CN102351521A - 一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂，包括如下重量百分比的成分：青草岭25～28%、矾土粉20～23%、长石粉9～12%、熟滑石粉5～7%、石英13～16%、灰白土18～22%，它的制备流程为：配料→球磨→放浆→双层振动筛→除铁槽→1^#浆池→榨泥机→粗炼→真空挤制→干燥→造粒→焙烧，即得到所述特种砂。本发明的优点：砂粒在增加瓷件接触面积、增大摩擦系数的同时，还能充分发挥瓷材料的固有强度，改善釉层和瓷件表面的晶相结构，提高材料理化性能；将砂的膨胀系数调整到小于瓷坯的膨胀系数，而釉的膨胀系数最小，三者从外至内产生预压应力，有效提高了产品抗裂性能和抗剪强度。

Description

一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂

技术领域

本发明涉及一种瓷绝缘子用砂，具体说是一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂及其制备方法。

背景技术

用于高速电气化铁路接触网用的铁道棒形瓷绝缘子，主要起腕臂支撑与绝缘，随着高速铁路的快速发展，对铁道棒形瓷绝缘子的机械性能有更高的要求，列车高速运行时，因接触悬挂沿跨距的弹性不均匀及受电弓惯性力的影响，会使接触网的振动加剧，腕臂支撑绝缘子增加动态附加力作用，支撑绝缘子一旦发生故障将造成跨网事故，影响列车的安全运行。

为了保证棒形瓷绝缘子的机械强度，制造过程中，在绝缘子两端胶装部位上釉前需进行上砂的工艺操作，其主要作用是增加产品与金属附件的摩擦，从而增加产品的整体强度。

20世纪70年代在瓷绝缘子的胶装表面还较多地采用挖槽、滚花等的处理方法，而较少采用上砂工艺，后来发现，滚花处理后的瓷绝缘子 后强度不高、绝缘子在胶装部位的断裂与滚花所造成的应力集中有关，而上砂处理胶装部位时，绝缘子的强度较高，分散性较小，但传统的上砂工艺为：上釉的坯体胶装部位涂胶黏剂（涂胶）→上砂→上加固釉，且砂与瓷坯往往采用了相似的配方，砂的膨胀系数大于或等于瓷坯的膨胀系数，未能对瓷坯形成压应力，如果温度变化超过瓷坯的拉张强度的话，将导致砂粒剥离瓷件坯体。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种能使砂、釉与瓷坯之间充分粘结的高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂。

本发明的第二目的在于提供一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法。

技术方案：为了解决上述第一目的，本发明所采用的技术方案为：一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂，所述特种砂包括如下重量百分比的成分：青草岭25～28%、矾土粉20～23%、长石粉9～12%、熟滑石粉5～7%、石英13～16%、灰白土18～22%。

优选，所述特种砂的成分为：青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%，以上百分数均为重量百分数。

为了解决上述第二目的，本发明所采用的技术方案为：上述高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法，该方法包括如下步骤：

1）配料：按照将青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%混合成固体原料，然后加入腐植酸钠得到混合物，再将混合物加水搅拌得到泥浆，其中固体原料与水的重量比为35:65，腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.05～0.1%；

2）球磨：将上述泥浆进行球磨，球磨细度以能通过筛网孔径为0.063mm的控制筛为准；

3）将球磨合格后的泥浆加压放浆，用1#送浆泵送至Ф800mm的双层振动筛过筛，上筛网的网孔径为0.125mm、下筛网的网孔径为0.125mm；

4）过筛后的泥浆经永久磁铁除铁槽除铁后流入1#浆池；

5）在1#浆池中通入蒸汽对泥浆加热，使得泥浆温度不超过50℃；

6）将加热过的泥浆用榨泥机榨出的泥饼水份为19.0%～21.0%（重量），要求是不允许有夹层或包浆泥饼； 

7）泥条挤制在专用真空练泥机上进行，挤出的泥条周边无翻泥块，相互间不粘结，挤出筛网规格：孔径1.6mm～2.0mm；

8）挤制切割好的泥条应小心有序地放置在木框内，采取自然阴干或运入烘房烘干，烘干后泥条的水份控制在4.0～6.0%（重量）；

9）对烘干后的泥条进行破碎，剔除泥团和硬块；

10）将破碎后的泥条在造粒机上进行造粒得到砂料，筛网规格：孔径1.6mm；

11）将步骤10）中得到的砂料进行套筛过筛，套筛中上层筛网的孔径为1.6mm，下层筛网的孔径为0.9mm；套筛间的砂料即为合格生砂，所述合格生砂的粒径为0.9-1.6mm；

12）将合格生砂装入匣钵，经微晃、装满、刮平后送入窑内烧制即得到所述特种砂，其中烧制温度为1240～1260℃。

步骤5）中，泥浆温度应控制在35±5℃。

为了使泥饼水份达到要求，步骤6）中，当泥饼水份不适宜挤制泥条时，要采取自然阴干或粗练后自然阴干的措施。

为了节约物料，步骤11）中，套筛上的粗颗粒和套筛下的细颗粒、粉末应收集作回笼泥使用。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：砂粒在增加瓷件接触面积、增大摩擦系数的同时，还能充分发挥瓷材料的固有强度，改善釉层和瓷件表面的晶相结构，提高材料理化性能；将砂的膨胀系数调整到小于瓷坯的膨胀系数，而釉的膨胀系数最小，三者从外至内产生预压应力，有效提高了产品抗裂性能和抗剪强度；使瓷件的抗弯强度由国家标准V类高强瓷试条抗弯强度140Mpa提高到182Mpa。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂，所述特种砂包括如下重量百分比的成分：青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%。以上各成分均为市售产品。

