CN106699138A

CN106699138A - 一种陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺

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Publication number: CN106699138A
Application number: CN201710053304.8A
Authority: CN
Inventors: 王世宝
Original assignee: Shandong Times East Material Co Ltd
Current assignee: Shandong Times East Material Co Ltd
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2037-01-24
Also published as: CN106699138B

Abstract

一种陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺，属于除渣器技术领域。其特征在于：所述的除渣器主体为氧化铝陶瓷材质，除渣器内壁的粗糙度为0.01μm~0.1μm；所述的氧化铝陶瓷的配方质量百分比组成为氧化铝54%~60%，壳聚糖0.8%~1.2%，醋酸0.7%~0.85%，戊二醛0.015%~0.027%，聚丙烯酸胺0.2%~0.35%，水37.985%~43.873%。制备步骤氧化铝、壳聚糖和聚丙烯酸胺分批加入球磨机内球磨在真空锥形搅拌器中加入醋酸和戊二醛后将浆料注入镀铬钢模固化成型；入窑烧结即得。本发明具有镜面效果的除渣器内壁，解决了良浆流失问题，提高了良浆回收率，设备运行利用率高。

Description

一种陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺

技术领域

一种陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺，属于除渣器技术领域。

背景技术

除渣器是一种利用阿基米德定律与离心原理去除浆料中密度不同于浆料的杂质的设备。除渣器广泛应用在造纸、化工领域中，浆液在除渣器内壁形成高速旋流，在此高速旋流的过程中会因为除渣器内壁粗糙，造成排渣不畅良浆流失。导致浆料的良浆回收率降低。而且除渣器因为内部不够平滑，常常积聚杂质，进而导致除渣器的堵塞。除渣器内壁运行阻力大，浆料中的颗粒杂质和除渣器内壁间的摩擦力大，在高速的旋流中会不断的对除渣器内壁造成磨损，导致设备经常需要维护、维修，良浆流失严重，动力消耗大，缩短实际工作时间，降低工作效率的同时增加了操作、维修工的劳动强度。并且会在这个过程中重复的污染环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种内壁光滑度高的陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该陶瓷除渣器，包括除渣器主体，其特征在于：所述的除渣器主体为氧化铝陶瓷材质，除渣器内壁的粗糙度为0.01μm~0.1μm；

所述的氧化铝陶瓷的原料配方质量百分比组成为氧化铝54%~60%，壳聚糖0.8%~1.2%，醋酸0.7%~0.85%，戊二醛0.015%~0.027%，聚丙烯酸胺0.2%~0.35%，水37.985%~43.873%。

本发明陶瓷除渣器的主体为注模成型的氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷材质选用特定组成的原料进行配比，使其适应注模成型，从而得到具有镜面粗糙度的除渣器内壁；由于除渣器内壁具有镜面效果，解决了良浆流失问题。同时解决了除渣器堵塞问题。提高了3%以上良浆回收率；解决了磨损问题，使该设备运行利用率提高，顺畅的运行效果降低了动力消耗。

优选的，所述的氧化铝陶瓷的原料质量百分比组成为氧化铝56%~58%，壳聚糖0.9%~1.1%，醋酸0.75%~0.8%，戊二醛0.020%~0.022%，聚丙烯酸胺0.2%~0.35%，水39.928%~41.75%。优选的原料配比最为适合利用注模成型制备具有镜面粗糙度的除渣器，能保证效果达到本发明的最佳状态。

优选的，所述的氧化铝的纯度为90%~97%。本发明中对氧化铝的纯度要求不高，在90%~97%的纯度即可满足要求。

优选的，所述的醋酸为质量浓度为20%~30%的醋酸水溶液。醋酸预先稀释为20%~30%的醋酸水溶液，有助于在制作过程中充分的分散，从而保证所得的除渣器的粗糙度更优良。

一种上述的陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于，制备步骤为：

1）将水一次加入球磨机内，将配比量的28%~33%的氧化铝、配比量的46%~55%的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2 min ~5min；再次将配比量的28%~33%的氧化铝和剩余的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2 min ~5min；最后将剩余氧化铝全部加入球磨机中，封口球磨3 h ~9h；

2）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空5 min ~10min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空13 min ~18min得到浆料；

