CN109748570A

CN109748570A - 低成本盘形悬式绝缘子及其制备方法

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Publication number: CN109748570A
Application number: CN201910152579.6A
Authority: CN
Inventors: 姚绍明; 张正波; 苏飞; 凌希竹
Original assignee: CHONGQING GEPAI ELECTRIC PORCELAIN Co Ltd
Current assignee: CHONGQING GEPAI ELECTRIC PORCELAIN Co Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-05-14

Abstract

本发明属于黏土制品技术领域，具体公开了一种低成本盘形悬式绝缘子，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土18‑26份、陕西泾阳土9‑17份、巩义矾土1‑5份、茨坝土16‑24份、黄瓜山土6‑14份、四川砂20‑28份、宜春石英4‑12份。本发明还公开了一种低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：(1)准备原料；(2)球磨；(3)坯体制作；(4)施釉；(5)干燥；(6)装窑、烧成。使用本技术方案生产得到的盘形悬式绝缘子，产品的合格率提高，具有良好的工艺性能，且能较好的解决产品开裂的问题。

Description

低成本盘形悬式绝缘子及其制备方法

技术领域

本发明属于黏土制品技术领域，尤其涉及一种低成本盘形悬式绝缘子及其制备方法。

背景技术

绝缘子是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件，有时兼做其它电气部件的容器，因此，对其机械性能、电气性能、耐环境性能(冷热、抗污秽、老化等)有较高的要求。绝缘子需具备良好的机械性能以承载导电体，在长期的机械载荷(抗拉、抗弯、抗扭、耐内压)作用下稳定可靠地工作，还要拥有良好的电气特性，优秀的绝缘能力，以保证运行过程中的安全。

盘形悬式绝缘子供高压架空输配电线路中的绝缘和固定导线用，一般组装成绝缘子串用于不同电压等级的线路上。盘形悬式绝缘子有多种不同的类型，如16吨-55吨盘形悬式绝缘子、12吨及以下盘形悬式绝缘子等，12吨及以下盘形悬式绝缘子要求的技术指标要求如下：可塑性指标：＞4.0、干燥弯曲强度：＞4.4MPa、总线收缩：14.5±0.5％、总体收缩：31±3％、纯瓷弯曲强度：＞100MPa、冷热急变性：＞150℃。

现有技术中的12吨及以下盘形悬式绝缘子配方为钟祥土4-6份、左云土10-15份、钾长石12-16份、巩义矾土15-18份、江津土18-22份、硬质土8-12份、风门垭土15-18份、宜春石英7-9份。现有配方中使用了不多的中可塑性的左云土和少量的钟祥土，干燥强度在4MPa左右，使坯料的工艺性能大为削弱；以钾长石为主要熔剂，烧成范围较窄，对烧成要求相对较高，不利于产品烧成；使用高达15％的矾土作骨架料，在提高强度方面不显著，且矾土价格昂贵，使整个配方成本较高。上述现有配方生产出来的悬式绝缘子经常出现开裂的现象，尤其是头部开裂，成为需首要解决的问题。因此，在满足盘形悬式绝缘子产品要求(干燥弯曲强度、瓷弯曲强度和上釉弯曲强度)的前提下，探索出成本低、性价比高、不易开裂的悬式绝缘子配方以及制备工艺显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本盘形悬式绝缘子及其制备方法，以解决现有12吨及以下盘形悬式绝缘子工艺性能不高、容易开裂的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：低成本盘形悬式绝缘子，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土18-26份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土1-5份、茨坝土16-24份、黄瓜山土6-14份、四川砂20-28份、宜春石英4-12份。

茨坝土主要为坯料配方引入SiO₂、Al₂O₃、K₂O，其矿物组成主要是绢云母、石英，在现生产烧成温度下能够成瓷，化学成分比较均衡，具有一定的水化率和结合力，但成瓷后不够致密，它的轴心部位会出现S型裂纹，不能过量使用。

黄瓜山土主要为坯料配方引入SiO₂、Al₂O₃、K₂O，其矿物组成主要为石英、绢云母，在现生产烧成温度下，大部份能够成瓷，但水化率、结合力低，如不加工利用率不高。

