专利名称：水泥窑用预热器陶瓷内筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干法水泥回转窑水泥窑预热器用陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领 域。
背景技术：
水泥回转窑前的预热器中装有内筒(或称挂片)，由于作业环境恶劣(高温\氧化 \腐蚀\磨损)，通常内筒都是由耐热钢挂板组装而成的，上层可设固定架，底层可设连接板 加固。挂板为弧面板，挂板上端设有挂孔，挂板下端设有对应的挂钩，下面的挂板挂孔挂到 上面的挂板挂钩上，依次连接，结构复杂，松散不够紧密，即使这样，使用寿命仍然较短，五 级内筒使用寿命仅仅6—12个月。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长。本发明所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其配料重量百分组成为
F80硅粉15-20%、F240硅粉30-35%, F1200硅粉40—50%、碳纤维0—1%和添加剂5—8%。其中，添加剂可以为反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘 土结合碳化硅用高岭土。引入碳纤维提高材料韧性。内筒表面有镀膜层，镀膜层选择氮化硼镀膜层，可以用1 P m氮化硼微粉浆糊涂覆 后烧制而成，表面防腐，抗氧化，提高材料的抗氧化能力。采用注模、挤出或等静压等成型技术，坯体内部结构均勻一致，产品性能稳定。成 型时最好添加成型添加剂，改善成型性能。制备流程如下配料、均化、制浆/练泥/干压粉料、成型、表面镀膜、干燥、半成品 加工、无损探伤、氮气保护感应加热/真空反应烧结、后加工及表面处理、无损探伤等检验。本发明水泥窑用预热器陶瓷内筒，使用寿命长，达2年以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1
配料，按重量百分比称取下述各原料 F80 硅粉15% ； F240 硅粉31. 5% F1200 硅粉45% 碳纤维:0. 5%.
添加剂8%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅 高岭土并列试验。
外加成型添加剂，三聚磷酸钠0. 3%。作为减水剂，聚乙烯醇1%。结合剂和40%纯净 水；
均勻搅拌混合48小时成浆备用； 成型
合格浆料经抽真空处理25分钟(要求15 — 30分钟)，真空度0. 2MPa (要求大于 0. IMPa)，从模型底部实现压力反注，注模是保持模型轻微震动45秒(要求30-60秒)；16 分钟(要求15—20分钟)翻转模型；25分钟(要求20-30分钟)放浆；80分钟(要求60-90分 钟)后脱模；
干燥表面涂层
脱模后的产品先送入40°C、湿度70%烘干48小时；经表面镀膜涂层(1 y m氮化硼 微粉浆糊)，最后到60°C、湿度50%烘干48小时。烧成
a)反应烧结碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入碳舟管，用重量比为1 :0. 7 的金属硅(纯度99. 9%，粒度2 — 5mm)培烧，室温经6小时达2100°C保温2小时，8小时冷却 至70°C出炉。b)重结晶碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高温 炉，室温经6小时达2400°C保温2小时，10小时冷却至70°C出炉。c)粘土结合碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高 温炉，室温经6小时达1500°C保温2小时，8小时冷却至70°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。实施例2
配料，按重量百分比称取下述各原料
F80 硅粉20%
F240 硅粉30%
F1200 硅粉44. 5%
碳纤维:0. 5%.
添加剂5%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅 高岭土并列试验。外加成型添加剂2130树脂15% ；甘油1% ；石蜡3% ；甲基纤维素2% ；均勻捏合 120分钟。挤出成型
真空练泥，真空度0. 15MPa,练三遍，保湿陈腐均化28小时，挤出成型。干燥表面涂层
产品先送入40°C，湿度60%烘干48小时；到60°C，经表面镀膜涂层(1 P m氮化 硼微粉浆糊)后，200°C 48小时树脂固化。半成品加工 烧成
a)反应烧结碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入碳舟管，用重量比为1 :0. 7 的金属硅培烧，室温经6小时达2100°C保温2小时，8小时冷却至70°C出炉。
b)重结晶碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高温 炉，室温经6小时达2400°C保温2小时，10小时冷却至70°C出炉。c)粘土结合碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高 温炉，室温经6小时达1500°C保温2小时，8小时冷却至70°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。实施例3
配料，按重量百分比称取下述各原料 F80 硅粉16% F240 硅粉27% F1200 娃粉50% 碳纤维1%.
