CN114368059B - 一种大型高温管的制备方法 - Google Patents

一种大型高温管的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114368059B
CN114368059B CN202210030695.2A CN202210030695A CN114368059B CN 114368059 B CN114368059 B CN 114368059B CN 202210030695 A CN202210030695 A CN 202210030695A CN 114368059 B CN114368059 B CN 114368059B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mold
mold core
fixed end
temperature
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210030695.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114368059A (zh
Inventor
王兴龙
赵金
赵坤
刘飞
王新波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Guqin Material Technology Co ltd
Original Assignee
Shaanxi Guqin Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Guqin Material Technology Co ltd filed Critical Shaanxi Guqin Material Technology Co ltd
Priority to CN202210030695.2A priority Critical patent/CN114368059B/zh
Publication of CN114368059A publication Critical patent/CN114368059A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114368059B publication Critical patent/CN114368059B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/02—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/76—Moulds
    • B28B21/82—Moulds built-up from several parts; Multiple moulds; Moulds with adjustable parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/86—Cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/90—Methods or apparatus for demoulding or discharging after shaping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/424—Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/425—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)

Abstract

一种大型高温管的制备方法，1）制作浆料，放入真空罐备用，2）内模芯制作，3）外模制作，4）将模芯插入石膏模底部的固定端，完全贴合，使模芯与石膏模固定端以上部位有一定填浆缝隙；5）在固定端采用套环将模芯与石膏模固定，或在固定端采用长螺栓贯穿石膏模与模芯，由螺母固定，6）注浆，7）脱模，8）煅烧。PVC直管和柔性材料结合使用，既保证了强度，后期溶表面的柔性材料后素胚收缩给足了空间，而且强度较好的PVC管也可以为素胚收缩提供支撑力，使得壁厚均匀。

