CN101838135A

CN101838135A - 一种承压绝缘子瓷套及其生产工艺

Info

Publication number: CN101838135A
Application number: CN 201010177399
Authority: CN
Inventors: 陈向辉; 周锡文
Original assignee: ZHUZHOU TORCH AUTOMOBILE SEALS CO Ltd
Current assignee: Zhuzhou Torch Spark Plug Co., Ltd.
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2010-09-22

Abstract

本发明涉及一种承压绝缘子瓷套及其生产工艺，尤其是一种95瓷承压绝缘子瓷套及其生产工艺。本发明的具体成分和配比为：A1₂O₃90～97％、SiO₂ 0.5～5％、CaO 0.5～5％、MgO 0.05～2％。本发明的工艺含成型和烧制工艺，其中成型工艺是采用湿式等静压压制粗坯，再采用车加工加工成毛坯，利用自行设计的等静压整体成型模具、车坯机床、产品转序工装进行成型、转序；烧制工艺对产品设计了特殊的装窑工艺和烧成曲线，装窑时将产品采用特殊的方法使其不直接接触火焰，特定的烧成曲线。具有产品致密且均匀，烧成合格率较高，产品使用效果好，很难出现开裂、拉弧等现象，减少用户维修频次，提高生产效率和产能。

Description

一种承压绝缘子瓷套及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种承压绝缘子瓷套及其生产工艺，尤其是一种95瓷承压绝缘子瓷套及其生产工艺。

背景技术

承压绝缘子瓷套是电除尘设备中承压绝缘的关键部件，主要是对阳极板、阴极杆起支撑并对其高压绝缘保护，同时对壳体密封作用，承压绝缘子如果失效，电除尘器将无法正常运转。

目前采用的普通电瓷、50瓷等做承压绝缘子，其性能符合GB772-87《高压电瓷瓷件技术条件》，瓷套的工作温度为250℃，直流工作电压72KV～100KV，抗压破坏负荷不小于500KN。如果按照电除尘器承压绝缘子瓷套产品的工作条件，用普通电瓷、50瓷等做承压绝缘子瓷套是可以满足其设备运行的要求。但在实际工作环境中，瓷套产品容易出现开裂、拉弧等现象，影响除尘器的正常工作，用户维修频次增加，影响生产效率和产能。材料性能由材质的配方所决定，普通电瓷中氧化铝含量约为37％左右，50瓷中的氧化铝含量约为50％，其材料的常温抗压强度均小于400Mpa、抗折强度均小于100Mpa、25℃比体积电阻均小于2×10¹¹Ω·m；300℃比体积电阻均小于1×10⁶Ω·m、350℃抗折强度均小于3.0MPa。

用普通电瓷或50瓷等生产承压绝缘子瓷套时，其工艺方法都是采用练泥塑性成型法，此工艺方法生产的产品不致密、坯体的强度不高，决定了其各项性能指标不高，氧化铝含量不高，其烧成的温度均低于是1350℃。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种承压绝缘子瓷套，它克服了现有技术中瓷套产品容易出现开裂、拉弧等现象的缺陷，消除了影响除尘器的正常工作，用户维修频次增加，生产效率和产能低下的不良现象。

本发明的目的之二是提供一种承压绝缘子瓷套的生产工艺，它克服了练泥塑性成型法中生产的产品不致密、坯体的强度不高的缺陷。

本发明的目的一是通过以下技术途径实现的，它的具体成分和配比为：Al₂O₃ 90～97％、SiO₂ 0.5～5％、CaO 0.5～5％、MgO 0.05～2％。

本发明的目的二是通过以下技术途径实现的，它含成型和烧制工艺，其中成型工艺是采用湿式等静压压制粗坯，再采用车加工加工成毛坯，利用自行设计的等静压整体成型模具、车坯机床、产品转序工装进行成型、转序；烧制工艺对产品设计了特殊的装窑工艺和烧成曲线，装窑时将产品采用特殊的方法使其不直接接触火焰，特定的烧成曲线：

烧成时间(H)	0～3	3～7.5	7.5～17.5	17.5～20.5	20.5～26	26～31
烧成时间(H)	0～3	3～7.5	7.5～17.5	17.5～20.5	20.5～26	26～31	烧成温度(℃)	0～300	300～600	600～1200	1200～1450	1450～1620	1620

本发明由于采用含量在90％以上的氧化铝陶瓷进行生产，生产出的产品的性能完全超出电除尘设备所规定的技术要求，其常温抗压强度大于1300Mpa、抗折强度大于280Mpa、体积电阻(Ω/25℃)9×10¹¹’、洛氏硬度(HRA)大于84；350℃比体积电阻大于2×10₇Ω·m、350℃抗折强度大于4.5MPa。具有耐酸耐碱、耐高温、耐磨损、介电强度高等特点。本发明具有产品致密且均匀，烧成合格率较高，产品使用效果好，很难出现开裂、拉弧等现象，减少用户维修频次，提高生产效率和产能。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方式。

