[發明專利]一種陶瓷輥棒及其制備方法

有效

• 申請號: 201410077959.5
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103787683A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 龍威;黃晉;夏露;張友壽;楊劍雄;王小路
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B33/13
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于制備陶瓷輥棒的技術領域，特別涉及一種陶瓷輥棒及其制備方法。

背景技術

陶瓷輥棒是粘土質耐火材料與天然礦物原料經過精選、粉碎、混合、成型、煅燒等過程而制成的耐火制品，是輥道窯爐的關鍵配件之一，主要起到傳動和承重的作用。目前，輥道窯爐向寬斷面、高使用溫度方向發展，要求陶瓷輥棒在高溫下，強度高，且能夠連續運行；在自重和制品的荷重作用下，能保持不變形。而日用、衛生潔具和磁性材料等領域，對陶瓷輥棒的高溫性能要求更高。

通常，生產陶瓷輥棒的主要原料包括高嶺土、耐火粘土、耐火剛玉骨料和α-Al₂O₃等。目前，輥道窯爐用的陶瓷輥棒大多以莫來石-剛玉、莫來石-剛玉-斜鋯石為主材質成型燒結而成。現有的陶瓷輥棒成型燒結后多是單層管狀結構，輥棒負載能力差。增加壁厚是目前提高輥棒強度普遍采用的方法，該方法可以在一定程度上起到增加輥棒強度的作用，但壁厚度的增加導致了輥棒自身重量的增加，一方面會增加輥棒的生產成本，另一方面，壁厚的加大會導致輥棒的熱穩定性降低、散熱能力變差，在高溫下積聚在棍棒內的熱量將不能及時散發而產生內應力，使輥棒內外收縮不一致，容易導致輥棒產生裂紋進而發生爆裂，嚴重影響生產，造成原料與能源的浪費和生產成本的增加。

發明內容

本發明提供一種陶瓷輥棒及其制備方法，該方法制備的陶瓷輥棒中由于添加了莫來石纖維，增強了輥棒的抗壓強度，同時添加的泡沫發泡珠粒在高溫焙燒時會汽化分解，形成蜂窩狀孔洞，降低了輥棒的質量。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種陶瓷輥棒的制備方法，包括如下步驟：

（1）將100重量份原料與3-6重量份羧甲基纖維素混合均勻，形成混合料，加水，攪拌15-30min，形成泥料；所述原料為20-40wt.%的耐火粘土、30-45wt.%的莫來石、15-25wt.%的礬土、5-8%的氧化鋁細粉和1-2wt.%的氧化硅細粉的混合物；所述水的加入量為混合料質量的15-20?%；?

（2）將步驟（1）制備的泥料經陳腐18-24h后，煉泥，在直推式擠泥機中塑性擠出，得到設有內支撐的陶瓷輥棒坯管；

（3）將步驟（2）制備的陶瓷輥棒坯管進行干燥處理，冷等靜壓成型，去掉內支撐，得陶瓷輥棒樣管；

（4）將步驟（3）制備的陶瓷輥棒樣管一端封閉，注滿混合有發泡珠粒和莫來石纖維的泥料，干燥，焙燒，得陶瓷輥棒。

所述步驟（1）中的原料的粒度為70-140目。

所述步驟（3）中的干燥條件為：溫度80-110℃，時間1-2h。

所述步驟（3）中的冷等靜壓的條件為：壓力200-300MPa。

所述步驟（4）中的干燥條件為：溫度70-95℃，時間3-5h。

所述步驟（4）中的焙燒條件為：溫度1400-1600℃，時間4-6h。

所述步驟（4）中的發泡珠粒的含量為2-4wt.%，莫來石纖維的含量為3-5?wt.%。

所述發泡珠粒為聚苯乙烯珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯珠粒或兩者的混合物，其粒度為0.1-0.5mm。

所述莫來石纖維包括70-75wt.%的氧化鋁和25-30wt.%的二氧化硅，其長度為5-8mm。

一種利用上述方法制備的陶瓷輥棒，內部為蜂窩孔狀結構。

本發明的制備方法包括原料混合，陳腐，煉泥，塑性擠出，干燥，冷等壓成型，注漿，焙燒等工藝，其流程圖如圖1所示。制備方法簡單，原料廉價易得。

本發明所制備的陶瓷輥棒，由于其內部為蜂窩孔狀結構，增強了陶瓷輥棒的承重能力和耐高溫能力，克服了老式空心陶瓷管抗彎強度小的缺點，提高了保溫性能，有效延長了陶瓷輥棒的使用壽命。該陶瓷輥棒具有強度高、體積密度低、荷載量大、導熱系數好等優點。

附圖說明

圖1為本發明的流程框圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進一步說明。

實施例1