[發明專利]一種高強度高壓電瓷氧化焰快速燒成方法

無效

• 申請號: 201210463237.4
• 申請日: 2012-11-17
• 公開（公告）號: CN102951908A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 嚴增容;鄭興華;康明山
• 申請（專利權）人: 嚴增容;鄭興華;康明山
• 主分類號: C04B35/64
• 分類號: C04B35/64
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種電瓷燒成方法，指氧化焰快速燒成高壓電路用瓷絕緣子、支柱、套管等電瓷產品，更具體涉及一種高強度高壓電瓷氧化焰快速燒成方法。

背景技術

高壓電瓷是高電壓條件下使用的電工陶瓷絕緣材料，由其制造而成的產品主要是瓷絕緣子，包括盤形懸式絕緣子、棒形懸式絕緣子、棒形支柱絕緣子、電器瓷套等，廣泛用于輸配電線路、電器設備和電站中，是電力工業發展不可缺少的重要絕緣材料。

隨著我國國民經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，作為清潔能源的電力需求日益高漲。而對于電力發展和輸送電過程中不可缺少的盤形懸式絕緣子、棒形懸式絕緣子、棒形支柱絕緣子、電器瓷套等高壓電瓷產品需求伴隨著電力發展也日益高漲，形成巨大市場空間。同時，東南亞、中東、非洲、南美洲等發展中國家隨著經濟的發展，電力工業正在興起發展，使得國際市場高壓電瓷的需求量也日益高漲，高壓電瓷產品在國內外市場形成良好的發展空間。

目前國內外生產的高壓電瓷根據強度的不同分為普通、中高強度和高強度高壓電瓷。生產高壓電瓷的主要原料為高嶺土、長石、石英、鋁礬土等天然礦物，燒成溫度一般在1250-1330^oC。燒成是高壓電瓷制備中關鍵工序，對其力學性能、電學性能和熱學性能以及表觀質量具有至關重要的影響。而且燒成是電瓷企業主要耗能環節，本質上決定了企業的能耗水平，很大程度上影響到企業的經濟效益，并且不利于低碳社會的節能減排的要求。目前國內高壓電瓷多采用還原焰燒成，這種燒成方法一方面不利于燃料的充分燃燒，降低了其燃燒值；另一方面，還原氣氛下電瓷原料中Fe、Ti等元素的價態的降低，造成其抗擊穿電場強度下降。另外，由于還原氣氛下造成燃料的不完全燃燒，從而導致大量CO等有害氣體的排放，不符合低碳和減排的可持續發展的趨勢。目前不管是還原焰燒成高壓電瓷，還是少數采用氧化焰燒成的高壓電瓷，都存在燒成時間非常長的問題。傳統的高壓電瓷燒成制度包括小火升溫階段、氧化分解階段、還原階段、高火保溫階段和冷卻階段，其中小火升溫階段從室溫到300^oC，通常需要20-30小時，氧化分解階段從300^oC到990^oC需要20-28小時，還原階段從990^oC到止火溫度通常需要15-30小時，高火保溫階段則需要1-2小時，將溫度從止火溫度降低到室溫的冷卻階段需要30-45小時。這樣高壓電瓷整個燒成過程通常需要約100小時。因此，也有一些在燒成制度的周期進行改進，如專利CN101439975A公布的“一種電瓷燒成方法”包括將還原階段進行細化成1130-1190^oC緩慢升溫需要4-6小時，然后1200-1240^oC需要2.5-3.5小時，而后1.5-2小時升到止火溫度。而專利CN101811878公布的“一種用氧化焰燒成電瓷的方法”采用較快的升溫速率和較短的保溫時間，如從室溫到到950^oC需要12-19小時，然后950^oC-1050^oC需要10-20小時，再花6-10小時到止火溫度，最后在止火溫度保溫2-5小時。冷卻需要12-25小時。雖然燒成周期有明顯縮短，但是仍然需要42-79小時，而且還存在弱還原焰過程。

因此，研究開發一種全程氧化焰快速燒成高壓電瓷方法，不僅節約能源，達到節能減排的效果；而且可以提高產品的力學性能和電學性能；更為重要的是提高了生產效率，大幅度降低了生產成本，顯著提高企業的經濟效益。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對目前高壓電瓷燒成技術中還原焰的存在的不利于提高電學性能、高耗能、高排放等不足，以及目前燒成制度普遍存在燒成周期長的特點，提出一種高強度高壓電瓷氧化焰快速燒成方法。

本發明采取的技術方案如下：

1）將成形的電瓷坯件裝入燒成用窯爐，在氧化焰下以50-150^oC/小時升溫至950^oC，并在950^oC保溫1-1.5小時，爐內氣氛氧含量2-6%，爐內保持正壓50-100Pa；

2）再以20-50^oC/小時升溫至1080^oC，并在1080^oC保溫1-1.5小時，爐內氣氛氧含量2-5%，爐內保持正壓50-80Pa；