CN106810227A - 一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔融石英陶瓷焦炉炉门生产方法，本发明属于熔融石英陶瓷领域，生产该产品使用的原料配方按重量百分比计算包括：30-50目熔融石英硅微粉25-30%、60-80目熔融石英硅微粉25-30%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%、纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%；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；产品熔融石英陶瓷焦炉炉门在1200℃以下具有优异的热性能、化学稳定性能和电绝缘性能，主要用来代替金属焦炉炉门使用。

Description

一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法

技术领域

本发明属于熔融石英陶瓷生产领域，尤其涉及一种以熔融硅微粉为原料生产焦炉炉门的方法。

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33%，在1250℃时产品仍可正常使用。熔融石英陶瓷的主要产品种类繁多，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。本发明是一种焦炉炉门，专用于焦炉用以替代金属炉门，该产品要求强度高、耐高温、使用温度可达1200℃，必须具有高温性能稳定不变形、热膨胀小、化学稳定性好、表面光滑细腻、耐磨性好，经长期使用不易磨损等特点，该产品和金属炉门相比，具有重量轻、热胀冷缩形变小，无污染，价格大为降低的优点。本发明产品在生产中拟解决的关键技术问题有如下几项：一是熔融石英陶瓷粉的颗粒度的最佳配比；二是石英陶瓷外加剂对熔融石英陶瓷烧结性能的影响，为改善熔融石英陶瓷材料的低温烧结性能，选用碳化硼、氮化硅为辅料，结果表明：添加碳化硼在高温下能增加材料中的液相生成量，加快材料的扩散传质，从而能有效地促进熔融石英陶瓷的烧结，添加0.75%-1.25%的氮化硅对石英陶瓷的强度、体积密度和烧结温度的均有提高；三是辅料的最佳组合，辅料的组合将直接影响到熔融石英陶瓷粉颗粒的结合度，对减小空隙，提高产品的质量至关重要，拟在辅料中增加碳化硼、氮化硅的使用量；四是大型梭式窑炉烧结温度和烧结时间的确定，目前的方法是先经2-3小时的时间将烧结温度缓慢的从0℃升至400℃后，再在10小时时间内将烧结温度快速的从400℃升至1150-1200℃，维持此温度6-10小时后停止加热方法。

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焦炉炉门的生产方法，生产该产品使用的原料重量配比为：30-50目熔融石英硅微粉25-30%、60-80目熔融石英硅微粉25-30%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%、纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法，其特征是由以下步骤构成：

（1）在搅拌罐中先将配方量的纳米胶、过硫酸铵、四甲基乙二胺、聚乙二醇200加入搅拌罐中，常温下搅拌混合均匀，再将配方量的30-50目熔融石英硅微粉、60-80目熔融石英硅微粉、100-120目熔融石英硅微粉、碳化硼、氮化硅送入球磨机球磨2-2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至33-35℃后加入球磨机，掺混均匀。

（2）将球磨机中的物料加注入熔融石英陶瓷焦炉炉门模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置28-30小时后脱去模具，再自然晾干35-37小时。

（3）将晾干的熔融石英陶瓷焦炉炉门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6小时时间内将烧结温度从400℃升至1180-1200℃，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焦炉炉门的毛坯料。

（4）将熔融石英陶瓷焦炉炉门送入平面磨床，将外表面磨至规定尺寸后即得成品。

本发明的进一步技术方案是：

步骤（3）所述的窑炉为煤气发生梭式窑炉。

步骤（3）所述的窑炉内的烧结温度为1190℃，烧结的总时间为29小时。

本发明的有益效果是：提供了一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法，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；产品熔融石英陶瓷焦炉炉门在1200℃以下具有优异的热性能、化学稳定性能和电绝缘性能，主要用来代替金属焦炉炉门使用。

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纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%加入搅拌罐中，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为30-50目熔融石英硅微粉25%、60-80目熔融石英硅微粉30%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%送入球磨机球磨2小时，将搅拌罐中的混合物加热至33℃后加入球磨机，掺混均匀。将球磨机中的物料加注入熔融石英陶瓷焦炉炉门模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置28小时后脱去模具，再自然晾干35小时。将晾干的熔融石英陶瓷焦炉炉门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6小时时间内将烧结温度从400℃升至1180℃，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焦炉炉门的毛坯料。将熔融石英陶瓷焦炉炉门送入平面磨床，将外表面磨至规定尺寸后即得成品。

实施例2：

在搅拌罐中先将占总量为纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%加入搅拌罐中，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为30-50目熔融石英硅微粉27.5%、60-80目熔融石英硅微粉27.5%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%送入球磨机球磨2.1小时，将搅拌罐中的混合物加热至34℃后加入球磨机，掺混均匀。将球磨机中的物料加注入熔融石英陶瓷焦炉炉门模具，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36小时。将晾干的熔融石英陶瓷焦炉炉门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6小时时间内将烧结温度从400℃升至1190℃，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焦炉炉门的毛坯料。将熔融石英陶瓷焦炉炉门送入平面磨床，将外表面磨至规定尺寸后即得成品。

实施例3：

在搅拌罐中先将占总量为纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%加入搅拌罐中，常温下搅拌混合均匀，再将占总量为30-50目熔融石英硅微粉30%、60-80目熔融石英硅微粉25%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%送入球磨机球磨2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至35℃后加入球磨机，掺混均匀。将球磨机中的物料加注入熔融石英陶瓷焦炉炉门模具，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37小时。将晾干的熔融石英陶瓷焦炉炉门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6小时时间内将烧结温度从400℃升至1200℃，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焦炉炉门的毛坯料。将熔融石英陶瓷焦炉炉门送入平面磨床，将外表面磨至规定尺寸后即得成品。

Claims (3)

1.一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法，30-50目熔融石英硅微粉25-30%、60-80目熔融石英硅微粉25-30%、100-120目熔融石英硅微粉41%、碳化硼2%、氮化硅1%、纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇200 0.20%；其特征是：

（1）在搅拌罐中先将配方量的纳米胶、过硫酸铵、四甲基乙二胺、聚乙二醇200加入搅拌罐中，常温下搅拌混合均匀，再将配方量的30-50目熔融石英硅微粉、60-80目熔融石英硅微粉、100-120目熔融石英硅微粉、碳化硼、氮化硅纳米胶送入球磨机球磨2-2.2小时，将搅拌罐中的混合物加热至33-35℃后加入球磨机，掺混均匀；

（2）将球磨机中的物料加注入熔融石英陶瓷焦炉炉门模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置28-30小时后脱去模具，再自然晾干35-37小时；

（3）将晾干的熔融石英陶瓷焦炉炉门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6小时时间内将烧结温度从400℃升至1180-1200℃，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焦炉炉门的毛坯料；

（4）将熔融石英陶瓷焦炉炉门送入平面磨床，将外表面磨至规定尺寸后即得成品。

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

3.根据权利要求1所述的一种熔融石英陶瓷焦炉炉门的生产方法，其特征是：步骤（3）所述的窑炉内的烧结温度为1190℃，烧结的总时间为29小时。