CN105693224A - 大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大规格氧化铝泡沫陶瓷过滤板坯体干燥工艺，依次包括：(1)将α-氧化铝、高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝等原料混合称量，再搅拌成浆料，陈腐待用；(2)将切割好的聚氨酯多孔网状海绵浸入调好浆料中，放入对辊上浆机挤出多余浆料，然后把上浆好的坯体放在平整的瓷砖或金属板上面；(3)将上述坯体放在干燥车上，推入烘干房烘干；(4)拉出干燥车，并将其翻放在陶瓷板上送入微波干燥线；干燥10～15分钟，将水分控制在0.5％以下；(5)将微波干燥好的坯体进行表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后放入辊道窑内烧结。本发明不仅提升了干燥坯体质量，而且大大提高了产品生产产量。

Description

大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺
技术领域
本发明涉及氧化铝泡沫陶瓷过滤板的生产领域，具体地说，是一种大规格(尺寸305mm*305mm*50mm以上)氧化铝泡沫陶瓷过滤板坯体干燥工艺。
背景技术
氧化铝泡沫陶瓷过滤板作为多孔网状过滤材料，被广泛应用于低温的铝及铝合金熔体过滤净化领域。铝铸造生产厂家通过使用氧化铝泡沫陶瓷过滤板产品，对提高铸件成品率，提升铸件品质起到非常显著作用。近几年，随着泡沫陶瓷生产技术的不断发展，关于泡沫陶瓷生产工艺的专利和技术文献不断增多。如专利号“200710139289.5”介绍了氧化铝质泡沫陶瓷过滤器的制备工艺，包括配料、上浆、干燥和烧成，主要介绍了配方组成；专利号“201110342739.7”介绍了一种辊道窑烧制氧化铝泡沫陶瓷的生产工艺；专利号“20121020533.5”介绍了一种蜂窝陶瓷坯体微波干燥方法，通过控制微波频率和传送速率，达到迅速干燥目的；专利号“200980143607.2”介绍了一种用微波干燥陶瓷生坯的方法和设备，阐述微波干燥的功能和效率。文献“陶瓷坯体不同干燥方式的对比研究”介绍了普通热风、远红外和微波三种干燥陶瓷坯体的方法，以及各种干燥方法的优缺点。上述专利和文献都没有针对氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥方法进行介绍，少部分有介绍规格小的过滤器坯体干燥技术，而对大规格泡沫陶瓷坯体干燥工艺的技术介绍尚无涉足。
进一步地说，由于泡沫陶瓷板上浆后，水分含量在20％-25％，水分含量较高；因此传统单一的热风干燥、远红外干燥和微波干燥，都存在一定不足。热风干燥，主要是通过空气对流，将热量传至坯体使水分蒸发；其干燥速度慢、干燥不均匀、干燥过程需要将坯体翻坯等问题。远红外干燥通过红外线辐射，坯体内水分子吸收辐射能振动挥发；其干燥速度较快，但效率不高，距离效应明显。微波干燥是一种新型陶瓷干燥方法，通过微波发射器发射微波，坯体内极性分子(如水分子)吸收微波做剧烈运动后挥发；其干燥速度快，水分有里向外挥发，干燥均匀。但对水分含量大且规格大的氧化铝泡沫陶瓷坯体，微波干燥频率大则坯体四边浆料被快速蒸发水分冲破，造成凸浆毛边；微波频率小则水分干燥不够，坯体强度差。同时，微波箱内水蒸汽快速增多，影响微波干燥频率，电量消耗大，水汽易于腐蚀电气设备。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种大规格(尺寸305mm*305mm*50mm以上)氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥的生产工艺，包括采用先热风干燥，再微波干燥相结合的生产工艺。相比于国内目前泡沫陶瓷生产厂家大都采用的热风干燥，创造性地提出采用烘干微波二次干燥工艺。其中热风干燥采用辊道窑烧成余热，节约了热风能源。微波干燥采用长为14米的微波干燥线，频率采用500MHZ高频。
为实现上述目的，本发明大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺采用以下技术方案予以实施：
大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)将α-氧化铝、高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝等原料分别按重量比50％～60％、10％～15％、5％～10％、2％～5％、2％～5％、15％～20％称量，水的加入量为上述所有原料重量总和的20％～25％；然后放入搅拌机内搅拌均匀成浆料，陈腐待用；注意，应先放入比例小的高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝混合加水搅拌，再加入比例大的α-氧化铝搅拌均匀成浆料；
(2)将切割好的聚氨酯多孔网状海绵浸入调好浆料中，放入对辊上浆机，将多余的浆料挤出，并使浆料均匀分布在网线上，然后把上浆好的坯体放在平整的瓷砖或金属板上面；
