CN103224384A

CN103224384A - 一种500kV防爆抗震高强度瓷套及其生产方法

Info

Publication number: CN103224384A
Application number: CN2013101701748A
Authority: CN
Inventors: 杨道辉
Original assignee: HUNAN LILING PUKOU HUAGAO ELECTRIC CERAMIC AND ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: HUNAN LILING PUKOU HUAGAO ELECTRIC CERAMIC AND ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-07-31

Abstract

本发明涉及一种500kV防爆抗震高强度瓷套生产工艺方法。它的泥料和釉料的具体成分和配比为：泥料：矾土粉42-50%，长石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土16-18%；釉料：长石粉26-28%,石英粉25-28%，方解石10-13%，田土8-10%，滑石5-6%，界牌泥5-7%，氧化铬1-1.5%，氧化锰5-6%，氧化铁1.5-1.8%,瓷粉6-7%，北乡泥7.5-8.5%。本发明具有如下特点，一是瓷套过程合格率达到83-85%，比以前提高了6-7个百分点，按年产8000万元产销计算，每年能增加480-560万元的利润。二是节约资源，保护环境。提高6-7%的瓷检综合合格率，按生产规模8000万元计算，按每吨瓷套12000元计算，则可节约电瓷原料606.66吨。按每吨合格瓷耗能0.8吨标准煤计算，年可节约标煤346.64吨。

Description

一种500kV防爆抗震高强度瓷套及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种500kV防爆抗震高强度瓷套生产工艺方法。背景技术

随着电力工业的飞速发展，高压、超高压电瓷产品的需求量越来越多，一种500kV防爆抗震高强度电瓷产品的生产工艺方法将是本行业研究的重大科研课题。

此前，对于这种瓷套的生产配方和生产工艺，存在诸多问题和缺陷。如抗弯强度低，电击穿率高，形位公差偏差大，尤其是产品在运行中由于气候急剧变化、雷电袭击、用电突增、地震、瓷套本身机电性能裕度小等等情况，曾多发爆炸事故。严重影响地区或大中城市生产生活用电。

根据500kV电站电器设备存在的这一情况，针对这种产品的配方和与之相匹配的生产工艺进行深入细致研究，不仅对提高产品的强度，减少过程损失，节能降耗，保护环境，提高经济效益等均有显著的效益。同时对500kV电站电器设备可以防爆炸、抗地震等。

发明内容

本发明的技术方案是通过以下途径实现的，它的泥料和釉料的具体成分和配比为：泥料：矾土粉42-50%，长石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土16-18%；釉料：长石粉26-28%,石英粉25-28%，方解石10-13%，田土8-10%，滑石5-6%，界牌泥5-7%，氧化铬1-1.5%，氧化锰5-6%，氧化铁1.5-1.8%,瓷粉6-7%，北乡泥7.5-8.5%。

本发明的生产方法，具体步骤为：

第一步：根据权利要求1所述的泥料配方进行配料，采用二次投料的球磨工艺，第一次投料：选取矾土粉、长石粉、大林泥、福建泥，球磨细度控制在250目，筛余量为0.1—O.4%；第二次投料：茅坡泥、左云土，料、水和球石比例为1:1:1.5，总细度控制在250目，筛余量0.5—1.0%，经过2次160--200目过筛除铁；

第二步：真空挤制；泥料通过压滤、揉练，水份控制在18-19%，陈腐5-7天后，开始真空挤制，泥段同轴度2mm-5mm，真空练泥机的真空度控制在0.097 MPa -0.1MPa，采用练泥芯链接不锈钢中心轴，中心轴链接末端螺旋叶中心，练泥芯子出口端的垂直距离为300-400mm；

第三步：成型；经真空挤制、电阴干，水份控制在15.5-16.5%范围内，采用数控内、外仿形修坯机自动成形，电脑编程，瓷套管内外完全自动进刀，坯件放置在木制托盘上，搬运时用叉车叉起托盘，用塑料薄膜逐只包好，均匀摆放在阴干区；

第四步：干燥；自然风干3-5天再进入烘房，烘房采用窑炉余热供热，从常温升到80-90℃，周期为180-190小时，进坯前将地面泼湿，控制相对湿度在85-90%之间，烘房停止升温后，开门降温12-16个小时出烘房；

