CN109811470A - 一种低密度柔性陶瓷纤维毯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：1)将氧化铝、氧化硅、氧化铬按照比例进行搅拌混配；2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理；3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，所述甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维；4)利用引风机将所述纤维收集至集棉器中，并经由所述集棉器堆积成纤维坯；5)将所述纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品；6)将所述陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。本发明所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度＞100KPa，弯曲360°不开裂，密度为96～160kg/m3。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷纤维制备方法技术领域，特别涉及一种低密度柔性陶瓷纤维毯的制备方法。
背景技术
陶瓷纤维毯又称为硅酸铝纤维毯，其为一种耐火材料，即使在加热后也保持良好的机械强度，陶瓷纤维毯较纤维毯除具有对应散状陶瓷纤维棉的优良性能外，其韧性及强度优良，同时也具有优良的抗拉能力，加热不膨胀、质轻、施工方便，可任意剪切弯曲，是窖炉、管道及其他保温设备的理想节能材料，广泛应用于水泥等建材行业用窖炉的背衬保温，石化、冶金、陶瓷、玻璃行业用窖炉的背衬保温，有色金属行业用窖炉的背衬保温，高温反应、加热设备的背衬保温。但是，由于目前生产配方及甩丝机转速低(小于10000转/分钟)的原因，生产出来的陶瓷纤维长度小于250mm、直径大于3um,由于纤维短而且粗，导致陶瓷纤维毯的强度差、隔热性能受到一定的影响，限制了其使用范围。
为此，本申请人进行了有益的探索和研究，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种隔热效果好、抗拉强度高的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：
1)将氧化铝41～45％、氧化硅50～56％、氧化铬1.8～3.6％三种原料按重量百分比加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料；
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理；
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，所述甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维；
4)利用引风机将所述纤维收集至集棉器中，并经由所述集棉器堆积成纤维坯；
5)将所述纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品；
6)将所述陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤1)中，所述无重力搅拌机的搅拌速率为140～180转/分钟，搅拌时间为30～50分钟，搅拌方式为多叶片双轴闭向搅拌，搅拌温度为常温。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤2)中，所述电熔炉的熔化温度为2000～2200℃，熔化时间为60～120分钟。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤3)中，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为40～50Hz，B辊的功率为40～50Hz。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤4)中，所述引风机的负压为-0.9～-0.5MPa。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤5)中，所述针刺机的针刺频率为22Hz～50Hz。
在本发明的一个优选实施例中，在步骤6)中，所述加热炉的加热温度为500℃～750℃，加热时间为10～40分钟。
由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：本发明所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度＞100KPa，弯曲360°不开裂，密度为96～160kg/m3。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：
1)将氧化铝41.2％、氧化硅57％、氧化铬1.8％加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料，其中，无重力搅拌机的搅拌速率为150转/分钟，搅拌时间为30分钟，搅拌温度为常规温度。
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理，电熔炉的熔化温度为2000℃，熔化时间为60分钟。
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为40Hz(9600转/分钟)，B辊的功率为40Hz(9600转/分钟)。
4)利用引风机将纤维收集至集棉器中，并经由集棉器堆积成纤维坯，引风机的负压为-0.5MPa。
5)将纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品，针刺机的针刺频率为22Hz。
6)将陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。加热炉的加热温度为600℃，加热时间为10分钟。
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度102KPa，弯曲360°不开裂，密度为96kg/m3。
实施例2
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：
1)将氧化铝42.5％、氧化硅55.5％、氧化铬2％加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料，其中，无重力搅拌机的搅拌速率为160转/分钟，搅拌时间为35分钟，多叶片双轴闭向搅拌，搅拌温度为常温。
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理，电熔炉的熔化温度为2050℃，熔化时间为70分钟。
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为42Hz(10080转/分钟)，B辊的功率为42Hz(10080转/分钟)。