上述特种砂的制备方法如下：

1）配料：将青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%混合成固体原料，然后加入腐植酸钠得到混合物，再将混合物加水搅拌得到泥浆，其中固体原料与水的重量比为35:65，腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.07%；

2）球磨：将上述泥浆进行球磨，球磨细度以能通过筛网孔径为0.063mm的控制筛为准；

3）将球磨合格后的泥浆加压放浆，用1#送浆泵送至Ф800mm的双层振动筛过筛，上筛网的网孔径为0.125mm、下筛网的网孔径为0.125mm；

4）过筛后的泥浆经永久磁铁除铁槽除铁后流入1#浆池；除铁后泥浆中铁的标准是250目标准筛上铁点数不超过10粒；

5）在1#浆池中通入蒸汽对泥浆加热，使得泥浆温度不超过50℃；泥浆温度最好控制在35±5℃；

6）将加热过的泥浆用榨泥机榨出的泥饼水份为19.0%～21.0%（重量），要求是不允许有夹层或包浆泥饼；当泥饼水份不适宜挤制泥条时，要采取自然阴干或粗练后自然阴干的措施；

7）泥条挤制在专用真空练泥机上进行，挤出的泥条周边无翻泥块，相互间不粘结，挤出筛网规格：孔径1.6mm～2.0mm；

8）挤制切割好的泥条应小心有序地放置在木框内，采取自然阴干或运入烘房烘干，烘干后泥条的水份控制在4.0～6.0%（重量）；

9）对烘干后的泥条进行破碎，剔除泥团和硬块；

10）将破碎后的泥条在造粒机上进行造粒得到砂料，筛网规格：孔径1.6mm；

11）将步骤10）中得到的砂料进行套筛过筛，套筛中上层筛网的孔径为1.6mm，下层筛网的孔径为0.9mm；套筛间的砂料即为合格生砂，该合格生砂的粒径为0.9～1.6mm；；套筛上的粗颗粒和套筛下的细颗粒、粉末应收集作回笼泥使用； 

12）将合格生砂装入匣钵，经微晃、装满、刮平后送入窑内烧制即得到所述特种砂，其中烧制温度为1240～1260℃。

实施例2 ：与实施例1基本相同，所不同的是特种砂的配方和腐植酸钠的加入量：青草岭25%、矾土粉20、长石粉10%、熟滑石粉7%、石英16%、灰白土22%；腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.1%。

实施例3 ：与实施例1基本相同，所不同的是特种砂的配方和腐植酸钠的加入量：青草岭28%、矾土粉23%、长石粉12%、熟滑石粉5%、石英14%、灰白土18%。腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.05%。

实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是特种砂的配方：青草岭26%、矾土粉23%、长石粉9%、熟滑石粉7%、石英13%、灰白土22%。腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.1%。

以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂，其特征在于，所述特种砂包括如下重量百分比的成分：青草岭25～28%、矾土粉20～23%、长石粉9～12%、熟滑石粉5～7%、石英13～16%、灰白土18～22%。

2.根据权利要求1所述的一种高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂，其特征在于，所述特种砂的成分为：青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%，以上百分数均为重量百分数。

3.根据权利要求1所述的高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）配料：按照将青草岭27%、矾土粉21%、长石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%混合成固体原料，然后加入腐植酸钠得到混合物，再将混合物加水搅拌得到泥浆，其中固体原料与水的重量比为35:65，腐植酸钠的加入量为固体原料总重量的0.05～0.1%；

2）球磨：将上述泥浆进行球磨，球磨细度以能通过筛网孔径为0.063mm的控制筛为准；

3）将球磨合格后的泥浆加压放浆，用1#送浆泵送至Ф800mm的双层振动筛过筛，上筛网的网孔径为0.125mm、下筛网的网孔径为0.125mm；

4）过筛后的泥浆经永久磁铁除铁槽除铁后流入1#浆池；

5）在1#浆池中通入蒸汽对泥浆加热，使得泥浆温度不超过50℃；

6）将加热过的泥浆用榨泥机榨出的泥饼水份为19.0%～21.0%（重量），要求是不允许有夹层或包浆泥饼； 

7）泥条挤制在专用真空练泥机上进行，挤出的泥条周边无翻泥块，相互间不粘结，挤出筛网规格：孔径1.6mm～2.0mm；

 8）挤制切割好的泥条应小心有序地放置在木框内，采取自然阴干或运入烘房烘干，烘干后泥条的水份控制在4.0～6.0%（重量）；

9）对烘干后的泥条进行破碎，剔除泥团和硬块；

10）将破碎后的泥条在造粒机上进行造粒得到砂料，筛网规格：孔径1.6mm；

11）将步骤10）中得到的砂料进行套筛过筛，套筛中上层筛网的孔径为1.6mm，下层筛网的孔径为0.9mm；套筛间的砂料即为合格生砂，所述合格生砂的粒径为0.9-1.6mm；

 12）将合格生砂装入匣钵，经微晃、装满、刮平后送入窑内烧制即得到所述特种砂，其中烧制温度为1240～1260℃。

4.根据权利要求3所述的高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法，其特征在于，步骤5）中，泥浆温度应控制在35±5℃。

5.根据权利要求3所述的高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法，其特征在于，步骤6）中，当泥饼水份不适宜挤制泥条时，要采取自然阴干或粗练后自然阴干的措施。

6.根据权利要求3所述的高速电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子用特种砂的制备方法，其特征在于，步骤11）中，套筛上的粗颗粒和套筛下的细颗粒、粉末应收集作回笼泥使用。