一种熔融石英陶瓷炉体的生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106810225A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201510843263.3(22)申请日2015.11.30(71)申请人徐州康纳陶瓷科技有限公司地址221400江苏省徐州市新沂市北沟镇恒山路北侧(72)发明人王永江(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种熔融石英陶瓷炉体的生产方法(57)摘要本发明公开了一种熔融石英陶瓷炉体生产方法，本发明属于熔融石英陶瓷生产领域，生产该产品使用的原料配方按重量百分比计算包括：10-20目熔融石英硅微粉50-55%、30-40目熔融石英硅微粉40-45%、碳化硼2.9%、氮化硅1.1%、纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇2000.20%；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；产品熔融石英陶瓷炉体在1200℃以下具有优异的热性能、化学稳定性能和电绝缘性能，主要用来代替常规的耐火材料制作的炉体使用。CN106810225ACN106810225A权利要求书1/1页1.一种熔融石英陶瓷炉体的生产方法，使用的原料按重量配比包括：10-20目熔融石英硅微粉50-55%、30-40目熔融石英硅微粉40-45%、碳化硼2.9%、氮化硅1.1%、纳米胶0.40%、过硫酸铵0.20%，四甲基乙二胺0.20%，聚乙二醇2000.20%；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10-20目熔融石英硅微粉、30-40目熔融石英硅微粉、碳化硼、氮化硅送入球磨机球磨2.6-2.8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炉体模具，采用边浇铸边震动的方法浇铸成型，然后加压放置32-34小时后脱去模具，再自然晾干40-42小时；（3）将晾干的熔融石英陶瓷炉体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1160-1200℃，维持此温度38-40小时后停止加热，逐步降温至常温后得到熔融石英陶瓷炉体的毛坯料；（4）将熔融石英陶瓷炉体的内则用打磨机磨平后即得成品。2.根据权利要求1所述的一种熔融石英陶瓷炉体的生产方法，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炉体的生产方法，其特征是：步骤（3）所述的窑炉内的烧结温度为1180℃，烧结的总时间为39小时。2CN106810225A说明书1/3页一种熔融石英陶瓷炉体的生产方法技术领域[0001]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炉体的方法。背景技术[0002]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体，专用于焦炉用以替代耐火砖，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，该产品和常规耐火材料生产的炉体相比，热胀冷缩形变小，无污染的优点。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小时后停止加热的方法。发明内容[0003]本发明主要解决的问题是