内蒙东胜土主要为坯料引入SiO₂、Al₂O₃、K₂O、，其矿物组成主要为多水高岭石、绢云母、石英。内蒙东胜土是一种全国少有的高可塑性粘土，结合力不低于5.0MPa，使坯料配方具有较好的泥浆悬浮性能，利用率极高，但其缺点明显，不能单独成瓷。

陕西泾阳土其主要为坯料配方引入K₂O、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O，其矿物组成主要是伊利石、高岭石，兼有高岭土、钾长石的作用，用在配方里能够提高配方瓷质强度，能使配方烧成范围变宽，是一种优良的瓷土，但是水化率、结合力低。

巩义矾土主要为坯料引入Al₂O₃、SiO₂、TiO₂，其矿物组成主要为刚玉、莫来石，它的优点是：提高配方瓷质强度、拓展烧成范围。

四川砂主要为坯料配方引入SiO₂、Al₂O₃、K₂O，其矿物组成主要为石英、少量钾长石，它的优点是：在现生产烧成温度下能够成瓷，加入四川砂有助于降低坯体干燥收缩和变形，加快半成品干燥速度，减少制品开裂。其缺点是：硬度大，如不加工利用率不高。

宜春石英主要为坯料引入SiO₂，石英粉的加入使釉中的SiO₂量大幅增加，使O/Si的值变小，硅氧四面体的结合会更紧密，使熔体的网络结构更加紧密，提高配方瓷质强度。

经过申请人长期的研究试验，发现本方案中的内蒙东胜土、陕西泾阳土、巩义矾土、茨坝土、黄瓜山土、四川砂、宜春石英原料能够相互配合，共同取长补短，弥补各种原料自身的缺点，共同发挥优势，很好的提高了产品等级、生产质量及工艺性能。

本基础方案的有益效果在于：

1、目前对12吨及以下盘形悬式绝缘子要求的技术指标要求如下：可塑性指标：＞4.0、干燥弯曲强度：＞4.4MPa、总线收缩：14.5±0.5％、总体收缩：31±3％、纯瓷弯曲强度：＞100MPa、冷热急变性：＞150℃。本申请的盘形悬式绝缘子不但能够高标准的达到上述要求，可塑性指标高达8.5，干燥弯曲强度可高达7MPa，纯瓷弯曲强度大于110MPa，冷热急变性能达到220℃，提高了产品等级，而且还优化了配方，改善了生产质量及工艺性能，合理控制成本，提高公司效益。

2、使用内蒙东胜土这种高可塑性粘土，使得整个配方的干燥性能大为提高，干燥强度高达7MPa；而现有配方使用了不多的中可塑性的左云土和少量的钟祥土(中高可塑性粘土)，干燥强度在4MPa左右，使坯料的工艺性能大为削弱。而且现有配方生产出来的悬式绝缘子经常出现开裂的现象，尤其是头部开裂，而用本配方生产的悬式绝缘子开裂极少，合格率很高，解决了产品开裂的这一难题。

3、以陕西泾阳土为主要熔剂，烧成范围较宽，利于产品烧成；而现有配方以钾长石为主要熔剂，烧成范围较窄，对烧成要求相对较高，不利于产品烧成，且陕西泾阳土Al₂O₃质量百分比是钾长石的两倍，利于提高配方强度，二者价格相当，所以陕西泾阳土的性价比远远高于钾长石，本方案的盘形悬式绝缘子成本远低于现有配方。

4、大量使用四川砂作为配方的骨架料，仅使用少量巩义矾土。而现有配方使用了高达15％的矾土作骨架料，提高强度方面不显著，且矾土价格昂贵，使整个配方成本较高。

5、本方案制备得到的盘形悬式绝缘子与坯釉料很匹配，上釉弯曲强度能够提高28％左右；而现有配方的坯釉料匹配相对差些，上釉弯曲强度提高仅20％左右。

6、从产品质量情况来看，产品坯检合格率≥91％，瓷检合格率≥94％，产品机电破坏强度(MPa)的标准偏差与平均值之比在5％以内，说明本配方的坯料具有良好稳定性。

进一步，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土22份、陕西泾阳土13份、巩义矾土3份、茨坝土20份、黄瓜山土10份、四川砂24份、宜春石英8份。

本发明还提供低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备以下质量份数的原料：内蒙东胜土18-26份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土1-5份、茨坝土16-24份、黄瓜山土6-14份、四川砂20-28份、宜春石英4-12份；