4)利用引风机将纤维收集至集棉器中，并经由集棉器堆积成纤维坯，引风机的负压为-0.6MPa。
5)将纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品，针刺机的针刺频率为30Hz。
6)将陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。加热炉的加热温度为650℃，加热时间为20分钟。
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度106KPa，弯曲360°不开裂，密度为99kg/m3。
实施例3
1)将氧化铝43％、氧化硅54.2％、氧化铬2.8％加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料，其中，无重力搅拌机的搅拌速率为160转/分钟，搅拌时间为30分钟，搅拌温度为常规温度。
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理，电熔炉的熔化温度为2100℃，熔化时间为80分钟。
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，甩丝机对熔融状态下的配原料甩丝成纤维，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为48Hz(11520转/分钟)，B辊的功率为46Hz(11040转/分钟)。
4)利用引风机将纤维收集至集棉器中，并经由集棉器堆积成纤维坯，引风机的负压为-0.7MPa。
5)将纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品，针刺机的针刺频率为27Hz。
6)将陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。加热炉的加热温度为660℃，加热时间为20分钟。
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度158KPa，弯曲360°不开裂，密度为128kg/m3。
实施例4
1)将氧化铝44％、氧化硅53％、氧化铬3％加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料，其中，无重力搅拌机的搅拌速率为150转/分钟，搅拌时间为15分钟，搅拌温度为常规温度。
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理，电熔炉的熔化温度为2150℃，熔化时间为60分钟。
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为45Hz(10800转/分钟)，B辊的功率为45Hz(10800转/分钟)。
4)利用引风机将纤维收集至集棉器中，并经由集棉器堆积成纤维坯，引风机的负压为-0.7MPa。
5)将纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品，针刺机的针刺频率为25Hz。
6)将陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。加热炉的加热温度为650℃，加热时间为30分钟。
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度105KPa，弯曲360°不开裂，密度为112kg/m3。
实施例5
1)将氧化铝45％、氧化硅51.4％、氧化铬3.6％加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料，其中，无重力搅拌机的搅拌速率为180转/分钟，搅拌时间为50分钟，搅拌温度为常规温度。
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理，电熔炉的熔化温度为2200℃，熔化时间为120分钟。
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，甩丝机对熔融状态下的配原料甩丝成纤维，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为50Hz(12000转/分钟)，B辊的功率为50Hz(12000转/分钟)。
4)利用引风机将纤维收集至集棉器中，并经由集棉器堆积成纤维坯，引风机的负压为-0.9MPa。
5)将纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品，针刺机的针刺频率为50Hz。
6)将陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。加热炉的加热温度为750℃，加热时间为40分钟。
本实施例的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法所制备的陶瓷纤维毯的抗拉强度133KPa，弯曲360°不开裂，密度为119kg/m3。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将氧化铝41～45％、氧化硅50～56％、氧化铬1.8～3.6％三种原料按重量百分比加入无重力搅拌机中搅拌混配，并形成混配原料；
2)将混配原料加入电熔炉内进行熔化处理；
3)将熔融状态下的混配原料输送至甩丝机内，所述甩丝机对熔融状态下的混配原料甩丝成纤维；
4)利用引风机将所述纤维收集至集棉器中，并经由所述集棉器堆积成纤维坯；
5)将所述纤维坯输送至针刺机内进行针刺定厚处理，得到陶瓷纤维毯半成品；
6)将所述陶瓷纤维毯半成品输送至加热炉进行加热定型，并经过冷却后形成陶瓷纤维毯成品。
2.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述无重力搅拌机的搅拌速率为140～180转/分钟，搅拌时间为30～50分钟，搅拌方式为多叶片双轴闭向搅拌，搅拌温度为常温。
3.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述电熔炉的熔化温度为2000～2200℃，熔化时间为60～120分钟。
4.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，甩丝机在甩丝处理时的工作参数为A辊的功率为40～50Hz，B辊的功率为40～50Hz。
5.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，所述引风机的负压为-0.9～-0.5MPa。
6.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤5)中，所述针刺机的针刺频率为22Hz～50Hz。
7.如权利要求1所述的低密度柔性陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，在步骤6)中，所述加热炉的加热温度为500℃～750℃，加热时间为10～40分钟。
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