[发明专利]一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体配方和工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种适用于各种加热炉厚壁蜂窝陶瓷体蓄热体，特别涉及一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺。

背景技术

目前，国内现有技术中生产蜂窝陶瓷蓄热体，传统的配方和工艺为：刚玉莫来石+苏州土+氧化铝微粉（粒径≤5μm）+氧化硅微粉（粒径≤5μm）+羟丙基甲基纤维素+水+油脂类润滑剂，其生产工艺为：配料→球磨机或V子形混料机干法混料→捏合机加水和油脂类润滑剂调料，使泥料成团→真空练泥→泥段陈腐→二次真空练泥→挤压成型→微波定型→烘箱或烘房干燥→切割、吹灰→装窑→产品烧成。采用这种配方和工艺所生产的蜂窝陶瓷蓄热体，从生产工艺和使用上能满足要求，但是由于烧结成本比较高，占产品制造成本的25%左右，同时也消耗了能源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方和工艺，降低了蜂窝陶瓷蓄热体的制造成本，同时节省了能耗。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的配方，先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即：刚玉莫来石80%～86%，高岭土10%～12%，氧化铝微粉（粒径≤5μm）3%～5%，氧化硅微粉（粒径≤5μm）1%～3%；再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即：锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素（CMC）2.5%，硬脂酸0.5%；然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即：水20%，磷酸铝5%～7%。

为了满足产品的制造工艺和产品合格率，本发明的一种免烧蜂窝陶瓷蓄热体的工艺，其步骤是：将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10～15min，使其锆铝陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120℃干燥2h，再升温到180℃烘6h，使磷酸铝完全固化，得到产品。

本发明外加磷酸铝5%～7%作为固化剂，按工艺在烘箱120干燥2h，再升温到180℃烘6h，生坯抗压强度就能达到≥8MPa，满足产品运输和安装过程中的机械强度。同时，满足蓄热式加热炉的使用要求，通过模拟试验，将抗压强度达到≥8MPa的免烧结蜂窝陶瓷蓄热体放在硅钼棒电阻炉内，能经受升温速率200℃/h，升温到1450℃，然后自然冷却到600℃打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品不开裂，检测其抗压强度为≥25MPa，耐火度≥1700℃。

采用上述方案后，本发明降低了蜂窝陶瓷蓄热体的制造成本，同时节省了能耗，产品干燥合格率达到98%，产品的抗压强度≥8MPa，满足了产品运输和安装的破损要求。产品在使用过程中，通过蓄热式加热炉自身的温度，将蜂窝陶瓷蓄热体烧结，并满足产品的强度和所使用的技术要求。本发明为企业和社会提高了经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明公开了免烧结蜂窝陶瓷蓄热体降低成本的配方和工艺，其特性在于所说的配方，先按下列原料质量百分比进行主配方配料，即：刚玉莫来石80%～86%，龙岩高岭土10%～12%，氧化铝微粉（粒径≤5μm）3%～5%，氧化硅微粉（粒径≤5μm）1%～3%；再按主配方原料总质量为基准进行附配方配料，即：锆铝陶瓷短纤维6%，羧基甲基纤维素（CMC）2.5%，硬脂酸0.5%；然后再按主、附配方原料总质量配置液体，即：水20%，磷酸铝5%～7%。

本发明还公开了对应的工艺为，将主、附配方粉料按上述百分比配制，加入到强力混料机内，以900r/min转速，干法快速搅拌10～15min，使其锆铝陶瓷短纤维均匀地分布在陶瓷粉料内，然后把转速降低到300r/min，并边搅拌边加水和磷酸铝继续进行搅拌，使泥料均化成团，真空练泥3遍，泥段陈腐48h，二次真空练泥3遍，挤压成型，微波快速定型，烘箱120℃干燥2h，再升温到180℃烘6h，使磷酸铝完全固化，达到一定强度，切割、吹灰，检验包装入库。本发明免烧蜂窝陶瓷蓄热体，其干燥合格率≥98%，其产品的抗压强度达到≥8MPa，确保运输和安装过程不破损。产品通过模拟试验：将免烧蜂窝蓄热体放在硅钼棒电阻炉里，升温速率200℃/h，升温到1450℃保温4h，然后自然冷却到600℃打开炉门，将产品取出冷却到室温，产品没有开裂，检测其抗压强度为≥25MPa，耐火度≥1700℃。