(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨，球磨5-8h；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.4-2.6：1.1-1.3；

(3)坯体制作：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐22-26h；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在50-60℃温度下烘干至水分1.5％以下，冷却至室温备用；

(4)施釉：对坯体进行上釉；

(5)干燥：对上釉后的坯体进行干燥；

(6)装窑、烧成。

对原料球磨时，将原料：球料：水＝1：2.4-2.6：1.1-1.3控制在这个范围，球磨的效果好、效率高。本方法适于制备生产盘形悬式绝缘子，制备盘形悬式绝缘子的合格率极大的提高，而且其各项性能均超过现有技术指标要求。

进一步，步骤(4)施釉的具体步骤为：利用吸水物品将水轻轻抹于坯体表面；将釉浆搅拌均匀，在坯体一端施上石蜡，用手握住坯体的另一端浸入釉浆中5.5-6.5S，并不断旋动坯体；将浸釉好的坯体从釉浆中取出后，倒置旋动坯体直至釉浆不流。

进一步，步骤(5)干燥的具体步骤为：将上好釉的坯体放在50-60℃的温度下干燥4.5-5.5h。

进一步，步骤(6)烧成的具体步骤为：

(1)坯体排水：点火，运行6.5-7.5h，使温度升至490-510℃，升速61-63℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(2)氧化升温：运行2-3h，使温度由490-510℃升至640-660℃，升速58-61℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(3)氧化升温：运行3.5-4.5h，使温度由640-660℃升至910-930℃，升速66-69℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(4)中火保温：运行3.5-4.5h，使温度由910-930℃升至970-990℃，升速13-16℃/h，窑内压力为2-8Pa；观察孔无冒烟冒火现象；

(5)强还原：运行3.5-4.5h，使温度由970-990℃升至1145-1155℃，升速40-45℃/h，窑内压力控制在8Pa；1045-1055℃以前，允许带烟火苗，1045-1055℃以后，允许带淡烟火苗；

(6)弱还原：运行1.5-2.5h，使温度由1145-1155℃升至1215-1225℃，升速34-37℃/h，窑内压力控制在4-8Pa，略带淡烟火苗；

(7)高火保温：运行1.5-2.5h，使温度由1215-1225℃升至1240-1250℃，升速12-13℃/h，窑内压力控制在4-8Pa；无火苗状态操作；

(8)冷却阶段：运行时间0.9-1.2h，使温度从1240-1250℃降低至945-955℃；运行时间5.5-6.5h，使温度从945-955℃降低至590-610℃；运行时间5.5-6.5h，使温度从590-610℃降低至290-310℃；运行时间8.5-9.5h，使温度从290-310℃降低至140-160℃。

烧成过程中温度的控制对绝缘子质量有至关重要的影响，温度控制不好首先会使瓷检合格率大大降低，其次会降低绝缘子的机械强度、电气强度等，会使产品的使用寿命降低。申请人在长期的生产过程中，通过不断调整烧成温度，使得该烧成温度最适于生产12吨及以下盘形悬式绝缘子，烧成得到的产品合格率高，在机械强度、电气强度等性能上均较好。

进一步，球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.5：1.2。对原料球磨时，原料：球料：水＝1：2.5：1.2设置在这个范围，球磨的效果最好、效率最高。

进一步，步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.12-0.17％的腐殖酸钠。在球磨中加入定量的腐殖酸钠能够提高泥浆的流动性，使球磨的效果更好。

进一步，步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.15％的腐殖酸钠。经过申请人的试验发现，球磨时加入0.15％的腐殖酸钠能使球磨的效果最好。

进一步，步骤(2)球磨后，将原料的粒径控制在如下范围：粒径在30-60μm的原料重量占比2-2.5％、粒径在20-30μm的原料重量占比6-6.5％、粒径在10-20μm的原料重量占比20-25％、粒径在5-10μm的原料重量占比13-18％、粒径在2-5μm的原料重量占比12-16％、粒径在1-2μm的原料重量占比5-7％、粒径小于1μm的原料重量占比30-35％。

