1.本发明涉及一种用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒及其制法。
背景技术：
2.辊道窑是一种高效节能的设备，陶瓷辊棒代替了隧道窑的窑车，辊棒在窑炉上原地转动不带走热量，被烧制的产品通过辊棒传动完成位移烧成。目前，国内外耐火材料使用温度达到1600℃以上的耐火材料制品很少，只有刚玉制品、氧化锆制品、重结晶碳化硅制品等，而且可以生产出圆管形状的只有重结晶碳化硅，但是碳化硅制品在窑炉上使用时，有黑色的硅析出，污染产品，并且价格昂贵。现有辊道窑用的刚玉莫来石陶瓷辊棒，生产工艺制备过程是依靠黏土的可塑性和烧结性能完成半成品成型、垂直吊挂烧制生产的。所以最高使用温度1300℃以内，只能满足辊道窑烧制建筑陶瓷、日用陶瓷等制品需要。本次产品的研发，能够满足使用温度在1700℃范围内，辊道窑烧成更高温度要求的制品需要，研发新材料，填补空白。
技术实现要素：
3.本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒及其制法。该超高温陶瓷辊棒可满足辊道窑在1700℃使用温度条件下烧制氧化铝陶瓷件、电子陶瓷零部件、透明陶瓷器具、功能陶瓷等超高温制品，拓宽辊道窑的应用领域。
4.本发明用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒，按照质量百分百计的组分为：α氧化铝32
‑
38％,电熔刚玉砂超细粉46
‑
52％；硅微粉10
‑
14％；活性纳米氧化铝微粉1
‑
5％；上述各组分之合为100％。
5.所述α氧化铝的转化率93％，氧化铝含量99.4％，粒径≦1μm(12500目)。所述电熔刚玉砂超细粉的氧化铝含量99.3％，粒径≦2μm(8000目)。所述硅微粉是挪威产硅微粉，h系硅微粉，二氧化硅含量≧97％，粒径≦0.3μm。所述活性纳米氧化铝微粉的粒径≦20nm,比表面积≧230
㎡
/g，其产品满足在1700℃超高温辊道窑上使用。
6.本发明用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒的制法是：
7.(1)按比例将各原料混合配好，加入球磨机中水磨6小时制成浆料，料水比为1:1.2；
8.(2)球磨完毕把浆料放入浆池中，按照混合原料干重的0.15
‑
0.2％加入甲基纤维素干粉，搅拌均匀后的浆料通过柱塞泵、压滤机脱水，压滤后的料饼再通过真空练泥机制成泥柱，泥柱水分为15
‑
16％，垛摆在托盘上并用塑料袋密封，陈化10天；
9.(3)用真空挤管机安装模具后挤出成型，挤出的辊棒坯体水分13
‑
14％；
10.(4)挤出的辊棒坯体平放在铝合金托架上，在刚挤出的湿胚体一头10cm处直径位置打的圆孔，再用棉布盖在辊棒坯上阴干48小时；
11.(5)在辊棒坯体打孔端插入软硅胶管，送入65
‑
70℃热风，干燥24小时，要求水分≦1％；
12.(6)将干燥后具备一定强度的辊棒坯体装入井式窑内，每支辊棒垂直吊挂在二根重结晶碳化硅横梁中间，在辊棒坯体打孔处穿碳化硅销钉固定，成排装入窑内，盖上窑盖；升温36小时到达1600℃，保持1600℃最高温度24小时，停火后降温72小时。
13.所述球磨机采用99％氧化铝含量的陶瓷衬、陶瓷球。利用真空练泥机制成泥柱时，需要按照原料干重计算的0.1％比例添加酚醛树脂液或阿拉伯树胶。热风干燥时是在窑炉烟道中安装热交换器，利用窑炉烟道中余热热风进行干燥。所述井式窑为6米深的90m3井式窑。