第五步：上釉和种砂；淋釉，坯件出烘房后坯体温度在20-30℃开始上釉，釉浆浓度调制在45-49°之间，采用淋釉的工艺上釉，釉层的厚度控制在0.3-0.4mm之间，淋釉速度5-8cm/秒；种砂，采用经烧制的棱形颗粒状本体砂，砂粒通过筛选控制在Φ1.5-Φ2.5mm以内，采用胶：釉=1:1的配比配成胶结剂，搅拌均匀，水分60-65%，将坯件应上釉部位用排笔涂上一层胶结剂，随着淋釉机的转动均匀地将砂粒抛在上面再喷上一层釉；

第六步：装烧；装窑采用插棒坐烧，坯体伞裙上下错位法装窑，烧成利用天然气为燃料，采用氧化焰、还原焰、中性焰的气氛烧成，烧成时间自常温至停火60--70小时，停火温度1240-1260度，窑内温差控制在±5°以内；

第七步：磨瓷、胶装、养护；瓷套的研磨采用双头自动进刀磨瓷切割机。每节瓷件两端的平行度控制在0.5mm以下；中心线的垂直度在Φ1-Φ2mm以内；平面度控制在0.5以下，胶装采用电瓷胶装专用水泥，水泥：砂：水的配比为1.2-1.5：1.0-1.2:0.70-0.73，将瓷套与金属附件的预留空间填充饱满，养护利用窑炉余热代替传统的锅炉，水温控制在45-55度之间，将胶装完毕的瓷套放入养护水池中用水淹没，养护70-75小时；

第八步：粘接；采用三级粘接工艺，将胶装好和研磨好的三节瓷套分别采用高强度有机粘接胶均匀涂在接口的断面，厚度1-2mm，校正两端法兰螺孔的位置让其自然凝固，凝固的时间视气温不同而不同，当温度小于19°时为48小时；19-39°是为36小时；超过40°为28小时。

采用本所发明的生产工艺，具有明显的效果，一是瓷套过程合格率达到83-85%，比以前提高了6-7个百分点，按年产8000万元产销计算，每年能增加480-560万元的利润。二是节约资源，保护环境。提高6-7%的瓷检综合合格率，按生产规模8000万元计算，按每吨瓷套12000元计算，则可节约电瓷原料606.66吨。按每吨合格瓷耗能0.8吨标准煤计算，年可节约标煤346.64吨。

具体实施方式

下面详细描述本发明的具体实施方式。

本发明的泥料和釉料的具体成分和配比为：

制造一种500kV防爆抗震高强度的瓷套，原料的配方是首要的，也是最重要的环节。因为一般性的高强瓷配方它的综合性能比较差，可塑性、干燥强度、抗弯强度达不到技术要求，且成本也比较高。针对这种瓷套的性能要求，研制出与制造工艺相匹配的高强瓷配方，比一般配方的强度利用率需提高20-25%。泥料：矾土粉42-50%，长石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土16-18%；泥料的化学成分和含量为：SiO₂：41.18-45.00%、Al₂O₃：49.86-53.50%、Fe₂O₃：0.45-0.65%、TiO₂：0.41-0.55%、CaO+MgO：0.88-0.98%、K₂O+Na₂O：3.12-3.85%、I.L：4.1-5.25%。

高强度电瓷的釉配方是制造高强度瓷套的重要课题，它不仅仅是要考虑瓷件的外观、提高坯体的机械强度，更重要的是要考虑与坯料配方相匹配的热膨胀糸数。釉料：长石粉26-28%,石英粉25-28%，方解石10-13%，田土8-10%，滑石5-6%，界牌泥5-7%，氧化铬1-1.5%，氧化锰5-6%，氧化铁1.5-1.8%,瓷粉6-7%，北乡泥7.5-8.5%。釉料的化学成分和含量为：SiO₂：53.52-55.50%、Al₂O₃：31.2-35.20%、Fe₂O₃：0.96-1.10%、TiO₂：1.11-1.85%、CaO：0.32-0.45%、MgO：0.29-0.35%、K₂O：0.86-1.05%、Na₂O：0.43-0.55%、Cr₂O₃：0.89-1.05%、Mn₂O₃：3.5-4.25%、BaO：0.11-0.15%、I.L：6.81-7.25%。