原料的粒径大小对产品的收缩率、强度以及工艺性能均有较大的影响，粒径越小能使产品的强度越高，但是相应的会降低工艺性能，如使产品产生应力、降低产品合格率等。经过申请人长期的研究发现，将悬式绝缘子的原料粒径控制在上述范围内，制得的悬式绝缘子在收缩率和强度等方面均符合要求，而且产品的合格率有了较大的提高，合格率能够控制在91％以上。

具体实施方式

下面对选用的原料进行了说明，并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

1.茨坝土：产于重庆市江津朱扬镇茨坝村

(1)外观质量

烧前：呈灰色或灰黑色软质块状，断面细腻，有少量断面粗糙的块状料。

烧后：呈灰色或灰白色块状，断面较光，已烧结。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

61.40

24.30

1.58

0.60

0.55

0.61

3.25

0.24

7.23

(3)水化率

茨坝土的水化率不高，通过历年来的测试总结，其平均水化率在60％左右。

(4)结合力

茨坝土是中等偏下的可塑性粘土，其结合力平均在1.4MPa左右，对提高坯体的干燥弯曲强度起不了决定性作用。

(5)单原料试验

成型水分(％)	22.4
		烧成温度(℃)	1270
干燥线收缩率(％)	6.37
		烧成线收缩率(％)	8.29
总线收缩率(％)	14.13
		干燥弯曲强度(MPa)	2.58
瓷弯曲强度(MPa)	105.18

通过一系列测试可知，该原料可单独成瓷，瓷弯曲强度也不低，收缩不大。但其试条在炉窑烧成瓷后，它的轴心部位会出现S型裂纹，裂宽达1mm，十分影响瓷质性能，故该原料是难以单独做产品的。

2.黄瓜山土：产于重庆永川市黄瓜山

(1)外观质量

烧前：呈灰色/浅灰色块状，质地为软质或半软质。

烧后：呈灰色或灰白色块状料，表面有少量黑色斑点或斑块，呈烧结状。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

75.44

16.00

0.61

0.20

0.52

0.18

1.80

0.09

5.19

(3)水化率

黄瓜山土是一种水化程度不高的粘土，其平均水化率在45％左右。

(4)结合力

黄瓜山土是塑性中等偏下的粘土，其结合力平均在1.2MPa左右，对提高坯体的干燥弯曲强度起不了决定性作用。

3.四川砂：产于四川省威远县

(1)外观质量

烧前：呈浅灰色/灰色硬质块状料。

烧后：呈浅灰色块状料，呈烧结状。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

82.80

7.57

0.58

/

4.11

2.03

2.23

(3)细度

四川砂是一种经加工而成的粉状料，其颗粒大小为0.2～1mm左右。

(4)机械铁含量

四川砂是机械铁含量在0.015％左右。

4.宜春石英粉：产于江西宜春银峰矿业有限公司

(1)外观质量

烧前：呈灰白色或灰黄色粉末。

烧后：呈白色或黄白色粉末，含有少量黑色杂质。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

98.90

/

0.10

/

0.15

/

(3)细度

宜春石英粉是一种天然的超细粉状料，其≥0.063mm的颗粒仅3％左右。

(4)机械铁含量

宜春石英粉是一种细度不用加工的原料，故其机械铁很低，在0.001％左右。

5.内蒙东胜土：产于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗

(1)外观质量

烧前：呈灰色/灰黑色块状，含有少量黄色/炭黑色块状，质软，细腻，有滑感。

烧后：呈灰/灰白色块状，表面有少量黄黑色斑点，断面呈灰黑色/灰色/灰白色块状并有少量黄黑斑点，未烧结。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

61.90

22.40

1.53

1.20

0.56

0.30

1.58

0.29

10.6

(3)水化率

内蒙东胜土是一种高水化率的粘土，通过历年来的测试总结，其平均水化率在96％左右，水化率最小的也在94％以上。

(4)结合力

内蒙东胜土是高可塑性粘土，其结合力平均在5.0MPa左右，对提高坯体的干燥弯曲强度起决定性作用。

6.陕西泾阳土：产于陕西省泾阳县

(1)外观质量

烧前：呈灰白色-浅黄白色粉状。

烧后：呈灰白色结块，其表面及断面分布有少量黄黑斑点，已烧结。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