Description

一种大型高温管的制备方法
技术领域
本发明属于碳化硅陶瓷材料技术领域，涉及一种大型高温管的制备方法。
背景技术
碳化硅陶瓷应用的不断扩大，对碳化硅陶瓷的质量和尺寸的要求也越来越多。其中大尺寸大型高温堵管一直未被大批量生产，遇到多项困难。
目前现有技术中，直径180毫米以上，长度2米以上，壁厚20毫米以内的管在生产中，采用石膏模芯难以脱模或会产生两层，导致不均匀，烧制过程容易开裂；用金属做模芯有刚性，素胚在收缩过程中没有收缩空间，容易开裂；采用聚乙烯等材料做模芯，在浆液中，容易漂浮，模芯会扭曲，导致素胚厚度不均匀。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种大型高温管的制备方法，浆料密度低，定形好且使用的浆料少，易脱模，素坯圆度好，且壁厚均匀。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种大型高温管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照质量份数比计，称量70～90份碳化硅，3～8份的石墨粉，2～7份的炭黑以及1～3份助剂，搅拌均匀后加5～15份水继续搅拌均匀，搅拌时间超过48小时后，得到浆料，放入真空罐备用；
2）内模芯制作：用硬质管做底，外包裹一层柔性材料，再由一层聚乙烯薄膜包裹，作为整体模芯；
3）外模制作：采用石膏模，在底部制作与模芯尺寸一致的固定端；
4）将模芯插入石膏模底部的固定端，完全贴合，使模芯与石膏模固定端以上部位有一定填浆缝隙；
5）在固定端采用套环将模芯与石膏模固定，或在固定端采用长螺栓贯穿石膏模与模芯，由螺母固定；
6）采用现有的注浆工艺，注浆36-48h后，放浆；
7）脱模过程分三步：
（1）注浆完成以后，静置到素坯水分含量4-6%时，使用有机溶剂缓慢腐蚀柔性材料及聚乙烯薄膜，至素坯内无残留；
（2）利用软管插入素胚中，间歇性缓慢通入室温气体，每小时150ml气量，通气1-3小时放置1-3小时，持续通气24-48h之后，观察素胚的干燥程度，达到水分含量1-3%时，发现素胚与外模有一定间隙时停止通气；
（3）利用脱模工具，将素培从外模中脱出。
8）煅烧。
所述的步骤1)中，搅拌的时间为4h以上。
所述的步骤1)中，助剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或羧甲基纤维素。
所述的步骤3）中，套环工装为圆形环，垂直四个方向设有螺栓，螺栓上设有螺母。
所述的步骤6)的具体过程如下：先氮气保护下，900℃下煅烧0.5h；然后在1650～1720℃下煅烧1～4h。
所述的以3～5℃/min的升温速率，从900℃升温至1650～1720℃。
所述的柔性材料为泡沫。
所述的的有机溶剂为汽油。
本发明的有益效果是：
PVC直管和柔性材料结合使用，既保证了强度，后期溶表面的柔性材料后素胚收缩给足了空间，而且强度较好的PVC管也可以为素胚收缩提供支撑力，使得壁厚均匀。
附图说明
图1为本发明中套环结构示意图。
图2为本发明的外模与模芯配合图，其中，1为外模，2为固定端，3为模芯，4为注浆缝隙，5为螺杆；6为螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步叙述。
一种大型高温管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照质量份数比计，称量70～90份碳化硅，3～8份的石墨粉，2～7份的炭黑以及1～3份助剂，搅拌均匀后加5～15份水继续搅拌均匀，搅拌时间超过48小时后，得到浆料，放入真空罐备用；
2）内模芯制作：用硬质管做底，外包裹一层柔性材料，再由一层聚乙烯薄膜包裹，作为整体模芯；
3）外模制作：采用石膏模，在底部制作与模芯尺寸一致的固定端；
4）将模芯插入石膏模底部的固定端，完全贴合，使模芯与石膏模固定端以上部位有一定填浆缝隙；
5）在固定端采用套环将模芯与石膏模固定，或在固定端采用长螺栓贯穿石膏模与模芯，由螺母固定；
6）采用现有的注浆工艺，注浆36-48h后，放浆；
7）脱模过程分三步：
（1）注浆完成以后，静置到素坯水分含量4-6%时，使用有机溶剂缓慢腐蚀柔性材料及聚乙烯薄膜，至素坯内无残留；
（2）利用软管插入素胚中，间歇性缓慢通入室温气体，每小时150ml气量，通气1-3小时放置1-3小时，持续通气24-48h之后，观察素胚的干燥程度，达到水分含量1-3%时，发现素胚与外模有一定间隙时停止通气；
（3）利用脱模工具，将素培从外模中脱出。
8）煅烧。
所述的步骤1)中，搅拌的时间为4h以上。
所述的步骤1)中，助剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或羧甲基纤维素。
所述的步骤3）中，套环工装为圆形环，垂直四个方向设有螺栓，螺栓上设有螺母。
所述的步骤6)的具体过程如下：先氮气保护下，900℃下煅烧0.5h；然后在1650～1720℃下煅烧1～4h。
所述的以3～5℃/min的升温速率，从900℃升温至1650～1720℃。
所述的柔性材料为泡沫。
所述的的有机溶剂为汽油。
实施例1
在石膏外模底部放置套环，通过调节螺母将套环与外模1固定，将制作好的模芯3插入套环内径中，使模芯3固定，此时模芯3与外模1有一定的注浆缝隙4，且模芯3固定不会移动，然后按照上述步骤注浆，干燥，脱模后得到成品。
实施例2
在石膏外模底部制作固定端2，固定端2内径与模芯3外径一直，将模芯3插入固定端2，通过螺杆5贯穿固定端2及模芯3，由螺母6固定，模芯3固定，此时模芯3与外模1有一定的注浆缝隙4，且模芯3固定不会移动，然后按照上述步骤注浆，干燥，脱模后得到成品。

Claims (5)

