CN101328078B - 高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，包括下述工艺步骤：(1)制砂，包括配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物。本发明能够大大提高瓷杆体胶装部位的胶装强度和机械保证值。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺。
背景技术
目前为提高和稳定高强度瓷绝缘子上瓷杆体的胶装强度，一般厂家采用制砂所得砂粒粘上少许釉水后直接粘或喷在瓷杆体的表面，并与瓷杆体表面原先的釉层烧结固定，产生出位于该釉层外的一层凹凸不平的砂层，再由该砂层同金属附件胶装结合；故在一定程度上提高了瓷杆体胶装界面的结合力。但由于这种方法中，砂层内的砂粒往往只是部分埋入瓷杆体的表面釉层中，同釉层间的粘附力和结合力差，故瓷杆体胶装部位经常出现堆砂、缺(掉)砂及砂层起壳等情况，导致瓷杆体上胶装界面缺少有效的粘附层而与金属附件的胶结可靠性大大降低，无法避免金属附件松动现象的出现，因此也就没能真正的提高瓷绝缘子的胶装强度，产品合格率较低，机械可靠性差。为确保瓷绝缘子质量的稳定性，必须彻底消除原有上砂工艺存在的缺陷，进一步提升产品机械可靠性。
另外，瓷绝缘子产品对机械强度有保证值要求(机械平均强度值-3倍的标准偏差≥机械强度额定值)，而瓷杆体机械强度的理论设计值通常建立在现有瓷材料安全机械应力水平的基础上计算得出，要获得较高机械强度时，唯有依赖增加截面和提高瓷材料的安全机械应力水平(即提高瓷材料的强度利用率)来保证。但是一味地依靠增加截面尺寸，造成制造成本较高，降低了产品竞争能力，因此，我们认为，目前瓷材料安全机械应力水平的提高只有提高瓷材料强度利用率，即降低瓷材料强度分散性以获得可靠的机械保证值。而提高瓷材料强度利用率、降低瓷材料强度分散性措施中，采用提高瓷杆体胶装部位的胶装强度，来确保胶装界面胶结可靠性是一条切实可行的途径。
发明内容
本发明目的是：提供一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，适应在支柱类、套管类、悬式类高强度瓷绝缘子的瓷杆体胶装部位加工中全面应用，能够有效防止加工后的瓷杆体胶装部位出现堆砂、缺(掉)砂及砂层起壳缺陷，大大提高瓷杆体胶装部位的胶装强度和机械保证值，并进一步确保瓷杆体与金属附件胶装的机械可靠性。
本发明的技术方案是：一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，包括下述三个工艺步骤：
(1)制砂，包括配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；
(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；
(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物。
本发明所述步骤(1)中的原浆可以采用常规的制砂料方配制而成，当然我们优先采用一种专用特种瓷砂料方来配制，该专用特种瓷砂料方中的组分及它们的重量百分比如下：长石10％～15％、石英10％～15％、粘土45％～50％、矾土20％～25％、滑石5％～10％，余量为水。采用该专用特种瓷砂料方配制所得原浆最后生产出来的砂粒在室温-650℃下的热膨胀系数介于瓷坯体与釉之间，因此当瓷坯体、砂粒和釉烧结为一体后，釉会对瓷坯体和砂粒产生压缩应力，从而有助于进一步提高瓷杆体胶装部位的机械强度和机械稳定性。
本发明中为了最大限度的保证砂粒粒度的均匀性，所述步骤(1)中砂粒经筛选后控制粒度在1.6mm以上的占7％～12％，粒度在0.8mm～1.6mm的占75～85％，粒度在0.8mm以下的约占6～14％。
本发明中为了最大限度的保证砂粒与釉烧结的牢固性，故在步骤(2)中预先在砂粒表面裹一层粘结剂，然后再裹釉，并且将釉层厚度进一步控制在0.2～0.3mm。所述粘结剂具体由甲基纤维素与水按1.3～2.3∶98～107的重量比配制而成，而裹在砂粒表面的釉与瓷杆体表面所用釉的料方一致，该釉的料方可以采用任意常规技术所用料方，本发明对此不作限定。
本发明中所述步骤(1)中的高温烧制温度范围与步骤(3)中的玻化温度范围均在1230℃～1300℃。
本发明所述的这种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺可以在支柱类、套管类、悬式类高强度瓷绝缘子的瓷杆体胶装部位加工中全面运用。
本发明的优点是：
1.本发明高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，通过在砂粒表面预先裹上一层粘结剂再包裹釉进而与瓷杆体胶装部位表面釉层进行烧结的方式使得砂粒被完全包裹并烧结在釉内，与现有上砂工艺中砂粒被部分埋入瓷杆体表面釉层内的情况相比，大大提高了砂粒与瓷杆体表面釉层的粘附力和结合力，使两者结合的更加可靠，砂粒的性能也更加稳定。因此由本发明工艺加工过的瓷杆体胶装部位不会出现堆砂、缺(掉)砂及砂层起壳，大大提高了瓷杆体胶装部位的胶装强度，保证了瓷杆体上胶装界面与金属附件的胶结可靠性，有效避免了金属附件松动现象的出现，大大增强了瓷杆体与金属附件胶装的机械可靠性。
2.本发明高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，由于采用专用特种瓷砂料方配制所得原浆生产出来的砂粒在室温-650℃下的热膨胀系数介于瓷坯体与釉之间，因此当瓷坯体、砂粒和釉烧结为一体后，釉会对瓷坯体和砂粒产生压缩应力，从而有助于进一步提高瓷杆体胶装部位的机械强度和机械稳定性。据试验，可间接地使瓷绝缘子整体机械强度提高约20％，有助于减小胶装比(瓷杆体胶装部位高度与直径之比)，从而起到进一步减少金属附件及相应胶装杆体耗材量，降低产品成本的作用。
