[发明专利]一种陶瓷辊棒的增强处理方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷辊棒的增强处理方法，属于窑具材料加工领域。本发明所述陶瓷辊棒的增强处理方法无需改变陶瓷辊棒原有的性状、材料以及烧结工艺，通过电化学腐蚀及原位修复处理相结合的工艺过程，可有效增强陶瓷辊棒的高温强度及抗热震能力；所述增强处理方法操作步骤简单，处理效率高。

技术领域

本发明涉及窑具材料加工领域，具体涉及一种陶瓷辊棒的增强处理方法。

背景技术

辊道窑中急冷带对辊棒性能有很高的要求，因为急冷带中陶瓷产品在1050～1100℃要急冷至850～900℃，需要陶瓷辊棒有较高的高温强度和良好的抗热震性。一方面辊棒需要具备致密、高弹性模量和高耐火度的性质才能保证高温强度；但另一方面急冷带高抗热震性要求又要使陶瓷辊棒弹性模量降低(通常做法是增加孔隙率)，同时具备较高的热传导率和低热膨胀系数。这两方面是矛盾的，而为了保证辊棒正常使用，优先要保证有良好的抗热震性。同时考虑到延长辊棒的使用寿命，保证稳定运行辊道窑，这需要进一步增强多孔、高抗热震性辊棒的强度。因此，现有技术中会在辊棒原料中引入熔融石英、堇青石等低热膨胀的第二相降低辊棒热膨胀系数和通过提高辊棒开气孔率，来满足辊棒抗热震性能；引入莫来石、刚玉、氧化锆和碳化硅等相保证辊棒强度，同时保证了一定的孔隙率；引入树脂、纤维素和黏土分别作为常温和高温粘结剂。

此外，随着陶瓷岩板尺寸越来越大，厚度越来越薄，相对应的辊道窑要加宽，因此需要辊棒也相应加长。砖在辊棒传动下往前走，表面会形成高低起伏的波浪纹，薄砖甚至容易形变形成波浪纹，且相同起伏的波浪纹在薄砖上也会更加明显，需要辊棒的传动更加平稳，因此辊棒和辊棒之间间距要缩短，要求辊棒的直径要变小。这些状况都对辊棒的强度提出了更高的要求。

目前急冷带用陶瓷辊棒的抗热震性已经满足使用要求，但是强度还需进一步提高。

现有常见的辊棒增强方法主要有两种，一种是设计形状增强辊棒的技术方案，这些方案有直接增加陶瓷辊棒的壁厚，还有通过设计特定内管形状增加了辊棒局部壁厚，从而提高整体负重能力。然而这种增强方法会使辊棒的抗热震性能下降，同时目前为适用岩板生产工艺要求，辊棒一般会要求做成细长形状，和上述增加壁厚的工艺冲突；另一种则是通过在原料中引入陶瓷纤维实现整体材料的增强。然而由于陶瓷纤维与辊棒原料中其他相的材料的热膨胀系数差异大，引入陶瓷纤维后则会导致抗热震性能大幅度下降，同样无法满足需求。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种陶瓷辊棒的增强处理方法，该方法无需改变陶瓷辊棒的原料配方或形状，通过电化学腐蚀处理及原位修复处理相结合，可同时增强陶瓷辊棒的高温强度和抗热震性能。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种陶瓷辊棒的增强处理方法，包括以下步骤：

(1)将陶瓷辊棒浸泡于电化学溶液中并在真空条件下进行超声处理；所述电化学溶液的溶剂为极性溶剂，溶质包括水、一元羧酸、硫酸中的至少一种；

(2)将步骤(1)处理后的陶瓷辊棒清洗干净，浸泡于修复增强溶液中并在真空条件下进行超声处理；所述修复增强溶液的组分包括铝溶胶、钛溶胶、硅溶胶、含锆化合物中的至少一种；

(3)将步骤(2)处理后的陶瓷辊棒干燥后，加热至500～1100℃保温30s～2h，即得增强后陶瓷辊棒。