[发明专利]一种致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热氧化分解挥发性有机化合物的设备——蓄热式热氧化器的致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体。

背景技术

具有环保和节能双重功效的蓄热式热氧化器（RTO）是一种重要的废气污染控制设备，它能有效的处理有害的挥发性有机化合物（VOC）和危险性气体污染物（HAP），被广泛用于石油化工过程以及各种使用有机溶剂的行业，如喷涂，印刷，金属除油和脱脂，胶结剂，制药，塑料，橡胶加工等行业排放废气的处理。蜂窝陶瓷蓄热体是蓄热式热氧化器（RTO）的核心部件。

目前使用的低膨胀蜂窝陶瓷蓄热体是疏松堇青石蜂窝陶瓷蓄热体，它的热膨胀系数小，抗热震性能好，受到广泛应用，但是它的显气孔率高，造成诸多的缺点，一是蓄热体显气孔率高，使用时它与废气的接触面积大，会受到一些酸性或碱性的废气的腐蚀，使蓄热体出现腐蚀粉化现象，耐压强度下降，严重时蓄热体会堵孔或碎裂；二是蓄热体中存在气孔，导致其密度小，蓄热量低，增加了蓄热式热氧化器（RTO）设备的体积；三是蓄热体中存在的气孔，形成了热阻，导致导热系数不高,影响了传热效率；四是蓄热体中的气孔使得其耐压强度较低。

发明内容

针对上述现有的疏松堇青石蜂窝陶瓷蓄热体的不足之处，本发明的目的是提供一种致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体，达到提高蓄热体的密度、 耐腐蚀性、导热系数和耐压强度的目的。其不仅通过提高蓄热体的致密度，降低气孔率，而且保持蓄热体的膨胀系数小，抗热震性能好的优点。

本发明为达到发明目的所采取的技术方案是：所述的致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体由合成堇青石粉，合成莫来石粉，粘土，长石粉，锂辉石粉组成，其各组份的重量百分比为：合成堇青石粉为50—60%，合成莫来石粉为0—10%，粘土为15—25%，长石粉为10—20%，锂辉石粉为5—15%。外加粘接剂和润滑剂合量为8—14%。将上述各组份按比例配制，经过混碾，挤压成型，干燥，煅烧而成。致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体化学成份的重量百分比为：SiO₂ 为55--65 % ，Al₂O₃为25--35 %，MgO 为 6--12  %，Li₂O为0.3--0.9 %  Na₂O和 K₂O合量为2--5 %。

本发明所述致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法是：

1. 将原料按重量百分比例均匀混合，再按比例加入粘接剂和润滑剂，然后加入适量水份在炼泥机中粗炼后，陈腐24小时得到泥料；

2. 将泥料在真空炼泥机中炼泥后，放入挤压成型机中挤压成型，成型后的湿坯在干燥器中定型并干燥；

3．干燥后的干坯装入烧成窑中，在1300—1400℃温度下保温2—5小时进行烧成，然后冷却至室温出窑。

本发明所述致密低膨胀堇青石蜂窝陶瓷蓄热体具有下列基本性能：

20—800℃热膨胀系数：3.0—3.5×10^-6/K

显气孔率：3—5%

体积密度：2.2—2.4g/cm³

常温耐压强度：≥20Mpa

导热系数：1.8—1.9W/mK

本发明与背景技术相比具有的有益效果是: 采用长石和锂辉石两种原材料作为复合熔剂，降低了烧成温度，避免堇青石的高温分解，显著提高了蜂窝陶瓷蓄热体的致密度，达到提高蜂窝陶瓷蓄热体的密度、 耐腐蚀性、导热系数和耐压强度的目的; 另外锂辉石作为一种低膨胀矿物，还可以防止蜂窝陶瓷蓄热体在致密化过程中热膨胀系数快速的增加, 保持堇青石蜂窝陶瓷蓄热体膨胀系数小，抗热震性能好的优点。

具体实施方式

实施例1：（质量百分比）

合成堇青石粉  54

合成莫来石粉  6 

粘土   15

长石粉   20         

锂辉石粉   5

外加粘接剂和润滑剂合量   12

实施例2：（质量百分比）

合成堇青石粉  56

合成莫来石粉  4

粘土  15

长石粉   18        

锂辉石粉  7

外加粘接剂和润滑剂合量  12

实施例3：（质量百分比）

合成堇青石粉  56 

合成莫来石粉   2

粘土  17

长石粉  16