1.一种大型高温管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照质量份数比计，称量70～90份碳化硅，3～8份的石墨粉，2～7份的炭黑以及1～3份助剂，搅拌均匀后加5～15份水继续搅拌均匀，搅拌时间超过48小时后，得到浆料，放入真空罐备用；
2）内模芯制作：用硬质管做底，外包裹一层柔性材料，再由一层聚乙烯薄膜包裹，作为整体模芯；
3）外模制作：采用石膏模，在底部制作与模芯尺寸一致的固定端；
4）将模芯插入石膏模底部的固定端，完全贴合，使模芯与石膏模固定端以上部位有一定填浆缝隙；
5）在固定端采用套环将模芯与石膏模固定，或在固定端采用长螺栓贯穿石膏模与模芯，由螺母固定；
6）采用现有的注浆工艺，注浆36-48h后，放浆；
7）脱模过程分三步：
（1）注浆完成以后，静置到素坯水分含量4-6%时，使用有机溶剂缓慢腐蚀柔性材料及聚乙烯薄膜，至素坯内无残留；
（2）利用软管插入素胚中，间歇性缓慢通入室温气体，每小时150ml气量，通气1-3小时放置1-3小时，持续通气24-48h之后，观察素胚的干燥程度，达到水分含量1-3%时，发现素胚与外模有一定间隙时停止通气；
（3）利用脱模工具，将素培从外模中脱出；
8）煅烧；
所述步骤2）和所述步骤7）中所述的柔性材料为泡沫，所述的有机溶剂为汽油。
2.根据权利要求1所述的一种大型高温管的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，助剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或羧甲基纤维素。
3.根据权利要求1所述的一种大型高温管的制备方法，其特征在于，所述的步骤3）中，套环工装为圆形环，垂直四个方向设有螺栓，螺栓上设有螺母。
4.根据权利要求1所述的一种大型高温管的制备方法，其特征在于，所述的步骤8）的具体过程如下：先氮气保护下，900℃下煅烧0 .5h；然后在1650～1720℃下煅烧1～4h。
5.根据权利要求4所述的一种大型高温管的制备方法，其特征在于，所述的以3～5℃/min的升温速率，从900℃升温至1650～1720℃。
CN202210030695.2A 2022-01-12 2022-01-12 一种大型高温管的制备方法 Active CN114368059B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210030695.2A CN114368059B (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种大型高温管的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210030695.2A CN114368059B (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种大型高温管的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114368059A CN114368059A (zh) 2022-04-19
CN114368059B true CN114368059B (zh) 2022-11-04

Family

ID=81144228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210030695.2A Active CN114368059B (zh) 2022-01-12 2022-01-12 一种大型高温管的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114368059B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2900951B2 (ja) * 1990-11-30 1999-06-02 富士通株式会社 セラミック製中空管の製造方法
JP3274421B2 (ja) * 1998-07-27 2002-04-15 株式会社日本触媒 被覆材およびその製造方法
CN106507732B (zh) * 2007-01-18 2010-08-04 西北工业大学 空腔结构陶瓷构件注浆成型方法及专用模具
GB201222832D0 (en) * 2012-12-18 2013-01-30 Brayton Energy Canada Inc Manufacture of hollow parts
CN107042309B (zh) * 2017-03-07 2019-12-20 长沙理工大学 一种水溶性型芯部件及其制备方法
CN109227886A (zh) * 2018-08-29 2019-01-18 广东金刚新材料有限公司 一种带内腔结构的陶瓷构件及其制备方法
CN110937900B (zh) * 2018-09-25 2022-04-26 陕西固勤材料技术有限公司 一种大尺寸反应烧结碳化硅陶瓷板材的制备方法
CN111908933A (zh) * 2020-07-30 2020-11-10 山东中鹏特种陶瓷有限公司 大尺寸烧结碳化硅耐磨管道的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114368059A (zh) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109746439B (zh) 一种钼厚壁管坯等静压精确成形装置与均质烧结方法
CN104308957B (zh) 一种混凝土或免烧砖半干法压制成型的装置和方法
CN110308083B (zh) 一种适用于低强度塑性混凝土相对渗透系数的测试方法
CN104290179A (zh) 一种抽滤注浆石膏模具
CN114368059B (zh) 一种大型高温管的制备方法
CN109158607B (zh) 一种制备增强型金属粉末烧结多层过滤管的方法
CN112621991A (zh) 一种空心砖生产用加工模具
CN101717992A (zh) 一种cz硅晶体生长炉碳－碳复合材料导流筒及其制备方法
CN110907253A (zh) 一种制备含轴向裂隙的圆柱状试样的模具及方法
CN212372404U (zh) 一种水泥基薄壁管样品的制作模具
CN111037710A (zh) 一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法
CN107677523A (zh) 一种组合式标准土工试样制样器
CN107170502A (zh) 一种核燃料碳化硅陶瓷包壳管的制备方法
CN105235057A (zh) 立式制管设备及其工艺
CN207197879U (zh) 一种多功能混凝土试块模具
CN212008051U (zh) 一种用于制作重金属污染土试样的装置
CN210359246U (zh) 一种冷等静压管坯成型的脱模模具
CN106891425A (zh) 一种用于建筑标高砼块的批量成型工艺
CN109702886B (zh) 一种微型注浆钢管桩室内制备装置及制备方法
CN1075678A (zh) 陶瓷辊棒等静压成型方法及其成型模
CN206666375U (zh) 一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具
CN216578492U (zh) 一种大型非标件的土模
CN102009130A (zh) 消失模铸造模型防变形工艺卡具及使用方法
CN220049950U (zh) 一种贵金属无缝管坯的浇铸模具
CN110862263B (zh) 一种碳化硅陶瓷管制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant