CN101798229B - 一种全纤维陶瓷坯体排胶方法及窑炉 - Google Patents
一种全纤维陶瓷坯体排胶方法及窑炉 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种全纤维陶瓷坯体排胶方法，含有机物的陶瓷素坯在全纤维陶瓷坯体排胶窑炉中经过升温加热、保温排胶，再加热三个把素坯中有机物变成气体排出，使素坯形成具有一定强度和致密结构的多孔坯体，同时保持坯体形状不发生明显弯曲变形，便于坯体在烧成过程形成完整形状的致密体，提高产品的成品率。排胶的保温温度可以为600～1000℃。本发明具有结构简单，操作维修简便，同时窑炉使用功率低仅为国外同类产品的60-70％，并且与其他结构排胶窑相比成本也很低，不仅能广泛应用于陶瓷素坯的排胶过程，还能用于低温陶瓷的烧结生产。
Description
技术领域：
本发明涉及无机非金属材料领域，尤其适用于排除陶瓷坯体在成型中使用的有机物先驱体，及其他低熔沸点化合物的工业和实验室用的一种全纤维陶瓷坯体排胶方法及窑炉。
背景技术：
目前，随着新材料技术的发展，对陶瓷的生产、性能也提出了更高的要求。由于陶瓷材料普遍存在高硬度、脆性大等特点使陶瓷材料的加工比较困难，但流延成型、有机物先驱体法、凝胶注膜等成型方式改变陶瓷材料难加工的缺陷，使陶瓷材料也能很容易被加工成各种形状。在这些成型方式中常常要使用有机溶剂或水溶液，这些溶剂能改变陶瓷的可塑性能，但是在陶瓷材料的中烧成过程中，这些低熔沸点的化合物都会蒸发、氧化、燃烧变成气体排出，因此排胶过程，会对材料的性能产生影响。现有的排胶窑炉系统都是使用普通窑炉加装排气装置来进行排胶过程，或者引用国外排胶设备，但这些做法都存在成本较高，温度控制困难，排胶速度慢，坯体性能不稳定等缺点。
发明内容：
为克服现有技术的不足，本发明提供一种全纤维陶瓷坯体排胶方法及窑炉。本发明可用于流延成型的陶瓷基片、多孔陶瓷的排胶过程。具有结构简单，操作维修简便，不仅能广泛应用于陶瓷素坯的排胶过程，还能用于低温陶瓷的烧结生产。
为实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种全纤维陶瓷坯体排胶方法，含有机物的陶瓷素坯在全纤维陶瓷坯体排胶窑炉中经过升温加热、保温排胶，再加热三个把素坯中有机物变成气体排出，使素坯形成具有一定强度和致密结构的多孔坯体，同时保持坯体形状不发生明显弯曲变形，便于坯体在烧成过程形成完整形状的致密体，提高产品的成品率。排胶的保温温度可以为600～1000℃。
实施上述方法的一种全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，主要包括窑体、发热元件、内部结构、使用耐火材料及保温材料。窑体由内而内依次有金属外壳、外壳内侧的耐火纤维、窑内电阻丝发热元件、进气及排气管道、窑低少量轻质耐火材料。
所述的全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，窑体机构采用分区设计，不同的温度区域使用不同的温度制度，可分为加热、排胶、加热阶段，便于在生产过程中控制排胶制度。陶瓷坯体置于窑车之上，在自动或手动控制下从窑炉进口进入，在通过排胶炉窑体过程中经历升温加热、保温排胶，再加热三个阶段，完成排胶过程。
所述的全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，窑炉内部的排胶室主体结构为全纤维结构，外壳为金属保护，窑炉底部和槽板有轻质耐火砖便于支撑窑车运行和固定，排胶窑结构简单，功率较低。
所述的全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，进风和排气系统为两组通风管道，并在管道外部配置通风风机。排气管道由窑炉顶部排除有机胶体，窑炉外部设有燃烧装置，便于焚烧排除的有机胶体，减少环境污染；进风管道由窑炉底部通入新鲜空气，从而保持窑炉内部气流压力稳定性，不但稀释有机胶体的含量，便于胶体充分而迅速的排除。而在窑外配置风机也便于系统的维护和检修，使窑炉的工作更稳定。