3）将浆料注入镀铬钢模中固化5 min ~10min，脱模检测，在10℃~30℃的环境下干燥1h ~6h；

4）修坯检测后入窑，在1495℃~1550℃的烧结温度下烧结35 h ~37h，冷却70h~74h出窑即得。

首先本发明利用特定的球磨工艺对氧化铝、壳聚糖和聚丙烯酸胺进行共同的球磨，使壳聚糖和聚丙烯酸胺在球磨的过程中充分的包覆、渗透在氧化铝上，同时达到更小的细度。在搅拌抽真空的环境下，使醋酸和戊二醛快速的与氧化铝均匀混合成浆料，保证将该浆料中溶解的空气减少至所需的量以下，然后注模成型并进行特定的烧结步骤，最终得到内壁具有镜面粗糙度的除渣器。

优选的，步骤1）所述的球磨机内侧设有刚玉内衬，以刚玉磨球作为研磨体。可以有效的防止原料被污染。

优选的，步骤1）所述的氧化铝的前两次的加入量为配比量的30%；壳聚糖和聚丙烯酸胺每次均加入配比量的50%。优选的分批加入量，能使球磨效果达到最佳，进一步降低除渣器的内壁粗糙度。

优选的，步骤3）所述的浆料注入镀铬钢模中后的固化时间为8 min ~12min。适合的固化时间能保证成型后待烧结件在适合的强度，从而保证成品的质量。

优选的，步骤4）所述的烧结温度为1520℃~1530℃。优选的烧结温度能够使氧化铝陶瓷发生优良的晶型转化，既充分的保证除渣器主体的强度，又能保证内壁的粗糙度最小。

与现有技术相比，本发明的一种陶瓷除渣器及其凝胶注模成型制作工艺所具有的有益效是：本发明陶瓷除渣器的主体为注模成型的氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷材质选用特定组成的原料进行配比，使其适应注模成型，从而得到具有镜面粗糙度的除渣器内壁；首先本发明利用特定的球磨工艺对氧化铝、壳聚糖和聚丙烯酸胺进行共同的球磨，使壳聚糖和聚丙烯酸胺在与球磨的过程中充分的包覆、渗透在氧化铝上，同时达到更小的粒度。在搅拌抽真空的环境下，使醋酸和戊二醛快速的与氧化铝均匀混合成浆料，保证将两种溶解空气在所需量以下，然后注模成型并进行特定的烧结步骤，最终得到内壁具有镜面粗糙度的除渣器。由于本除渣器内壁是镜面效果，解决了良浆流失问题。解决了除渣器堵塞问题。解决了动力消耗问题。解决了环境污染问题。提高了7%以上良浆回收率，经济效益与社会效益显著。除渣器内壁运行阻力减小了，解决了磨损问题，使该设备运行利用率提高了。降低了操作、维修工的劳动强度。优良的排渣效果根除了环境污染，提高了浆料的利用率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。

实施例1

1）原料按配方质量百分比组成备料：氧化铝57%，壳聚糖1.0%，醋酸0.78%，戊二醛0.020%，聚丙烯酸胺0.2%，水41%；其中氧化铝选用纯度90%的氧化铝，醋酸以质量浓度25%的醋酸水溶液的形式加入，水溶剂为原料水配比的一部分；

2）将水一次加入刚玉内衬和刚玉磨球的球磨机内，将配比量的30%的氧化铝、配比量的50%的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨3min；再次将配比量的30%的氧化铝和剩余的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨3min；最后将剩余氧化铝全部加入球磨机中，封口球磨7h；

3）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空8min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空15min得到浆料；

4）将浆料注入镀铬钢模中固化8.5min脱模检测，在25℃的环境下干燥4h；

5）修坯检测后入窑在1520℃~1530℃烧结36h，冷却72h出窑即得。

实施例2

1）原料按配方质量百分比组成备料：氧化铝56%，壳聚糖0.9%，醋酸0.8%，戊二醛0.020%，聚丙烯酸胺0.35%，水41.75%；其中氧化铝选用纯度95%的氧化铝，醋酸以质量浓度25%的醋酸水溶液的形式加入，水溶剂为原料水配比的一部分；

4）将浆料注入镀铬钢模中固化9min脱模检测，在25℃的环境下干燥4h；

5）修坯检测后入窑在1520℃~1530℃烧结36h，冷却72h出窑即得。

实施例3

1）原料按质量百分比组成备料：氧化铝58%，壳聚糖1.1%，醋酸0.75%，戊二醛0.022%，聚丙烯酸胺0.2%，水39.928%~42%；其中氧化铝选用纯度97%的氧化铝，醋酸以质量浓度25%的醋酸水溶液的形式加入，水溶剂为原料水配比的一部分；

3）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空6min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空15min得到浆料；

