刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102399082A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102399082A(43)申请公布日2012.04.04(21)申请号201010285484.0(22)申请日2010.09.19(71)申请人晋城市富基新材料股份有限公司地址048000山西省晋城市经济技术开发区经一路(72)发明人李军虎刘志刚田建刚(51)Int.Cl.C04B35/185(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体(57)摘要本发明属于无机非金属领域，涉及用于高温窑炉尾气余热回收的一种刚玉莫来石蜂窝陶瓷蓄热体，是以刚玉、莫来石、氧化铝、粘土等组成陶瓷粉末，再加入纤维素、甘油、胶水、水制备可塑性泥料。通过混料、调泥、真空练泥、成型、烘干、高温烧结制成蜂窝陶瓷蓄热体。本发明方法制备的蜂窝陶瓷蓄热体高温强度好、蓄热能力高、换热速度快、热震稳定性好。具有成本低、操作简单，适应于工业化生产的特点。CN102398ACCNN110239908202399081A权利要求书1/1页1.一种刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体，是以下述重量百分数的原料：莫来石40～60％刚玉10～20％粘土5～10％滑石3～10％氧化铝5～10％组成陶瓷粉末，再按照以下重量百分数：胶水5～10％甘油3～7％水5～10％纤维素3～5％陶瓷粉末余量向陶瓷粉末中加入辅料，制备塑性泥料；以上述泥料经成型机挤压成坯体，干燥后烧结得到刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体。2.权利要求1所述刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，包括以下步骤：a)按照以下百发数混合各种原料得到陶瓷粉末：莫来石40～60％刚玉10～20％粘土5～10％滑石3～10％氧化铝5～10％以上述陶瓷粉末为基础，再按照以下重量百分数：胶水5～10％甘油3～7％水5～10％纤维素3～5％陶瓷粉末余量向陶瓷粉末中加入辅料，制备塑性泥料；b)将上述泥料经过处理后经成型机挤压成坯体；c)坯体放入微波炉中干燥定型；d)将定型后的坯体放入烘房，在100～110℃干燥；e)将干燥后的坯体进行端面加工，获得整齐的蜂窝端面；f)将加工好的完整蜂窝陶瓷坯体装入烧结炉，升温至1350～1450℃高温烧结，得到蜂窝陶瓷蓄热体。3.根据权利要求2所述的刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征是所述的高温烧结是以60℃/h的升温速度升温至550℃低温排胶，待粘结剂挥发后，再以200℃/h的升温速度快速升温至1200℃，再以40℃/h的升温速度升温至1350～1450℃的烧结温度，并在此温度下保温2～4h。2CCNN110239908202399081A说明书1/4页刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体技术领域[0001]本发明属于无机非金属领域，涉及工业窑炉尾气余热的净化和回收，具体涉及蜂窝陶瓷蓄热体。更具体地说，本发明涉及含有莫来石、刚玉作为陶瓷组分的蜂窝陶瓷蓄热体，本发明制备的蓄热体用于工业窑炉高温烟气余热的过滤净化处理和回收利用。背景技术[0002]从19世纪中期开始，规模大且温度高的炉子如高炉、热风炉、焦炉等就开始采用蓄热燃烧技术回收高温烟气余热。使用蓄热室回收烟气余热后炉子的热效率明显提高。但刚开始的蓄热室内采用格子砖为蓄热体，但传热效率低，蓄热室体积庞大，换向时间长，使用很不灵活，限制了蓄热燃烧技术在其它工业炉上的推广与普及。[0003]上世纪90年代以来，随着能源的紧张，环境污染的严重，节能与环保越来越引起人们的重视。控制系统与蓄热材料的更新使蓄热式燃烧技术得到了重大发展。英国HotWorkDevelopment公司与BritishGas研究院于1982年合作开发了一座使用陶瓷小球作为蓄热体的新型蓄热式加热炉，其节能效果显著。它可以将助燃空气加热到燃气的燃点以上，使平均燃烧温度和热利用效率提高，但由于温度高导致氮氧化物排放浓度增加。采用陶瓷小球或蜂窝陶瓷体代替格子砖用于工业炉的余热回收是蓄热方式的一个飞跃，不仅提高了蓄热效率，也使高温空气燃烧技术的推广成为可能。[0004]蓄热燃烧技术是高温燃烧领域一种古老而年轻的节能环保技术，蓄热燃烧系统温度效益及热效益的高低，直接取决于蓄热体的性能。20世纪80年代，蓄热体开发取得突破，出现了小直径球状及点焊状(卵石状)陶瓷体，使蓄热结构紧凑，与烧咀成一体，但使用中产生的压降大，热面积也有限。本发明制备的蓄热体，在国内解决了比表面积比球体陶瓷蓄热体大，抗压强度大于40MPa，最高使用温度＞1600℃，比热1100～1400等方面的突破。[0005]上世纪90年代初，日本科学家首先发明了高温空气燃烧技术(HTAC)，该技术通过换向装置使两个蓄热室交替吸热放热，最大限度地回收烟气的热量，再把炉内的助燃