(3)将上述瓷砖或金属板上的坯体放在干燥车上，推入烘干房；坯体在烘干房内烘2-4小时，将水分控制在5％～10％；
(4)将烘干房内干燥车拉出，并将其翻放在陶瓷板上送入微波干燥线；干燥10～15分钟，将水分控制在0.5％以下；
(5)将微波干燥好的坯体进行表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后放入辊道窑内烧结，生产出大规格氧化铝泡沫陶瓷过滤板产品。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中的陈腐时间为10～12小时。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中的上浆次数至少为2遍，第一遍为顺网上浆，第二遍为逆网上浆，以便满足大规格过滤板的上浆均匀性的要求。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中的瓷砖表面垫有耐火纱。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中的金属板采用8mm厚的多孔铝板。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(3)中烘干房温度最高设为110℃，干燥时间最长为4小时。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(3)中烘干房采用热风烘干，热风来自辊道窑窑尾余热带，用抽热风机引入烘干房；烘干房内热风管道布置在地面上，管道上均与布置孔洞，为热风出口；烘干房顶部侧边设置水分挥发出口，用于排出挥发的水分。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)中陶瓷板为堇青石材质，可较好地吸收微波，又能防止急冷急热带来的损害，延长陶瓷板使用寿命。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)中的微波干燥线长14米，干燥周期为10分钟。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(5)中的辊道窑为气烧辊道窑，窑长70米，烧成周期16小时，最高烧成温度1200℃。
本发明结合氧化铝泡沫陶瓷过滤板坯体结构特点，采用先热风干燥，再微波干燥相结合的工艺方法。这种方法的好处在于：初期，上浆过后的陶瓷坯体水分含量较高(20％～25％)，对干燥速率要求应较慢，水分挥发过快会导致坯体内部结构组织受损；后期，当水分挥发至临界点(约5％～10％)，可加快干燥速度，提高干燥效率。因此，采用先热风干燥后微波干燥方法，即提高了大规格泡沫陶瓷过滤板干燥速率(从12小时降至4小时)，也大大提升了干燥后坯体质量(如干燥后坯体损伤小、无需翻坯、收缩均匀及坯体含水率更低等)。同时，氧化铝泡沫陶瓷后期烧成的产品强度也相应得到提高。
相比现有技术，本发明通过热风干燥和微波干燥混合使用工艺，克服了大规格氧化铝泡沫陶瓷单一使用传统热风干燥效率低，而使用新型微波干燥工艺适用性差的不足。本发明不仅提升了干燥坯体质量，而且大大提高了产品生产产量。
具体实施方式
下面通过具体实施例来详细描述本发明的大规格氧化铝泡沫陶瓷过滤板干燥工艺。
实例1：
(1)按重量百分比依次称量：α-氧化铝55％，高岭土12％，钾长石8％，滑石5％，硅微粉5％，磷酸二氢铝15％，再称量为干粉料总重量22％的水。先将称量好的高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝和水于搅拌桶混合搅拌，再加入称量好的α-氧化铝搅拌均匀成浆料，陈腐10小时待用。
(2)将聚氨酯网状海绵切割成305mm*305mm*50mm规格的斜度为17°的块状海绵，采用对辊机浸渍上浆，顺网和逆网各上浆一遍，使浆料均匀分布在网线上。把上浆好的坯体放在平整瓷砖上面，瓷砖上面垫耐火纱；
(3)将瓷砖上坯体放在干燥车上，推入烘干房；烘干房的温度设在90℃，温度缓慢上升，干燥时间为2小时，水分含量为10％；
(4)将烘干房内干燥车拉出，连同瓷砖取出坯体，将陶瓷板轻放在坯体上表面，将坯体翻放在陶瓷板上撕下耐火纱，送入微波干燥线；干燥10分钟，水分含量为0.4％。
(5)将坯体表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后将坯体放入辊道窑内烧成，辊道窑窑长70米，烧成周期16小时，烧成温度1200℃。
实例2：
(1)按重量百分比依次称量：α-氧化铝50％，高岭土15％，钾长石5％，滑石5％，硅微粉5％，磷酸二氢铝20％，再称量为干粉料总重量20％的水。先将称量好的高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝和水于搅拌桶混合搅拌，再加入称量好的α-氧化铝搅拌均匀成浆料，陈腐11小时待用。
(2)将聚氨酯网状海绵切割成432mm*432mm*50mm规格的斜度为17°的块状海绵，采用对辊机浸渍上浆，顺网和逆网各上浆一遍，使浆料均匀分布在网线上。把上浆好的坯体放在平整8mm厚多孔铝板上面，铝板上面垫耐火纱；