添加剂6%，反应烧结碳化硅用碳黑或石墨、重结晶碳化硅用回坯料或粘土结合碳化硅 高岭土并列试验。外加成型添加剂2130树脂2% ；甲基纤维素1% ；均勻混合均化4小时，保湿陈腐 24小时。均化好的粉料装入胶模中，震动并轻轻敲打模型保证物料装磨尽可能密实，用120 兆帕压力等静压成型，保压20分钟后，缓慢降压，脱模。干燥表面涂层
坯体修坯，表面镀膜涂层(1 P m氮化硼微粉浆糊)，60°C干燥48小时。烧成
a)反应烧结碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入碳舟管，用重量比为1 :0. 7 的金属硅培烧，室温经6小时达2100°C保温2小时，8小时冷却至70°C出炉。b)重结晶碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高温 炉，室温经6小时达2400°C保温2小时，10小时冷却至70°C出炉。c)粘土结合碳化硅烧成工艺产品经无损探伤检验后装入真空/惰性气氛保护高 温炉，室温经6小时达1500°C保温2小时，8小时冷却至70°C出炉。产品经喷沙等表面处理后进行无损探伤等检验合格后包装。试验结果如下
本发明制备的反应烧结碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下 最高使用温度1350°C 气孔率0-1%
体密2. 9-3. lg/cm3
高温抗折(1200°C ) :260-280MPa 常温抗折240—260MPa
热膨胀系数4. 0-4. 5 X 10_7°C (20-1200°C),
材料高温强度高、耐磨、抗热震性好、防腐、抗氧化，五级内筒运行2年完好无损，预计 寿命3-5年。本发明制备的重结晶碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下 最高使用温度1650°C
气孔率0-1%体密2. 9-3. lg/cm3
高温抗折(1200 0C ) :260-280MPa 常温抗折240—260MPa
热膨胀系数4. 0-4. 5 X 10_7°C (20-1200°C),
材料耐高温，高温强度高、耐磨、抗热震性好、防腐、抗氧化，五级内筒运行2年完好无 损，预计寿命3-5年。本发明制备的粘土结合碳化硅陶瓷内筒，理化性能如下 最高使用温度1450°C 气孔率2-5%
体密2. 6-2. 8g/cm3
高温抗折(1200 0C ) :40-50MPa 常温抗折45—55MPa 热膨胀系数6. 0-6. 5 X 10_7°C (20-1200°C),
材料耐高温，高温强度高、耐磨、抗热震性好、防腐、抗氧化，五级内筒运行2年完好无 损，预计寿命3-5年。
权利要求
一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于其配料重量百分组成为F80硅粉 15-20%、F240硅粉 30-35%、F1200硅粉40--50%、碳纤维 0--1%和添加剂5—8%。
2.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为反应烧结碳 化硅用碳黑或石墨。
3.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为重结晶碳化 硅用回坯料。
4.根据权利要求1所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于添加剂为粘土结合碳 化硅用高岭土。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于内筒表面有镀膜层。
6.根据权利要求5所述的水泥窑用预热器陶瓷内筒，其特征在于镀膜层为氮化硼镀膜层。
全文摘要
本发明涉及一种水泥窑用预热器陶瓷内筒，属于硅酸盐技术领域，其配料重量百分组成为F80硅粉 15—20%、F240硅粉 30—35%、F1200硅粉40—50%、碳纤维0—1%和添加剂5—8%，内筒表面有镀膜层。使用寿命长，达2年以上。
文档编号F27D13/00GK101838151SQ20101015971
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月29日 优先权日2009年4月30日
发明者唐竹兴, 宋月鹏, 封吉圣, 石志民, 赵霞, 郑本水, 陈俊红 申请人:山东圣川陶瓷材料有限公司;山东省耐火材料工程研究中心;北京科技大学