4）将浆料注入镀铬钢模中固化12min脱模检测，在25℃的环境下干燥2h；

5）修坯检测后入窑在1520℃~1530℃烧结36h，冷却72h出窑即得。

实施例4

1）原料按质量百分比组成备料：氧化铝54%，壳聚糖1.2%，醋酸0.7%，戊二醛0.027%，聚丙烯酸胺0.2%，水43.873%；其中氧化铝选用纯度90%的氧化铝，醋酸以质量浓度20%的醋酸水溶液的形式加入，水溶剂为原料水配比的一部分；

2）将水一次加入刚玉内衬和刚玉磨球的球磨机内，将配比量的28%的氧化铝、配比量的46%的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2 min；再次将配比量的33%的氧化铝和剩余的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨5min；最后将剩余氧化铝全部加入球磨机中，封口球磨3h；

3）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空5 min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空18min得到浆料；

4）将浆料注入镀铬钢模中固化5 min，脱模检测，在10℃的环境下干燥5h；

5）修坯检测后入窑在1495℃~1550℃烧结37h，冷却70h出窑即得。

实施例5

1）原料按质量百分比组成备料：氧化铝60%，壳聚糖0.8%，醋酸0.85%，戊二醛0.015%，聚丙烯酸胺0.35%，水37.958%；其中氧化铝选用纯度95%的氧化铝，醋酸以质量浓度30%的醋酸水溶液的形式加入，水溶剂为原料水配比的一部分；

2）将水一次加入刚玉内衬和刚玉磨球的球磨机内，将配比量的33%的氧化铝、配比量的55%的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨5min；再次将配比量的28%的氧化铝和剩余的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2 min；最后将剩余氧化铝全部加入球磨机中，封口球磨9h；

3）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空10min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空13 min得到浆料；

4）将浆料注入镀铬钢模中固化15min，脱模检测，在30℃的环境下干燥1 h；

5）修坯检测后入窑在1495℃~1550℃烧结35 h，冷却74h出窑即得。

对比例1

制备工艺同实施例1，不同的是原料按质量百分比组成备料：氧化铝40%，壳聚糖2.0%，醋酸2%，戊二醛0.05%，聚丙烯酸胺1%，水54.95%。

对比例2

基本的原料配比和制备工艺同实施例1，不同的是球磨时各原料未分批加入到球磨机中。

表1 实施例和对比例所制得的陶瓷除渣器的性能检测结果

。

从表1可以看出本发明具有镜面效果的除渣器内壁，解决了良浆流失问题，提高了良浆回收率，降低了动力消耗，设备运行利用率显著提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种陶瓷除渣器，包括除渣器主体，其特征在于：所述的除渣器主体为氧化铝陶瓷材质，除渣器内壁的粗糙度为0.01μm~0.1μm；

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷除渣器，其特征在于：所述的氧化铝陶瓷的原料质量百分比组成为氧化铝56%~58%，壳聚糖0.9%~1.1%，醋酸0.75%~0.8%，戊二醛0.020%~0.022%，聚丙烯酸胺0.2%~0.35%，水39.928%~42%。

3.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷除渣器，其特征在于：所述的氧化铝的纯度为90%~97%。

4.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷除渣器，其特征在于：所述的醋酸为质量浓度为20%~30%的醋酸水溶液。

5.一种权利要求1~4任一项所述的陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于，制备步骤为：

1）将水一次加入球磨机内，将配比量的28%~33%的氧化铝、配比量的46%~55%的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2min~5min；再次将配比量的28%~33%的氧化铝和剩余的壳聚糖和聚丙烯酸胺加入球磨机内球磨2min~5min；最后将剩余氧化铝全部加入球磨机中，封口球磨3h ~9h；

2）将球磨好的浆料放入真空锥形搅拌器中搅拌抽真空5min ~10min；再将配比量的醋酸和戊二醛加入到真空锥形搅拌器中搅拌抽真空13min ~18min得到浆料；

3）将浆料注入镀铬钢模中固化5min~15min，脱模检测，在10℃~30℃的环境下干燥1h~5h；

4）修坯检测后入窑，在1495℃~1550℃的烧结温度下烧结35h~37h，冷却70h~74h出窑即得。

6.根据权利要求5所述的一种陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于：步骤1）所述的球磨机内侧设有刚玉内衬，以刚玉磨球作为研磨体。

7.根据权利要求5所述的一种陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于：步骤1）所述的氧化铝的前两次的加入量为配比量的30%；壳聚糖和聚丙烯酸胺每次均加入配比量的50%。

8.根据权利要求5所述的一种陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于：步骤3）所述的浆料注入镀铬钢模中后的固化时间为8min ~12min。

9.根据权利要求5所述的一种陶瓷除渣器的凝胶注模成型制作工艺，其特征在于：步骤4）所述的烧结温度为1520℃~1530℃。