(3)将铝板上坯体放在干燥车上，推入烘干房；烘干房的温度设在100℃，温度缓慢上升，干燥时间为3小时，水分含量为10％；
(4)将烘干房内干燥车拉出，连同铝板取出坯体，将陶瓷板轻放在坯体上表面，将坯体翻放在陶瓷板上撕下耐火纱，送入微波干燥线；干燥10分钟，水分含量为0.2％。
(5)将坯体表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后将坯体放入辊道窑内烧成，辊道窑窑长70米，烧成周期16小时，最高烧成温度1200℃。实例3：
(1)按重量百分比依次称量：α-氧化铝60％，高岭土10％，钾长石10％，滑石2％，硅微粉2％，磷酸二氢铝16％，再称量为干粉料总重量25％的水。先将称量好的高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝和水于搅拌桶混合搅拌，再加入称量好的α-氧化铝搅拌均匀成浆料。陈腐12小时待用。
(2)将聚氨酯网状海绵切割成508mm*508mm*50mm规格的斜度为17°的块状海绵，采用对辊机浸渍上浆，顺网上浆两遍，逆网上浆一遍，使浆料均匀分布在网线上。把上浆好的坯体放在平整8mm后铝板上面，铝板上面垫耐火纱；
(3)将铝板上坯体放在干燥车上，推入烘干房；烘干房的温度设在110℃，温度缓慢上升，干燥时间为4小时，水分含量为8％；
(4)将烘干房内干燥车拉出，连同铝板取出坯体，将陶瓷板轻放在坯体上表面，将坯体翻放在陶瓷板上撕下耐火纱，送入微波干燥线；干燥10分钟，水分含量为0.1％。
(5)将坯体表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后放入辊道窑内烧成，辊道窑窑长70米，烧成周期16小时，烧成温度1200℃。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的3种具体实施例。显然，本发明并不限于以上实施例，还可以有很多替换和变换方法。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有等同替换和变换，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)将α-氧化铝、高岭土、钾长石、滑石、硅微粉和磷酸二氢铝等原料分别按重量比50％～60％、10％～15％、5％～10％、2％～5％、2％～5％、15％～20％称量，水的加入量为上述所有原料重量总和的20％～25％；然后放入搅拌机内搅拌均匀成浆料，陈腐待用；
(2)将切割好的聚氨酯多孔网状海绵浸入调好浆料中，放入对辊上浆机，将多余的浆料挤出，并使浆料均匀分布在网线上，然后把上浆好的坯体放在平整的瓷砖或金属板上面；
(3)将上述瓷砖或金属板上的坯体放在干燥车上，推入烘干房；坯体在烘干房内烘2-4小时，将水分控制在5％～10％；
(4)将烘干房内干燥车拉出，并将其翻放在陶瓷板上送入微波干燥线；干燥10～15分钟，将水分控制在0.5％以下；
(5)将微波干燥好的坯体进行表面喷浆，喷浆后经干燥线干燥，最后放入辊道窑内烧结，生产出大规格氧化铝泡沫陶瓷过滤板产品。
2.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的陈腐时间为10～12小时。
3.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的上浆次数至少为2遍，第一遍为顺网上浆，第二遍为逆网上浆，以便满足大规格过滤板的上浆均匀性的要求。
4.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的瓷砖表面垫有耐火纱。
5.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的金属板为8mm厚的多孔铝板。
6.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(3)中烘干房温度最高设为110℃，干燥时间最长为4小时。
7.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(3)中烘干房采用热风烘干，热风来自辊道窑窑尾余热带，用抽热风机引入烘干房；烘干房内热风管道布置在地面上，管道上均与布置孔洞，为热风出口；烘干房顶部侧边设置水分挥发出口，用于排出挥发的水分。
8.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(4)中陶瓷板为堇青石材质。
9.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(4)中的微波干燥线长14米，干燥周期为10分钟。
10.根据权利要求1所述的大规格氧化铝泡沫陶瓷坯体干燥工艺，其特征在于，所述步骤(5)中的辊道窑为气烧辊道窑，窑长70米，烧成周期16小时，最高烧成温度1200℃。
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