状体。因这种高温陶瓷窑炉用具的总体形状为槽状体，故又被称为槽状窑具。
[0015]所述水平顶板的宽度为48 mm，厚度为8 mm，水平顶板的顶面到所述左直立壁、右直立壁的底面之间的间距为34 mm，左直立壁和右直立壁的宽度均为6 mm，左直立壁和右直立壁之间的间距为36 mm。
[0016]（3）一种高温陶瓷辊棒，包括圆筒状的辊棒本体，辊棒本体的圆面上等间距地设置有36条平行排列的、沿着辊棒本体的中轴线向两端延伸的齿条。
[0017]进一步地，所述齿条的高度为2mm,相邻两条凸棱的底部之间的距离为2mm。
[0018]进一步地，所述辊棒本体的局部直径比辊棒本体左右两端的直径大4～6 mm，致使所述辊棒本体在该局部的纵截面呈圆弧形。
[0019]（4）一种用于玻璃窑退火炉的高温陶瓷导轨，包括圆筒状的导轨本体，在所述导轨本体圆面上，设置有一条沿着辊棒本体的中轴线向两端延伸的凸棱。
[0020]进一步地，所述凸棱的宽度为12 mm，凸棱两侧的高度为6 mm，导轨本体的壁厚为6 mm。
[0021]本专利技术的主要有益效果如下：第一，经实验验证，用本专利技术的方法生产的高温陶瓷窑炉用具在常温抗折强度、高温抗折强度、荷重软化温度、热震性能、使用次数等关键技术指标方面，均达到了理想的技术效果。
[0022]第二，本专利技术中的高温陶瓷窑炉用具结构合理。以槽状窑具为例，该窑具综合了框架式窑具和块状码放堆叠式窑具的优点。具体地说，以左侧壁、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温陶瓷窑炉用具的制备方法，包括下述步骤：步骤一，原材料的备料，按质量百分比，所述原材料由25～30%的α
‑
氧化铝粉末、10～15%的硅酸锆粉末、10～15%的氮化硅粉末、10～15%的绢云母粉末、10～15%的长石粉末、10～15%的球粘土粉末、15～20%的软质高岭土粉末、0.16～0.21%的甲基纤维素干粉组成；步骤二，原材料的球磨制浆，将所述原材料中的α
‑
氧化铝粉末、硅酸锆粉末、氮化硅粉末、绢云母粉末、长石粉末、球粘土粉末、软质高岭土粉末混合后加入到球磨机中，按1:1.25～1.35的料水质量比，加入温度为85～90℃、浓度为3～5%的酒石酸水溶液，磨3.5～4.5小时制成泥浆；球磨机内的衬板为氧化铝含量为88～92%的陶瓷衬板，球磨机内的磨球为天然花岗岩球石；步骤三，原材料的练泥与成化，将步骤二制成的泥浆放入浆池中，加入所述甲基纤维素干粉，搅拌均匀后，用柱塞泵、压滤机脱水；压滤后的泥饼再通过真空练泥机制成泥柱，泥柱水分为15～16%，垛摆在托盘上并用塑料袋密封，陈化164～172小时；步骤四，用真空挤管机安装的模具将步骤三制成的泥柱挤出成型，制成高温陶瓷窑炉用具胚体；步骤五，将所述高温陶瓷窑炉用具胚体平放在铝合金托架上，再用棉布盖在高温陶瓷窑炉用具胚体上阴干11～13小时；步骤六，将阴干后的高温陶瓷窑炉用具胚体送入干燥房，通入65～70℃热风，干燥22～26小时，使高温陶瓷窑炉用具胚体水分≦1%；步骤七，将干燥后的高温陶瓷窑炉用具胚体装入井式窑内，盖上窑盖，逐渐升温30～34小时，使井式窑内的温度达到1555～1565℃，保持1555～1565℃的温度4小时，停火后降温72小时。2.一种根据权利要求1所述的高温陶瓷窑炉用具的制备方法所制作的用于梭式窑的高温陶瓷窑炉用具，其特征在于：由左侧壁、右侧壁、顶壁和底壁合围而成，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏陶，
申请(专利权)人：晋城市三英精细材料有限公司，
类型：发明
国别省市：