具体实施方式
实施例1：一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，包括下述三个工艺步骤：
(1)制砂，包括采用专用特种瓷砂料方来配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；
(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；
(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物。
本实施例的步骤(1)中专用特种瓷砂料方中的组分及它们的重量百分比如下：长石10％、石英10％、粘土45％、矾土20％、滑石5％，余量为水。
本实施例的步骤(1)中砂粒经筛选后控制粒度在1.6mm以上的占7％，粒度在0.8mm～1.6mm的占75％，粒度在0.8mm以下的约占6％。
本实施例的步骤(2)中粘结剂具体由甲基纤维素与水按1.3∶98的重量比配制而成，而砂粒表面裹上的釉层厚度控制在0.2mm。
本实施例的步骤(1)中的高温烧制温度范围与步骤(3)中的玻化温度范围均选择1230℃。
实施例2：一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，包括下述三个工艺步骤：
(1)制砂，包括采用专用特种瓷砂料方来配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；
(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；
(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物。
本实施例的步骤(1)中专用特种瓷砂料方中的组分及它们的重量百分比如下：长石12％、石英12％、粘土48％、矾土22％、滑石6％，余量为水。
本实施例的步骤(1)中砂粒经筛选后控制粒度在1.6mm以上的占10％，粒度在0.8mm～1.6mm的占80％，粒度在0.8mm以下的约占10％。
本实施例的步骤(2)中粘结剂具体由甲基纤维素与水按2∶100的重量比配制而成，而砂粒表面裹上的釉层厚度控制在0.2mm。
本实施例的步骤(1)中的高温烧制温度范围与步骤(3)中的玻化温度范围均选择1280℃。
实施例3：一种高强度瓷绝缘子的特种裹釉砂工艺，包括下述三个工艺步骤：
(1)制砂，包括采用专用特种瓷砂料方来配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；
(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；
(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物。
本实施例的步骤(1)中专用特种瓷砂料方中的组分及它们的重量百分比如下：长石15％、石英15％、粘土50％、矾土25％、滑石10％，余量为水。
本实施例的步骤(1)中砂粒经筛选后控制粒度在1.6mm以上的占12％，粒度在0.8mm～1.6mm的占85％，粒度在0.8mm以下的约占14％。
本实施例的步骤(2)中粘结剂具体由甲基纤维素与水按2.3∶107的重量比配制而成，而砂粒表面裹上的釉层厚度控制在0.3mm。
本实施例的步骤(1)中的高温烧制温度范围与步骤(3)中的玻化温度范围均选择1300℃。
Claims (5)
1.一种高强度瓷绝缘子的裹釉砂工艺，其特征在于它包括下述三个工艺步骤：
(1)制砂，包括配制原浆，并将原浆经压滤除水后所得的泥饼通过设于练泥机出口处的规则网孔处挤成细状泥条，再对细状泥条进行烘干、压碎、过筛、高温烧制，最后通过专用筛网筛选出所需粒度的砂粒；
(2)裹釉，包括在砂粒表面先均匀地裹上一层粘结剂后再裹上一层釉，然后埋入已施釉完毕的瓷杆体胶装部位的表面釉层中，并使得裹有釉的砂粒部分凸出瓷杆体的表面釉层；
(3)烧结，包括对瓷杆体进行高温烧结，经高温玻化后使釉、砂粒与瓷杆体内的瓷坯体结合为一体，在瓷杆体的胶装表面形成不易脱落的凸状颗粒物；
所述步骤(1)中的原浆采用专用特种瓷砂料方配制而成，该专用特种瓷砂料方中的组分及它们的重量百分比如下：长石10％～15％、石英10％～15％、粘土45％～50％、矾土20％～25％、滑石5％～10％，余量为水；并且所述步骤(1)中的高温烧制温度范围与步骤(3)中的高温玻化温度范围均在1230℃～1300℃。
2.根据权利要求1所述的高强度瓷绝缘子的裹釉砂工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，砂粒经筛选后控制粒度在1.6mm以上的占7％～12％，粒度在0.8mm～1.6mm的占75～85％，粒度在0.8mm以下的占6～14％。
3.根据权利要求1所述的高强度瓷绝缘子的裹釉砂工艺，其特征在于所述步骤(2)中的粘结剂由甲基纤维素与水按1.3～2.3∶98～107的重量比配制而成；而裹在砂粒表面的釉与瓷杆体表面所用釉的料方一致。
4.根据权利要求1所述的高强度瓷绝缘子的裹釉砂工艺，其特征在于所述步骤(2)中裹在砂粒表面的釉层厚度控制在0.2～0.3mm。
5.如上述任意一项权利要求所述高强度瓷绝缘子的裹釉砂工艺在支柱类、套管类、悬式类高强度瓷绝缘子的瓷杆体胶装部位加工中的运用。
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