一种500kV防爆抗震高强度瓷套的生产方法，它的具体步骤为：

第一步：根据上述泥料配方进行配料，采用二次投料的球磨工艺，第一次投料：选取矾土粉、长石粉、大林泥、福建泥，球磨细度控制在250目，筛余量为0.1—O.4%；第二次投料：茅坡泥、左云土，料、水和球石比例为1:1:1.5，总细度控制在250目，筛余量0.5—1.0%，经过2次160--200目过筛除铁，以保证泥浆的细度，同时将Fe₂O₃的含量降到O.5-0.65%；

第二步：真空挤制；泥料通过压滤、揉练，水份控制在18-19%，陈腐5-7天后，开始真空挤制，泥段同轴度2mm-5mm，真空练泥机的真空度控制在0.097 MPa -0.1MPa，采用练泥芯链接不锈钢中心轴，中心轴链接末端螺旋叶中心，挤制出的泥段不偏心，练泥芯子出口端的垂直距离为300-400mm；

第六步：装烧；装窑采用插棒坐烧，坯体伞裙上下错位法装窑，烧成利用天然气为燃料，采用氧化焰、还原焰、中性焰的气氛烧成，烧成时间自常温至停火60-70小时，停火温度1240-1260度，窑内温差控制在±5°以内；

第八步：粘接；采用三级粘接工艺，将胶装好和研磨好的三节瓷套分别采用高强度有机粘接胶均匀涂在接口的断面，厚度1-2mm，校正两端法兰螺孔的位置让其自然凝固，凝固的时间视气温不同而不同，当温度小于19°时为48小时；19-39°是为36小时；超过40°为28小时。粘接后的瓷套经抗弯试验达到80-92KN.m，符合产品的设计要求。

本发明的技术要点是：一是为了要达到防爆、抗震、高强度要求，坯料配方是先天性的决定因素，它不仅仅是具备了其应有化学成分就能达到瓷质强度高目的，重要的是要考虑与之相匹配的生产工艺。二是对于这种瓷套的烧成工艺则是生产过程中最关键的工序：烧成曲线的设计、烧成时窑内的气氛和压力等都对瓷质的强度起着决定性的因素。三是研磨和粘接两道工序是紧密相连的工序，如果研磨出的瓷套稍有差错将无法粘接，即使能粘接也不可能符合产品技术要求。

Claims

1.一种500kV防爆抗震高强度瓷套，其特征在于，它的泥料和釉料的具体成分和配比为：

A）泥料：矾土粉42-50%，长石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土16-18%；

B）釉料：长石粉26-28%,石英粉25-28%，方解石10-13%，田土8-10%，滑石5-6%，界牌泥5-7%，氧化铬1-1.5%，氧化锰5-6%，氧化铁1.5-1.8%,瓷粉6-7%，北乡泥7.5-8.5%。

2.根据权利要求1所述的一种500kV防爆抗震高强度瓷套，其特征在于，它的泥料的化学成分和含量为：SiO₂：41.18-45.00%、Al₂O₃：49.86-53.50%、Fe₂O₃：0.45-0.65%、TiO₂：0.41-0.55%、CaO+MgO：0.88-0.98%、K₂O+Na₂O：3.12-3.85%、I.L：4.1-5.25%。

3.根据权利要求1所述的一种500kV防爆抗震高强度瓷套，其特征在于，它的釉料的化学成分和含量为：SiO₂：53.52-55.50%、Al₂O₃：31.2-35.20%、Fe₂O₃：0.96-1.10%、TiO₂：1.11-1.85%、CaO：0.32-0.45%、MgO：0.29-0.35%、K₂O：0.86-1.05%、Na₂O：0.43-0.55%、Cr₂O₃：0.89-1.05%、Mn₂O₃：3.5-4.25%、BaO：0.11-0.15%、I.L：6.81-7.25%。

4.根据权利要求1所述的一种500kV防爆抗震高强度瓷套，其特征在于，它的釉料的化学成分和含量为：SiO₂：53.52-55.50%、Al₂O₃：31.2-35.20%、Fe₂O₃：0.96-1.10%、TiO₂：1.11-1.85%、CaO：0.32-0.45%、MgO：0.29-0.35%、K₂O：0.86-1.05%、Na₂O：0.43-0.55%、Cr₂O₃：0.89-1.05%、Mn₂O₃：3.5-4.25%、BaO：0.11-0.15%、I.L：6.81-7.25%。