CN104973856A

CN104973856A - 一种熔融石英陶瓷辊的生产方法

Info

Publication number: CN104973856A
Application number: CN201410134156.9A
Authority: CN
Inventors: 王永江
Original assignee: XUZHOU KANGNA CERAMIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XUZHOU KANGNA CERAMIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明公开了一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，该方法属于熔融石英硅微粉再加工领域，本发明产品以10-50目熔融石英硅微粉40-45%，50-100目熔融石英硅微粉40-45%，100-200目熔融石英硅微粉5%，200目以上熔融石英硅微粉4%，水5.5%，纳米胶0.15%，聚丙烯酰胺0.15%，过硫酸铵0.1%，四甲基乙二胺0.05%，聚乙二醇2000.05%为原料，以掺混机、球磨机、成型机、窑炉、外园磨床为设备生产熔融石英陶瓷辊；产品主要作为玻璃水平钢化炉、太阳能（浮法）玻璃退火炉、冶金硅钢片退火炉、太阳能多晶/单晶硅片的传输部件使用。

Description

一种熔融石英陶瓷辊的生产方法

技术领域

本发明属于熔融石英硅微粉再加工领域，尤其涉及一种熔融石英陶瓷辊的生产方法。

背景技术

熔融石英陶瓷是一种以熔融石英为原料，采用陶瓷生产工艺制成的熔融石英材料，其特点是：热膨胀系数小、热稳定性好、电绝缘性好、耐化学侵蚀性好；石英陶瓷最大的优点是在l1O0℃ 以下时，其强度随着温度的升高而增加，从室温至1100 ℃时，其强度可增加30-33%，在1250℃时产品仍可正常使用。熔融石英陶瓷的主要产品有陶瓷辊、陶瓷平板、陶瓷闸板砖、铸钢用水口、冲头、坩埚、炉体、搅拌棒、料盆、旋转管、焦炉炉门等，这些产品使用的主要原料都是熔融石英硅微粉，不同点仅是硅微粉的粒度不同、辅料不同、产品的形状不同而已。本发明是一种熔融石英陶瓷辊，主要用途包括：玻璃水平钢化炉的传输、太阳能（浮法）玻璃退火炉的传输、冶金硅钢片退火炉的传输、太阳能多晶/单晶硅片的传输、玻璃清洗设备的传输等。如在玻璃水平钢化炉中石英陶瓷传输辊是关键部件，用来承托和传输玻璃，熔融石英陶瓷辊具有密度高、强度大、高温不变形、耐磨损、使用寿命长的优点，且辊面光滑、细腻、径向跳动小，和以前使用的耐热钢辊比较其优点是：1.所生产的玻璃缺陷明显减少，包括划痕、附碴、裂纹等；2.熔融石英陶瓷辊容易清洁，可轻松除去表面附着物；3.熔融石英陶瓷辊不会在高温下与空间气体发生化学反应；4.熔融石英陶瓷辊热传导低、热膨胀系数低，使辊子温度不会像钢辊那样易受外界环境温度波动的影响，因此辊子表面热量分布更均匀，减少了玻璃表面因过冷却产生的应力裂纹和缺陷，提高了玻璃板面的平整度；5.热态下变形量小，减少径向跳动超差对玻璃板造成的划伤。本发明产品以10-50目熔融石英硅微粉、50-100目熔融石英硅微粉、100-200目熔融石英硅微粉、200目以上熔融石英硅微粉按比例混合后为原材料，通过配料、浇注、脱模、干燥、烧结、精加工等工续，并选用合适的有机单体、交联剂、引发剂、催化剂、分散剂作为辅料，以掺混机、球磨机、成型机、窑炉、外园磨床为设备生产出熔融石英陶瓷辊，该生产方法具有使用设备少、工艺简单、无污染废弃物排放、产品质量好等一系列优点，产品熔融石英陶瓷辊可在1250℃以下的温度范围内使用，在1150℃以下的温度范围内具有优异的热性能、化学稳定性能和电绝缘性能。

发明内容

本发明主要解决的问题是提供一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，生产该产品使用的原料重量配比为：10-50目熔融石英硅微粉40-45%，50-100目熔融石英硅微粉40-45%，100-200目熔融石英硅微粉5%，200目以上熔融石英硅微粉4%，水5.5%，纳米胶0.15%，聚丙烯酰胺0.15%，过硫酸铵0.1%，四甲基乙二胺0.05%，聚乙二醇200 0.05%。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，其特征是由以下步骤构成：

（1）在搅拌罐中先将配方量的水、纳米胶、聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺、聚乙二醇200加入，常温下搅拌混合均匀，再将配方量的10-50目熔融石英硅微粉、50-100目熔融石英硅微粉、100-200目熔融石英硅微粉、200目以上熔融石英硅微粉送入球磨机球磨2-2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至25-30℃后加入球磨机，掺混均匀。

（2）将球磨机中的物料加注入陶瓷辊模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置29-30小时后脱去模具，再自然晾干41-43小时。

（3）将晾干的陶瓷辊送入窑炉开始加热升温，先经2-3小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在1小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1150-1200℃，维持此温度28-30小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷辊毛坯料。

