[發(fā)明專利]一種陶瓷纖維增強(qiáng)的陶瓷膜支撐體的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410595487.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104387112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱沖;朱根源;肖漢寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱沖
• 主分類號(hào): C04B38/06
• 分類號(hào): C04B38/06;C04B35/80;C04B35/81
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng);劉佳芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷膜支撐體技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步是指陶瓷纖維增強(qiáng)的陶瓷膜支撐體的制備方法。

背景技術(shù)

布袋式除塵器是粉塵過(guò)濾中應(yīng)用最為廣泛的除塵設(shè)備，但其也存在如下問(wèn)題：一是不耐高溫，當(dāng)氣體溫度超過(guò)200℃時(shí)就無(wú)法使用，即便用玻璃纖維制造的布袋除塵器，也只能在400℃以下使用；二是當(dāng)氣體濕度大（潮濕）時(shí)，粉塵粘附在布袋上難以脫落，使除塵設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行；三是粉塵回收易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，布袋再生不徹底，使除塵效率降低。

陶瓷膜在污水處理、高溫?zé)煔馓幚砗头蹓m收集等方面獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮了重要作用。但其在應(yīng)用過(guò)程中也暴露出不少問(wèn)題，主要是目前的陶瓷膜支撐體的強(qiáng)度較低，因而不得不增加其壁厚并控制其長(zhǎng)度在1.5米以內(nèi)，這樣顯著降低了單位體積內(nèi)的過(guò)濾面積，使得陶瓷膜過(guò)濾設(shè)備單位體積的過(guò)濾面積僅為布袋式除塵器的20%~30%，而且設(shè)備尺寸因陶瓷膜過(guò)濾管長(zhǎng)度的限制也不能太大，使制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于克服布袋式除塵器的缺陷，提供一種陶瓷纖維增強(qiáng)的陶瓷膜支撐體的制備方法，以提高現(xiàn)有陶瓷膜過(guò)濾管的強(qiáng)度和韌性，擴(kuò)大設(shè)備過(guò)濾容量，提高過(guò)濾效率，降低運(yùn)行成本。該方法是將以煅燒鋁礬土和高塑性粘土為主要原料的陶瓷泥料與植物造孔材料和陶瓷纖維充分混合后，經(jīng)真空擠制為陶瓷膜支撐體坯體，干燥后在間歇式窯中吊裝燒成。該陶瓷膜支撐體的強(qiáng)度是由致密的以剛玉顆粒、原位生成的莫來(lái)石晶須和引入的陶瓷纖維為復(fù)合增強(qiáng)相的陶瓷材料提供，而孔徑和孔隙率則由具有纖維狀或片狀結(jié)構(gòu)的在高溫下完全燒失的植物造孔材料進(jìn)行調(diào)控，因此具有較好的孔連通特性，從而獲得具有高強(qiáng)度、高韌性和高連通孔結(jié)構(gòu)的陶瓷膜支撐體。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種陶瓷纖維增強(qiáng)的陶瓷膜支撐體的制備方法，具體工藝步驟為：?

（1）將陶瓷泥料配料后球磨6小時(shí)~10小時(shí)，得漿料；所述陶瓷泥料由重量百分?jǐn)?shù)為30%~45%煅燒鋁礬土、25%~35%高塑性粘土、15%~25%瓷土和10%~15%長(zhǎng)石組成，所述煅燒鋁礬土和長(zhǎng)石選平均粒徑在20微米以下的粉料；?

（2）將漿料過(guò)篩、除鐵后，根據(jù)支撐體的孔徑和孔隙率要求加入植物造孔材料，同時(shí)加入占陶瓷泥料總質(zhì)量3%~8%的陶瓷纖維，再加入水?dāng)嚢杈鶆?，壓濾脫水后得泥餅；

（3）將泥餅粗練后陳腐24小時(shí)以上，然后真空擠制為所需尺寸的濕坯，干燥后得生坯；

（4）將生坯置于間歇式窯內(nèi)立式吊裝，在1250℃~1350℃燒成，燒成時(shí)間為12小時(shí)~16小時(shí)；然后冷卻，冷卻時(shí)間為15小時(shí)~20小時(shí)，出窯得陶瓷膜支撐體。

優(yōu)選方案，步驟（2）中所述植物造孔材料包括米糠、稻草、秸稈等植物中的一種或多種，其粒徑為100目~320目。

優(yōu)選方案，步驟（2）所述陶瓷纖維為莫來(lái)石纖維或氧化鋁纖維，纖維長(zhǎng)度為2毫米~15毫米。

優(yōu)選方案，步驟（3）中真空擠制時(shí)的真空度應(yīng)小于0.01MPa。。

優(yōu)選方案，步驟（3）所述濕坯為空心圓管狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選方案，步驟（4）所述間歇式窯為梭式窯或井式窯。

步驟（4）得到的陶瓷膜支撐體產(chǎn)品的抗彎強(qiáng)度為40MPa?~80MPa，開(kāi)口氣孔率在30%~50%之間可調(diào)，孔徑在10微米~100微米之間可調(diào)。

以下對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。

研究表明，陶瓷膜過(guò)濾元件可耐1000℃以上的高溫，可用水或氣體方便地進(jìn)行反沖再生，從而避免因粉塵粘附在膜上面而降低過(guò)濾效率；用水反沖再生時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，再生徹底，可確保過(guò)濾除塵效果；陶瓷膜過(guò)濾元件使用壽命長(zhǎng)，設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行成本低。因此，陶瓷膜過(guò)濾元件可從根本上克服現(xiàn)有布袋式除塵器的不足，更好地滿足高溫?zé)煔夂统睗穹蹓m氣體的除塵過(guò)濾要求。

提高陶瓷膜支撐體的強(qiáng)度和韌性，則可減小陶瓷膜支撐體的壁厚或使陶瓷膜過(guò)濾管的尺寸加長(zhǎng)，將增加單位體積內(nèi)的過(guò)濾面積，減小過(guò)濾阻力，提高過(guò)濾效率，降低設(shè)備制造和運(yùn)行成本。