所述的全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，窑炉加热系统使用电加热，分别在窑炉侧别和底部设有加热墙和加热板，加热过程中，窑内受热均匀，可以保证窑内温度场稳定性，坯体的排胶效果良好。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
一种全纤维陶瓷坯体排胶方法及窑炉，具有排胶速度快，排胶效果好，其窑炉配置具有结构简单，操作维修简便，同时窑炉使用功率低仅为国外同类产品的60-70％，并且与其他结构排胶窑相比成本也很低，不仅能广泛应用于陶瓷素坯的排胶过程，还能用于低温陶瓷的烧结生产。
附图说明：
图1为本发明窑炉内部的竖面剖视图；
图2为本友明窑炉主体的横面剖视图；
图3为本发明窑炉底部进风管路布局图；
图4为本发明窑炉顶部排风管路布局图；
图5为全纤维陶瓷坯体排胶温度曲线图；
图中：1-全纤维；2-加热板；3-进风管道；4-排气管道；5-外壳；6-耐火砖；7-加热区；8-排胶区；9-加热区；10-进风系统；11-排风系统；
具体实施方式：
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步说明：
实施示例：如图1、2、3、4、5所示，一种全纤维陶瓷坯体排胶方法，含有机物的陶瓷素坯在全纤维陶瓷坯体排胶窑炉中经过升温加热、保温排胶，再加热三个把素坯中有机物变成气体排出，使素坯形成具有一定强度和致密结构的多孔坯体，同时保持坯体形状不发生明显弯曲变形，便于坯体在烧成过程形成完整形状的致密体，提高产品的成品率。排胶的保温温度可以为600～1000℃。
实施上述方法的一种全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，主要包括窑体、发热元件、内部结构、使用耐火材料及保温材料。窑体由内而内依次有金属外壳、外壳内侧的耐火纤维、窑内电阻丝发热元件、进气及排气管道、窑低少量轻质耐火材料。
所述的全纤维陶瓷坯体排胶窑炉，窑体机构采用分区设计，不同的温度区域使用不同的温度制度，可分为加热、排胶、加热阶段，便于在生产过程中控制排胶制度。陶瓷坯体置于窑车之上，在自动或手动控制下从窑炉进口进入，在通过排胶炉窑体过程中经历升温加热、保温排胶，再加热三个阶段，完成排胶过程。
所述窑炉内部的排胶室主体结构为全纤维结构，外壳为金属保护，窑炉底部和槽板有轻质耐火砖便于支撑窑车运行和固定，排胶窑结构简单，功率较低。
所述进风和排气系统为两组通风管道，并在管道外部配置通风风机。排气管道由窑炉顶部排除有机胶体，窑炉外部设有燃烧装置，便于焚烧排除的有机胶体，减少环境污染；进风管道由窑炉底部通入新鲜空气，从而保持窑炉内部气流压力稳定性，不但稀释有机胶体的含量，便于胶体充分而迅速的排除。而在窑外配置风机也便于系统的维护和检修，使窑炉的工作更稳定。
所述窑炉加热系统使用电加热，分别在窑炉侧别和底部设有加热墙和加热板，加热过程中，窑内受热均匀，可以保证窑内温度场稳定性，坯体的排胶效果良好。
本发明包括窑内结构图1、整段窑体结构图2、窑炉底部进风管路布局3、窑炉顶部排风管路布局图4。本发明的制造根据整段窑体，采用分区设计，不同区域温度制度不同，可分为加热7、排胶8、加热9阶段。窑炉内部的排胶室主体结构为全纤维1结构，外壳5为金属保护，窑炉底部和槽板有轻质耐火砖6便于支撑窑车运行和固定。
进风和排气系统为两组通风管道，进风管路和排风管路的布局图分别如图3，4所示，在每个温度区域都分别设有进风10和排风系统11，并在管道外部配置通风风机。排气管道4由窑炉顶部排除有机胶体，窑炉外部设有燃烧装置，便于焚烧排除的有机胶体，减少环境污染；进风管道3由窑炉底部通入新鲜空气，从而保持窑炉内部气流压力稳定性。
本发明的窑炉加热系统使用电加热，分别在窑炉侧部和底部设有加热墙和加热板2，加热过程中，窑内受热均匀，可以保证窑内温度场稳定性。
Claims (1)
1.一种全纤维陶瓷坯体排胶方法，其特征在于：含有机物的陶瓷素坯在全纤维陶瓷坯体排胶窑炉中经过升温加热、保温排胶、再加热三个阶段中有机物变成气体排出，使素坯形成具有一定强度和致密结构的多孔坯体，同时保持坯体形状不发生明显弯曲变形，便于坯体在烧成过程形成完整形状的致密体，提高产品的成品率，排胶的保温温度为600～1000℃。
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