39.00

40.00

1.00

1.20

0.50

8.50

0.50

6.20

(3)细度

陕西泾阳土是加工成粉状的原料，其≥0.28mm的颗粒为4％左右。

(4)机械铁含量

陕西泾阳土其机械铁含量较低，在0.005％左右。

7.巩义矾土：产于河南省巩义县小关镇凯源超细粉加工厂

(1)外观质量

烧前：呈灰白色或浅黄白色粉末。

烧后：呈浅黄色块状物。

(2)化学分析

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

烧失量

％

8.20

85.10

1.29

3.80

0.65

0.57

/

0.17

(3)细度

矾土是加工成粉状的超细原料，其≥0.063mm的颗粒为4.9％左右。

(4)机械铁含量

机械铁含量较低，在0.008％左右。

(5)真密度

该普通料矾土的真密度为3.55g/cm³。

实施例1

本实施例公开了一种低成本盘形悬式绝缘子，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土22份、陕西泾阳土13份、巩义矾土3份、茨坝土20份、黄瓜山土10份、四川砂24份、宜春石英8份。

该盘形悬式绝缘子中包括以下化学成分：

化学成分	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	烧失量
										百分含量(％)	67.40	21.14	1.00	0.45	0.52	0.30	2.84	0.29	5.67

本实施例还提供了低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备以下质量份数的原料：内蒙东胜土22份、陕西泾阳土13份、巩义矾土3份、茨坝土20份、黄瓜山土10份、四川砂24份、宜春石英8份；

(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨，球磨过程中加入原料重量的0.15％的腐殖酸钠，球磨6h；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.5：1.2；球磨后将原料的粒径控制在如下范围：粒径在30-60μm的原料重量占比2-2.5％、粒径在20-30μm的原料重量占比6-6.5％、粒径在10-20μm的原料重量占比20-25％、粒径在5-10μm的原料重量占比13-18％、粒径在2-5μm的原料重量占比12-16％、粒径在1-2μm的原料重量占比5-7％、粒径小于1μm的原料重量占比30-35％；

(3)坯体制作：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐24h；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在54℃温度下烘干至水分1.2％，冷却至室温备用；

(4)施釉：利用海绵将水轻轻抹于坯体表面；将釉浆搅拌均匀，在坯体一端施上石蜡，用手握住坯体的另一端浸入釉浆中6S，并不断旋动坯体；将浸釉好的坯体从釉浆中取出后，倒置旋动坯体直至釉浆不流；

(5)干燥：将上好釉的坯体放在55℃的温度下干燥4.5h；

(6)装窑、烧成。烧成的具体步骤为：

(a)坯体排水：点火，运行7h，使温度升至500℃，升速62.8℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(b)氧化升温：运行2.5h，使温度由500℃升至650℃，升速60℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(c)氧化升温：运行4h，使温度由650℃升至920℃，升速67.5℃/h，窑内压力控制在2Pa，观察孔无冒烟冒火现象；

(d)中火保温：运行4h，使温度由920℃升至980℃，升速15℃/h，窑内压力为2-8Pa；观察孔无冒烟冒火现象；

(e)强还原：运行4h，使温度由980℃升至1150℃，升速42.5℃/h，窑内压力控制在8Pa；1050℃以前，允许带烟火苗，1050℃以后，允许带淡烟火苗；

(f)弱还原：运行2h，使温度由1150℃升至1220℃，升速35℃/h，窑内压力控制在4-8Pa，略带淡烟火苗；

(g)高火保温：运行2h，使温度由1220℃升至1245℃，升速12.5℃/h，窑内压力控制在4-8Pa；无火苗状态操作；

(h)冷却阶段：运行时间1h，使温度从1245℃降低至950℃；运行时间6h，使温度从950℃降低至600℃；运行时间6h，使温度从600℃降低至300℃；运行时间9h，使温度从300℃降低至150℃。

实施例2

本实施例公开了一种低成本盘形悬式绝缘子，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土25份、陕西泾阳土16份、巩义矾土3份、茨坝土22份、黄瓜山土14份、四川砂24份、宜春石英12份。

该盘形悬式绝缘子中包括以下化学成分：

化学成分	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	烧失量
										百分含量(％)	67.82	20.91	0.97	0.43	0.50	0.29	2.76	0.27	5.91

