[发明专利]一种蜂窝陶瓷体

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷，具体是一种蜂窝陶瓷蓄热体。

背景技术

目前，蓄热式燃烧技术已经在工业炉窑上广泛应用，其中蓄热室的核心部件----直孔蜂窝蓄热体也已经广泛使用，但是，目前的直孔蜂窝陶瓷蓄热体的结构形式均为直孔通道模式（如图1所示），在陶瓷体上形成分层分布的直孔，每一层上的平行排列。这种直孔通道模式的蓄热体结构，限定了蓄热式燃烧技术的空气或燃气的控制方式只能是在规定的时间内进行换向操作，即高温烟气和低温流体（空气或煤气）轮换以互为相反的方向通过蓄热室燃烧系统。例如当高温烟气从上到下通过蓄热体时，蓄热体材料被加热至高温，此时热量已被蓄热积在蓄热体中，下一时刻，低温流体（空气或煤气）从下到上流过该蓄热体时，空气或煤气被预至高温，而蓄热体已被冷却下来，再下一时刻，高温烟气又流过该蓄热体，又将蓄热体加热。如此循环往复。把高温烟气的物理热传递给被预热介质，实现低温流体的高温预热。换向操作使高温烟气和低温流体的的操作复杂化，增加了蓄热式工业炉窑的制造成本和运行成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服蓄热式工业炉窑换向操作的缺点，提供一种可简化操作流程的蜂窝陶瓷体。

为实现上述目的，本发明采用技术方案是：

一种蜂窝陶瓷体，具有形成于陶瓷体内部的分层设置且在同一层内平行分布的线形通孔，相邻层的通孔的轴线具有交差角α，45°≤α≤90°。

将本明所述的蜂窝陶瓷体直接安装在烧嘴中，纵横交错的通孔中分别吹入燃气和吸出热的废气，从而将热废气的热量通过蜂窝陶瓷体的孔壁传导给燃气，实现燃气预热。

上述蜂窝陶瓷体由以下重量百分数的原料制成：

烧结莫来石62-85%，氧化锆8-17%，高岭土3-12%，滑石粉0.5-1.5%，白刚玉微粉0.5-1.8%，黏合剂1.5-3.5%，石蜡1.5-3.5%，其中，黏合剂由聚乙烯醇和纤维素按重量比45：55的比例组成；

将上述原料混合后加入混合物重量35-40%的水，在球磨机中经过20-25小时充分混磨后制成浆料，浆料经过除泡后浇注到模具中，在加热到温度达到15℃-105℃或者加入占上述原料混合物质量30%-45%的硅溶胶添加剂的条件下，浆料在模具中自然凝固成型，成型后的坯体在150℃-180℃下烘干10-15小时，然后在1380℃-1460℃的高温炉中烧成24-36小时。

烧结莫来石是氧化铝和煤矸石研磨混合后，经过1550℃—1600℃煅烧而成，体积密度为2.9克/立方厘米，氧化铝含量≥70%。氧化锆的化学成分是：氧化锆99%--99.5%。高岭土的化学成分是：氧化铝34%--37%，氧化硅47%--50%，氧化铁＜1.2%。助熔剂滑石粉和刚玉微粉研磨成平均粒度达到0.5um的微粉。在球磨机中用球磨工艺加工，研磨用的研磨体为95#氧化铝陶瓷球，原料与球的比例为1：1.5—2。烧成过程中750℃以前为还原焰，750℃以后至烧成结束为氧化焰，生成主晶相为锆莫来石的蜂窝状陶瓷蓄热体。模具的制作是本领域技术人员根据产品的结构容易制造的，模具的制造材料包括金属、陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、石膏等。

本发明所述的蜂窝陶瓷体具有纵横交错排布孔的结构，能够实现空气或燃气连续式地供给，而不必进行换向操作，从而大大简化空气或燃气的操作控制系统，具有节能的效果，降低了蓄热式工业炉窑的制造成本和运行成本，其抗压强度可达30—120Mpa、耐火度为1250℃--1850℃。

附图说明

图1为现有技术中蜂窝陶瓷体的结构示意图。

图2为本发明通孔为圆形的蜂窝陶瓷体的结构示意图。

图3为本发明通孔为四边形的蜂窝陶瓷体的结构示意图。

图中，1-陶瓷体，2-通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明要求保护的技术方案做具体说明。

本发明所述一种蜂窝陶瓷体，如具有形成于陶瓷体1内部的分层设置且在同一层内平行分布的线形通孔2，相邻层的通孔2的轴线具有交差角α，45°≤α≤90°。陶瓷体外型可为任意形状、任意大小。通孔２也可为任意大小。所述的通孔2的孔壁厚为0.25mm-200mm。孔密度为1-600孔/平方英寸。所述的通孔2形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或六边形。

做为优选技术方案，所述的交差角α为90°，有利于陶瓷体的布置。

由以下实施例来说明本发明蜂窝陶瓷体的制备过程。

实施例1