[發明專利]鋯質蜂窩陶瓷體

無效

• 申請號: 200810092567.0
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101323537A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 朱根源
• 申請（專利權）人: 朱根源
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/00;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 萍鄉益源專利事務所
• 代理人: 周益麗

技術領域

本發明涉及陶瓷材料，尤其是涉及一種鋯質蜂窩陶瓷體。

背景技術

在鋼鐵、石化等各種工業爐窯蓄熱式工業加熱爐中，蜂窩陶瓷體是蓄熱式工業加熱爐理想的陶蓄熱材料，它既能提高燃燒效果，節約能源，又能減少有害氣體排放，降低環境污染。作為蓄熱式工業加熱爐中的關鍵部件-陶瓷蓄熱體，其蓄熱式加熱爐性能指標和熱效率的高低直接取決于陶瓷蓄熱體的性能。隨著陶瓷制備工藝技術的發展，近幾年來已開發出蜂窩陶瓷，從蜂窩陶瓷的基體結構來分類，目前使用的蜂窩陶瓷蓄熱體主要有堇青石型、莫來石型和剛玉莫來石型，蜂窩陶瓷蓄熱體的比表面積比瓷球蓄熱體大5倍以上、傳熱能力比瓷球蓄熱體大4-5倍、氣流阻力只有瓷球蓄熱體三分之一，用蜂窩陶瓷作為蓄熱體應用于工業窯爐蓄熱式加熱爐中，有利于實現加熱爐低氧燃燒，使爐溫均勻，傳熱迅速，降低了工業窯爐的氧化燒損，減少了NO_X氣體的排放，提高了環保節能效果。同時用蜂窩陶瓷作蓄熱體應用于工業加熱爐與瓷球蓄熱體相比，其蓄熱室體積可大大減小，因而有利于布置足夠的燒嘴，且蜂窩陶瓷氣流通道不易堵塞，自潔性好，適用性強。但上述蜂窩陶瓷蓄熱體在使用還存在一個主要問題：蜂窩陶瓷蓄熱體耐溫度還不夠高，一般堇青石質蜂窩陶瓷體的最高使用溫度為1250℃，莫來石質蜂窩陶瓷體的最高使用溫度為1350℃，而剛玉莫來石質蜂窩陶瓷體的最高使用溫度為1450℃，不能滿足工程應用中經常需要陶瓷蓄熱體在1500℃以上的環境下工作。由于上述三種類型的陶瓷體最高使用溫度偏低，在1500℃以上環境中使用時，容易使堇青石、莫來石和剛玉莫來石質陶瓷體，尤其是堇青石和莫來石質陶瓷體使用壽命降低，陶瓷體表面層易脫落和開裂，從而降低了陶瓷體的熱穩定性、抗腐蝕性和導熱性。

發明內容

針對上述現有技術中蓄熱式工業加熱爐中蜂窩陶瓷體存在的不足，本發明的目的是提供一種最高使用溫度可達1700℃、抗腐蝕、熱穩定性好、使用壽命長的鋯質蜂窩陶瓷體。

本發明為達到發明目的所采取的技術方案是：所述鋯質蜂窩陶瓷體包括下列原料組份：10-50％的陶瓷原料、10-50％的α-Al₂O₃粉、10-30％的粘土、3-10％的MgO、3-8％的有機纖維素、3-7％的粘合劑和3-7％的ZrO₂粉，經球磨混碾、擠出成型、干燥焙燒而成。

所述陶瓷原料為堇青石、莫來石或剛玉莫來石粉。

本發明所述鋯質蜂窩陶瓷體包括堇青石、莫來石和剛玉莫來石型鋯質蜂窩陶瓷體，它們分別采用下列原料經球磨混碾、擠出成型、干燥焙燒而成。

所述堇青石型鋯質蜂窩陶瓷體原料組份包括30-50％的堇青石粉、10-30％的α-Al₂O₃粉、10-30％的高嶺土、3-10％的MgO、3-8％的有機纖維素、3-7％的桐油和3-7％的ZrO₂粉；

所述莫來石型鋯質蜂窩陶瓷體原料組份包括20-40％的莫來石粉、20-40％的α-Al₂O₃粉、10-30％的高嶺土、3-10％的MgO、3-8％的有機纖維素、3-7％的桐油和3-7％的ZrO₂粉；

所述剛玉莫來石型鋯質蜂窩陶瓷體原料組份包括10-30％的剛玉莫來石粉、0-50％的α-Al₂O₃粉、10-30％的高嶺土、3-10％的MgO、3-8％的有機纖維素、3-7％的桐油和3-7％的ZrO₂粉。

本發明所述鋯質蜂窩陶瓷體的制備方法是：

1、將堇青石、莫來石或剛玉莫來石粉、α-Al₂O₃粉、高嶺土、有機纖維素、MgO和ZrO₂粉按重量百分比例均勻混后，再按比例加入桐油，再加入適量(以混碾物帶有韌性時的水份量)水份，在球磨機中混碾2-3小時，再放入粗煉機中粗煉2-3次后，陳腐24小時得到泥料；

2、將泥料放入真空煉泥機中進行煉泥后，再放入擠壓成型機中擠壓成型；

3、將擠壓成型的濕態蜂窩陶瓷體放入遠紅外線爐中干燥定型成干坯；

4、將蜂窩陶瓷體干坯裝入鍛燒爐中，在1500-1700℃高溫下保溫4-8小時進行鍛燒；

5、而后隨爐冷卻或空冷至常溫出爐。