(1)准备以下质量份数的原料：内蒙东胜土25份、陕西泾阳土16份、巩义矾土3份、茨坝土22份、黄瓜山土14份、四川砂24份、宜春石英12份；

(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨，球磨过程中加入原料重量的0.16％的腐殖酸钠，球磨6h；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.5：1.2；球磨后将原料的粒径控制在如下范围：粒径在30-60μm的原料重量占比2-2.5％、粒径在20-30μm的原料重量占比6-6.5％、粒径在10-20μm的原料重量占比20-25％、粒径在5-10μm的原料重量占比13-18％、粒径在2-5μm的原料重量占比12-16％、粒径在1-2μm的原料重量占比5-7％、粒径小于1μm的原料重量占比30-35％；

(3)坯体制作：将泥浆榨成泥饼，用塑料膜包裹严密，陈腐26h；将陈腐后的泥饼挤制成坯体；将坯体阴干至发白后，放入烘箱中，在54℃温度下烘干至水分1％，冷却至室温备用；

(5)干燥：将上好釉的坯体放在55℃的温度下干燥4.5h；

(6)装窑、烧成。烧成的具体步骤为：

实施例3

本实施例公开了一种低成本盘形悬式绝缘子，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土20份、陕西泾阳土10份、巩义矾土2份、茨坝土18份、黄瓜山土10份、四川砂21份、宜春石英6份。

该盘形悬式绝缘子中包括以下化学成分：

化学成分	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	烧失量
										百分含量(％)	67.36	21.11	1.02	0.48	0.51	0.32	2.83	0.28	5.74

(1)准备以下质量份数的原料：内蒙东胜土20份、陕西泾阳土10份、巩义矾土2份、茨坝土18份、黄瓜山土10份、四川砂21份、宜春石英6份；

(5)干燥：将上好釉的坯体放在55℃的温度下干燥4.5h；

(6)装窑、烧成。烧成的具体步骤为：

对比例1

本对比例公开了一种盘形悬式绝缘子(现有12吨及以下盘形悬式绝缘子配方)，钟祥土5份、左云土12份、钾长石14份、巩义矾土15份、江津土20份、硬质土10份、风门垭土16份、宜春石英8份。

该盘形悬式绝缘子中包括以下化学成分：

化学成分	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	烧失量
										百分含量(％)	58.85	29.57	1.10	1.05	0.51	0.40	3.15	0.35	5.00

本对比例盘形悬式绝缘子的制备方法与实施例1相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅在于：步骤(2)球磨后将原料的粒径控制在如下范围：20-60μm的占60％，20μm以下的占40％。

对比例3

本对比例与实施例1的区别仅在于：步骤(2)球磨后将原料的粒径控制在如下范围：5-20μm的占60％，20-60μm及5μm以下的占40％。

对比例4

本对比例与实施例1的区别仅在于：步骤(2)球磨后将原料的粒径控制在如下范围：5μm以下的占60％，5-60μm的占40％。

对实施例1-3、对比例1-4的盘形悬式绝缘子进行测试，得到的数据如表1-4所示：

表1：坯料干燥性能

表2：烧成性能

表3：瓷质性能

表4：热冷急变性

对实施例1-3的盘形悬式绝缘子进行中试：

在生产车间进行小批量试生产，分别生产2种类型的盘形悬式绝缘子，12吨盘形悬式绝缘子和7吨盘形悬式绝缘子，按照实施例1的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子166只、7吨盘形悬式绝缘子162只；按照实施例2的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子160只、7吨盘形悬式绝缘子165只；按照实施例3的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子158只、7吨盘形悬式绝缘子156只；按照对比例1的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子129只、7吨盘形悬式绝缘子137只；按照对比例2的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子132只、7吨盘形悬式绝缘子162只；按照对比例3的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子131只、7吨盘形悬式绝缘子137只；按照对比例4的步骤加工了12吨盘形悬式绝缘子134只、7吨盘形悬式绝缘子166只；得到产品质量情况如表5所示：

表5：产品坯、瓷检合格率(％)