它的具体成分和配比为：Al₂O₃ 90～97％、SiO₂ 0.5～5％、CaO0.5～5％、MgO 0.05～2％。

本发明的生产工艺含成型和烧制工艺，其中成型工艺是采用湿式等静压压制粗坯，将95瓷造粒粉装入等静压模具内密闭，吊入等静压机缸内，开机加压成型粗坯，再采用车削加工成型毛坯，主要是利用自行设计的等静压整体成型模芯在湿式等静压机中压制粗坯、将等静压整体成型模芯和产品粗坯转移到自行设计的车坯机床上车削加工毛坯，加工好后脱去等静压整体成型模芯，用自行设计的转序工装将产品进行转序；烧制工艺对产品设计了特殊的装窑工艺和烧成曲线，产品采用特殊的装窑方法，使产品不直接与火焰接触，曲线图如下：(烧成温度指表温，窑内实际温度比表温高30℃)。

本发明采用95％氧化铝陶瓷生产的，此配方材质的性能完全超出电除尘设备所规定的技术要求。95瓷配方中氧化铝含量很高，氧化铝是脊性原料，没有粘性，不能象普通电瓷、50瓷等一样采用塑性成型法，同时氧化铝含量越高其烧成温越高，因而对其原料的细度同样有更高的要求，粉体越细越好；瓷套产品的形状尺寸较大，最好是采用湿袋式等静压成型粗坯，再对粗坯进行车加工。球磨制浆，采用喷雾干燥造粒方法制备等静压成型的粉体，产品的烧结温度要求在1650℃左右，在这个过程中要设计等静压整体成型的模具工装、毛坯产品的车加工机床、产品后续加的机床和工装。

大型陶瓷产品成型确实有难度，所用的成型工艺不合适很难将产品开发成功，95瓷瓷套产品的成型方法是采用等静压压制粗坯，再采用车削加工成型毛坯，在这过程中需要设计等静压整体成型模具、车坯机床、产品转序工装等等，保证产品在50Mpa压力下不渗油、不开裂，同时保证机加工成型合格毛坯。这个过程中发明的难点和重点是等静压整体成型模具的设计与制作、车坯机床的设计与自制，解决了这两大难点就等于成功了一半。

大型陶瓷产品生产的关键工序是烧成，烧成工艺的制定和控制不好很难将产品烧好，尤其是95瓷配方的陶瓷产品，因为配方中主要是脊性料，同时烧成的温度要达到1650℃左右，产品在烧成升温过程中极易产生热应力，致使产品开裂、变形，没有好的烧成升温曲线就烧不出好的产品，产品在抽屉经过多次试验，不断改进升温曲线，最后确定其烧成工艺升温曲线和装窑工艺。曲线图如下：产品采用特殊的装窑方法，使产品不直接与火焰接触，(烧成温度指表温，窑内实际温度比表温高30℃)。

烧成时间(H)	0～3	3～7.5	7.5～17.5	17.5～20.5	20.5～26	26～31
烧成时间(H)	0～3	3～7.5	7.5～17.5	17.5～20.5	20.5～26	26～31	烧成温度(℃)	0～300	300～600	6001200	1200～1450	1450～1620	1620

陶瓷产品的生产同样要采用机加工的办法来保证产品的尺寸和技术要求，陶瓷材质是脆性材料，不同于金属，因而对陶瓷产品的加工是用金刚石砂轮磨削加工，在这过程中同样要设计其加工的工装夹具等。

Claims

1.一种承压绝缘子瓷套，其特征在于它的具体成分和配比为：Al₂O₃90～97％、SiO₂0.5～5％、CaO 0.5～7％、MgO 0.05～2％。

2.根据权利要求1所述的一种承压绝缘子瓷套，其特征在于所述的一个具体成分和配比为：Al₂O₃95％、SiO₂2.1％、CaO 1.8％、MgO1.1％。

3.一种生产如权利要求1所述的一种承压绝缘子瓷套的生产工艺含成型和烧成工艺，其特征在于所述的：

A)成型工艺：它是采用等静压压制成型粗坯，再采用车削加工成型毛坯，主要是利用设计的等静压整体成型模芯、车坯机床、产品转序工装等进行成型；

B)烧制工艺：它是利用设计特殊的装窑方法和烧成曲线，特殊的装窑方法，使产品不直接与火焰接触，烧成曲线如下所示：

烧成时间(H) 0～3 3～7.5 7.5～17.5 17.5～20.5 20.5～26 26～31 烧成温度(℃) 0～300 300～600 600～1200 1200～1450 1450～1620 1620

4.根据权利要求3所述的一种承压绝缘子瓷套的生产工艺，其特征在于所述的成型工艺中的等静压整体成型模芯，压力控制在50～70Mpa内。

5.根据权利要求3所述的一种承压绝缘子瓷套的生产工艺，其特征在于所述的烧成工艺中，特定装窑方法和烧成曲线，烧成温度大约1650℃±20℃。