一种陶瓷换热管及其制备方法.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CN110054484A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910375950.5(22)申请日2019.05.07(71)申请人安徽普瑞普勒传热技术有限公司地址243000安徽省马鞍山市含山经济开发区褒禅山路499号(72)发明人张凌霞胡西芹张志峰刘红军(74)专利代理机构合肥顺超知识产权代理事务所(特殊普通合伙)34120代理人周发军(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种陶瓷换热管及其制备方法(57)摘要本发明提供一种陶瓷换热管及其制备方法，涉及换热设备技术领域，包括以下质量分数的原料：氧化铝70-90份、堇青石5-25份、钛酸铝5-10份、六偏磷酸钠0.2-0.4份、MgO2-6份、ZrO21-3份、MnO21-3份、B2O31-3份、CuO1-3份、TiO22-6份。该陶瓷换热管的相对密度较大，抗热震性能好，常温热导率较高。其中，采用氧化铝和堇青石、钛酸铝作为主要原料，MgO、ZrO2、MnO2、B2O3、CuO、TiO2作为烧结助剂，六偏磷酸钠作为分散剂，可最大限度提升陶瓷换热管的综合性能。CN110054484ACN110054484A权利要求书1/1页1.一种陶瓷换热管，其特征在于，包括以下质量分数的原料：氧化铝70-90份、堇青石5-25份、钛酸铝5-10份、六偏磷酸钠0.2-0.4份、MgO2-6份、ZrO21-3份、MnO21-3份、B2O31-3份、CuO1-3份、TiO22-6份。2.如权利要求1所述的陶瓷换热管，其特征在于，包括以下质量分数的原料：氧化铝80-85份、堇青石15-20份、钛酸铝6-8份、六偏磷酸钠0.2-0.4份、MgO3-4份、ZrO22-3份、MnO22-3份、B2O31-3份、CuO1-3份、TiO23-5份。3.如权利要求2所述的陶瓷换热管，其特征在于，包括以下质量分数的原料：氧化铝83份、堇青石18份、钛酸铝7份、六偏磷酸钠0.3份、MgO3份、ZrO22份、MnO23份、B2O32份、CuO2份、TiO24份。4.如权利要求1所述的陶瓷换热管，其特征在于，该陶瓷换热管的制备方法包括以下步骤：1)原料预处理：按比例取上述原料粉体混合，得混合料，将混合料加入球磨罐中，加入水和瓷球，进行湿法球磨，将球磨好的料将倒出，烘干，放入电炉中，在800-900℃温度下煅烧2-3h，冷却至室温，将粉体过260-300目筛，备用；2)制备陶瓷料浆：将步骤1得到的粉体原料与水按照质量为1:1的比例，加入到球磨罐中，球磨5-6h，得陶瓷料浆；3)成型：将陶瓷料浆陈腐20-24h后，采用注浆成型工艺将陶瓷料浆注入管状石膏模具中成型，坯体成型后，脱膜并干燥，得陶瓷换热管坯体；4)烧结：将陶瓷换热管坯体放入加热炉中烧结，烧结温度为1200-1400℃，冷却至室温后，得陶瓷换热管。5.如权利要求4所述的陶瓷换热管，其特征在于，其制备方法步骤1)中，混合料与水和瓷球的质量比为1:1-2:1-2，球磨时间为20-24h。6.如权利要求4所述的陶瓷换热管，其特征在于，其制备方法步骤3)中，干燥温度为40-60℃，干燥时间为20-24h。7.如权利要求4所述的陶瓷换热管，其特征在于，其制备方法步骤4)中，具体烧结过程为：将温度升至400℃，升温速率为3℃/min，保温60min后升温至1000℃，升温速率为8℃/min，保温30min后，升温至烧结温度，升温速率为5℃/min，保温30-60min。2CN110054484A说明书1/5页一种陶瓷换热管及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及换热设备技术领域，具体涉及一种陶瓷换热管及其制备方法。背景技术[0002]随着世界经济的不断发展，人类社会对于能源的需求越来越大。而石化能源的储备有限，核能和太阳能进展不多，能源的短缺一直是经济发展的瓶颈。在此背景下，节约能源，降低能耗，提高燃料的利用率，回收使用废烟气的余热成为工业生产中的热点。换热器又称为热交换器，它是将热流体的部分能量传递给冷流体的设备。换热器在工业生产中发挥着举足轻重的作用，因此，开发应用高效率低成本的新型换热器是尝试解决能源问题的一个良好举措，也是当今换热器研究领域的一个新焦点。陶瓷换热器耐温高、高温蠕变性好、热膨胀系数低、使用寿命长，已在生产中获得广泛应用。[0003]陶瓷换热器用于高温燃气的热交换较金属换热器有更强的优势，当烟气温度为1310℃时，使用换热效率60％的陶瓷换热器可节能48％，而金属换热器仅节能24％。目前陶瓷换热器的材质有：Si3N4、SiC、刚玉、锆石英、钛酸铝、堇青石和莫来石等。国内产品性能与发达国家研发的陶瓷换热器相