试验组	湿坯数	合格干坯数	坯检合格率	入窑数	合格瓷件数	瓷检合格率	结论
								实施例1(12吨)	166	154	92.8％	148	141	95.3％	合格
实施例1(7吨)	162	152	93.8％	152	145	95.4％	合格
								实施例2(12吨)	160	149	93.1％	149	141	94.6％	合格
实施例2(7吨)	165	154	93.3％	152	145	95.4％	合格
								实施例3(12吨)	158	150	94.9％	150	143	95.3％	合格
实施例3(7吨)	156	148	94.8％	148	142	95.9％	合格
								对比例1(12吨)	129	118	91.4％	118	109	92.4％	不合格
对比例1(7吨)	137	124	90.5％	124	115	92.7％	不合格
								对比例2(12吨)	132	116	87.9％	116	106	91.4％	不合格
对比例2(7吨)	162	145	89.5％	145	134	92.4	不合格
								对比例3(12吨)	131	119	90.8％	119	108	90.8％	不合格
对比例3(7吨)	137	118	86.1％	118	108	91.5％	不合格
								对比例4(12吨)	134	113	84.3％	113	99	87.6％	不合格
对比例4(7吨)	166	146	88.0％	146	131	89.7％	不合格

(说明：产品合格的要求如下：产品坯检合格率≥91％，瓷检合格率≥94％)

结论：

1、从实施例1-3的数据可以明显看出，用本方案制备得到的盘形悬式绝缘子能够高标准的达到12吨及以下盘形悬式绝缘子要求的技术指标要求，提高了产品等级，能够较好的满足市场需要。

2、将对比例1的数据与实施例1-3进行对比，对比例1的产品干燥弯曲强度、纯瓷弯曲强度、产品合格率等均低于实施例1-3的产品，这说明本方案比现有的生产12吨及以下盘形悬式绝缘子的方案更好。而且本方案的生产成本比现有方案低，使用本方案，能够较大的提高企业的收益。

3、将对比例2的数据与实施例1进行比较，对比例2产品的干燥弯曲强度、纯瓷弯曲强度、合格率明显低于实施例1，由此可得出结论：原料的粒径过粗会较大的降低盘形悬式绝缘子的性能。

4、将对比例3的数据与实施例1进行比较，对比例3产品的干燥弯曲强度、纯瓷弯曲强度、合格率低于实施例1，由此可得出结论：将原料的粒径控制粗与细的中间范围时，得到的产品质量仍有很大的改善空间。

5、将对比例4的数据与实施例1进行比较，对比例4产品的合格率明显低于实施例1，由此可得出结论：原料的粒径过细会相应的降低产品的工艺性能，并降低产品的合格率。

Claims

1.低成本盘形悬式绝缘子，其特征在于，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土18-26份、陕西泾阳土9-17份、巩义矾土1-5份、茨坝土16-24份、黄瓜山土6-14份、四川砂20-28份、宜春石英4-12份。

2.根据权利要求1所述的低成本盘形悬式绝缘子，其特征在于，包括以下质量份数的原料：内蒙东胜土22份、陕西泾阳土13份、巩义矾土3份、茨坝土20份、黄瓜山土10份、四川砂24份、宜春石英8份。

3.低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(4)施釉：对坯体进行上釉；

(5)干燥：对上釉后的坯体进行干燥；

(6)装窑、烧成。

4.根据权利要求3所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(4)施釉的具体步骤为：利用吸水物品将水轻轻抹于坯体表面；将釉浆搅拌均匀，在坯体一端施上石蜡，用手握住坯体的另一端浸入釉浆中5.5-6.5S，并不断旋动坯体；将浸釉好的坯体从釉浆中取出后，倒置旋动坯体直至釉浆不流。

5.根据权利要求4所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(5)干燥的具体步骤为：将上好釉的坯体放在50-60℃的温度下干燥4.5-5.5h。

6.根据权利要求5所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(6)烧成的具体步骤为：

7.根据权利要求6所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.5：1.2。

8.根据权利要求7所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.12-0.17％的腐殖酸钠。

9.根据权利要求8所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.15％的腐殖酸钠。

10.根据权利要求9所述的低成本盘形悬式绝缘子的制备方法，其特征在于：步骤(2)球磨后，将原料的粒径控制在如下范围：粒径在30-60μm的原料重量占比2-2.5％、粒径在20-30μm的原料重量占比6-6.5％、粒径在10-20μm的原料重量占比20-25％、粒径在5-10μm的原料重量占比13-18％、粒径在2-5μm的原料重量占比12-16％、粒径在1-2μm的原料重量占比5-7％、粒径小于1μm的原料重量占比30-35％。