[发明专利]一种钢化陶瓷的制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于一种钢化陶瓷的制备方法及装置。

背景技术

煤矸石发热量一般为800～2800卡/克,其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁、钒的氧化物和某些稀有金属，其无机成分组成的百分率：SiO₂为52～65；Al₂O₃为16～46；Fe₂O₃为0.03～14.63;CaO为0.42～2.32;MgO为0.44～2.41;TiO₂为0.90～4;P₂O₅为0.007～0.24;K₂O+Na₂O为1.45～3.9；V₂O₅为0.008～0.03。

目前钢化陶瓷的理化特性及特殊性能已被人们所认同，钢化陶瓷的生产方法较多，但是高成本高能耗问题尚没有解决，目前还没有利用煤矸石中的矿物质成分进行脱氧氮化置换的方法。

发明内容

本发明提供一种钢化陶瓷的制备方法及装置，以解决钢化陶瓷的生产中存的高成本高能耗问题。

本发明采取的技术方案是：包括下列重量份数的原料及制备方法：

原料配方

煤矸石：99-100份

氧化钕：0.1-5份

氧化铈：0.1-8份

制备方法如下：

制粉机将煤矸石制成80-300目的细粉送入粉仓内，由送粉机送入一次等离子燃烧机内高温气化燃烧后脱碳，进入锅炉液化室内，锅炉液化室内的产生可燃性气体进入锅炉燃烧室内将该可燃性气体充分燃烧，产生的蒸汽进入锅筒，再去发电机组；

燃烧产生的烟气进入脱硝尘装置，由引风机带走，液化室产生的液体物质与制氮机产生的氮气共同进入二次等离子燃烧机内，在1750-5000度的高温状态下脱氧置氮后，通过高温阀门一及管道进入钢化室内，钢化室内高温的氮氧化合物气体通过高温阀门二进入锅炉燃烧室，当钢化室内的液体容积达到60~80%时，将与之相连的高温阀门进行关闭，加压通入氮气，使通入的氮气压力达到1.5-30兆帕，保压0.5-30小时后，钢化室内的产物通过高温出口阀门，进入产品成型加工装置内。

本发明生产钢化陶瓷的装置：炉体包括锅炉受热面总成和锅筒，炉体内部有一次等离子燃烧机与液化室固定连接，液化室上方是锅炉燃烧室，该液化室与二次等离子燃烧机连接，该二次等离子燃烧机经过阀门一与钢化室连接，该钢化室通过阀门二与该锅炉燃烧室连接，出料阀门与该钢化室连接，钢化室水冷壁包覆在钢化室外部，锅筒通过锅炉给水下降管与该钢化室水冷壁连接，该钢化室水冷壁通过管路与锅筒连接。

本发明是一种利用电极等离子弧高温燃烧将煤矸石中的氧化硅铝及其他成份，进行脱氧置氮，转变为氮化硅铝成份形成钢化陶瓷的生产方法及装置，是利用煤矸石发电及矸石液体生产钢化陶瓷的一种组合，对矸石液化时产生的热能进行了发电利用，节约了能源，实现了低成本生产。

本发明产品的主要技术指标：最高使用温度：1200℃，长期使用温度：+/-100℃，体积密度为：3.2-3.4g/cm³，热膨胀系数：5.6x10(-6)K(-1)(25℃一400℃)，抗弯强度：7500-8500MPa(高强型9000 MPa)，弹性模量为：20000~40000MPa，热导率为：20-30W.m(-1).K(-1)，努氏硬度为：2000-30000MPa。

 附图说明

     图1是本发明生产方法的一种流程图；

图2是本发明生产装置的一种结构示意图。

具体实施方式

    实施例1一种钢化陶瓷的制备方法

本发明采取的技术方案是：包括下列重量份数的原料及制备方法：

原料配方

煤矸石：99kg

氧化钕：0.1kg

氧化铈：0.1kg

制备方法如下：

（一）制粉机将煤矸石制成80目的细粉送入粉仓内，由送粉机送入一次等离子燃烧机内高温气化燃烧后脱碳，进入锅炉液化室内，锅炉液化室内的产生可燃性气体进入锅炉燃烧室内将该可燃性气体充分燃烧，产生的蒸汽进入锅筒，再去发电机组；