（4）将熔融石英陶瓷辊毛坯料送入磨床将毛坯料外园磨至规定尺寸后得到成品。

（5）熔融石英陶瓷辊的用途是：作为玻璃水平钢化炉、太阳能（浮法）玻璃退火炉、冶金硅钢片退火炉、太阳能多晶/单晶硅片的传输部件。

本发明的进一步技术方案是：

步骤（2）所述的陶瓷辊模具中的材料加压放置时间为29.5小时；自然晾干时间为42小时。

步骤（3）所述的窑炉内的烧结温度为1175℃，烧结的总时间为29小时。步骤（3）所述的窑炉为煤气发生梭式窑炉。

本发明的有益效果是：提供了一种批量生产熔融石英陶瓷辊的方法，该生产方法具有使用设备少、工艺简单、无污染废弃物排放、产品质量好等一系列优点；产品熔融石英陶瓷空心辊在1200℃以下具有优异的热性能、化学稳定性能和电绝缘性能，主要作为玻璃水平钢化炉、太阳能（浮法）玻璃退火炉、冶金硅钢片退火炉、太阳能多晶/单晶硅片的传输部件使用。

具体实施方式

通过以下实施例进一步描述本发明。

实施例1：

在搅拌罐中先将占总量为5.5%的水、0.15%的纳米胶、0.15%的聚丙烯酰胺、0.1%的过硫酸铵、0.05%的四甲基乙二胺、0.05%的聚乙二醇200加入，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为40%的的10-50目熔融石英硅微粉、占总量为45%的50-100目熔融石英硅微粉、占总量为5%的100-200目熔融石英硅微粉、占总量为4%的200目以上熔融石英硅微粉送入球磨机球磨2小时，将搅拌罐中的混合物加热至25℃后加入球磨机，掺混均匀；将球磨机中的物料加注入陶瓷辊模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置30小时后脱去模具，再自然晾干43小时；将晾干的陶瓷辊送入窑炉开始加热升温，先经2小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在1小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1150℃，维持此温度30小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷辊毛坯料；将熔融石英陶瓷辊毛坯料送入磨床将毛坯料外园磨至规定尺寸后得到成品。

实施例2：

在搅拌罐中先将占总量为5.5%的水、0.15%的纳米胶、0.15%的聚丙烯酰胺、0.1%的过硫酸铵、0.05%的四甲基乙二胺、0.05%的聚乙二醇200加入，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为42.5%的的10-50目熔融石英硅微粉、占总量为42.5%的50-100目熔融石英硅微粉、占总量为5%的100-200目熔融石英硅微粉、占总量为4%的200目以上熔融石英硅微粉送入球磨机球磨2.1小时，将搅拌罐中的混合物加热至27.5℃后加入球磨机，掺混均匀；将球磨机中的物料加注入陶瓷辊模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置29.5小时后脱去模具，再自然晾干42小时；将晾干的陶瓷辊送入窑炉开始加热升温，先经2.5小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在1小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1175℃，维持此温度29小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷辊毛坯料；将熔融石英陶瓷辊毛坯料送入磨床将毛坯料外园磨至规定尺寸后得到成品。

实施例3：

在搅拌罐中先将占总量为5.5%的水、0.15%的纳米胶、0.15%的聚丙烯酰胺、0.1%的过硫酸铵、0.05%的四甲基乙二胺、0.05%的聚乙二醇200加入，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为45%的的10-50目熔融石英硅微粉、占总量为40%的50-100目熔融石英硅微粉、占总量为5%的100-200目熔融石英硅微粉、占总量为4%的200目以上熔融石英硅微粉送入球磨机球磨2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至30℃后加入球磨机，掺混均匀；将球磨机中的物料加注入陶瓷辊模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置29小时后脱去模具，再自然晾干41小时；将晾干的陶瓷辊送入窑炉开始加热升温，先经3小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在1小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1200℃，维持此温度28小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷辊毛坯料；将熔融石英陶瓷辊毛坯料送入磨床将毛坯料外园磨至规定尺寸后得到成品。

Claims

1.一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，其原料配方按重量百分比计算：包括：10-50目熔融石英硅微粉40-45%，50-100目熔融石英硅微粉40-45%，100-200目熔融石英硅微粉5%，200目以上熔融石英硅微粉4%，水5.5%，纳米胶0.15%，聚丙烯酰胺0.15%，过硫酸铵0.1%，四甲基乙二胺0.05%，聚乙二醇200 0.05%；

其特征是：

（1）在搅拌罐中先将配方量的水、纳米胶、聚丙烯酰胺、过硫酸铵、四甲基乙二胺、聚乙二醇200加入，常温下搅拌混合均匀，再将配方量的10-50目熔融石英硅微粉、50-100目熔融石英硅微粉、100-200目熔融石英硅微粉、200目以上熔融石英硅微粉送入球磨机球磨2-2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至25-30℃后加入球磨机，掺混均匀；

（2）将球磨机中的物料加注入陶瓷辊模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置29-30小时后脱去模具，再自然晾干41-43小时；

（3）将晾干的陶瓷辊送入窑炉开始加热升温，先经2-3小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在1小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1150-1200℃，维持此温度28-30小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷辊毛坯料；

2.根据权利要求1所述的一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，其特征是：步骤（2）所述的陶瓷辊模具中的材料加压放置时间为29.5小时，自然晾干时间为42小时。

3.根据权利要求1所述的一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，其特征是：步骤（3）所述的窑炉内的烧结温度为1175℃，烧结的总时间为29小时。

4.根据权利要求1所述的一种熔融石英陶瓷辊的生产方法，其特征是：步骤（3）所述的窑炉为煤气发生梭式窑炉。

5.熔融石英陶瓷辊的用途是：作为玻璃水平钢化炉、太阳能（浮法）玻璃退火炉、冶金硅钢片退火炉、太阳能多晶/单晶硅片的传输部件。