14.活性纳米氧化铝微粉起到催化和引晶作用，促进氧化铝微粉与硅微粉加速反应，生成高纯度莫来石网状晶体结构，与电熔白刚玉微粉结合，生成高纯度刚玉莫来石材料制品。要求该制品在1600℃的较低温度下烧成，满足烧制过程是在窑内垂直悬挂吊烧，保证产品的直线度和椭圆度。合成高纯莫来石结合刚玉陶瓷辊棒制品。满足使用温度1700℃。打破原有思维，用全超细粉，增大比表面积的方式，将高纯度材料在较低低温合成，研发出新材料，大幅度提高陶瓷辊棒使用性能。圆管形状陶瓷辊棒，生产工艺过程特殊，需要解决：原料高纯度超细粉，不用黏土，尽可能减少低熔物、半成品辊棒成型、垂直悬挂装窑、低温烧成工艺技术要点。
15.陶瓷辊棒出窑后，经过检选、加工、检测；合格陶瓷辊棒检测指标：体积密度：≧3.2g/
㎝3；吸水率：≦0.3％，常温抗折强度：≧70pma；高温抗折强度：≧50pma；直线度：≦0.04％；椭圆度：≦0.2mm，尺寸公差：≦
±
0.5mm；热震性能：1300℃风冷，3次不裂；最高使用温度：1700℃。
16.本发明超高温陶瓷辊棒使用温度可提高至1700℃，辊棒在窑炉内可承受制品一定重量和传动旋转的扭力，高温使用条件下辊棒弯曲度在0.04％以内，高温抗折强度50pma以上，可以用于超高温辊道窑烧制特殊制品。产品经国家级检测中心洛阳耐火材料研究院检测达到了预定的要求，可用于烧制氧化铝陶瓷件、电子陶瓷零部件、透明陶瓷器具、功能陶瓷等超高温制品，拓宽辊道窑的应用领域。
具体实施方式
17.本发明用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒，按照质量百分百计的组分为：α氧化铝32
‑
38％,电熔刚玉砂超细粉46
‑
52％；硅微粉10
‑
14％；活性纳米氧化铝微粉1
‑
5％；上述各组分之合为100％。
18.所述α氧化铝的转化率93％，氧化铝含量99.4％，粒径≦1μm(12500目)。所述电熔刚玉砂超细粉的氧化铝含量99.3％，粒径≦2μm(8000目)。所述硅微粉是挪威产硅微粉，h系硅微粉，二氧化硅含量≧97％，粒径≦0.3μm。所述活性纳米氧化铝微粉的粒径≦20nm,比表面积≧230
㎡
/g，其产品满足在1700℃超高温辊道窑上使用。
19.本发明用于辊道窑的超高温陶瓷辊棒的制法是：
20.(1)按比例将各原料按照配方重量，加入已经放好规定重量水的球磨机中，水磨6小时制成浆料，料水比为1:1.2；
21.(2)球磨完毕浆料放入浆池中，按照混合原料干重的0.15
‑
0.2％加入甲基纤维素干粉，搅拌均匀后的浆料通过柱塞泵、压滤机脱水，压滤后的料饼再通过真空练泥机制成泥柱，泥柱水分为15
‑
16％，垛摆在托盘上并用塑料袋密封，陈化10天；
22.(3)用真空挤管机安装模具后挤出成型，挤出的辊棒坯体水分13
‑
14％；挤管模具的直径放大尺寸为成品尺寸加大11
‑
12％，挤管坯体长度为成品尺寸加长700
‑
900
㎜
；
23.(4)挤出的辊棒坯平放在铝合金托架上，在刚挤出的湿胚体一头10cm处直径位置打的圆孔，再用棉布盖在辊棒坯上阴干48小时；
24.(5)在辊棒坯体打孔端插入软硅胶管，送入65
‑
70℃热风，干燥24小时，要求辊棒坯体水分≦1％方可装窑；
25.(6)将干燥后具备一定强度的辊棒坯体装入井式窑内，每支辊棒垂直吊挂在二根重结晶碳化硅横梁中间，在辊棒坯打孔处穿碳化硅销钉固定，成排装入窑内，盖好窑盖；点火升温36小时到达1600℃，保持1600℃最高温度24小时，停火后降温72小时。打开窑盖制品出窑；
26.所述球磨机采用99％氧化铝含量的陶瓷衬、陶瓷球制品。利用真空练泥机制成泥柱时，需要按照原料干重计算的0.1％比例添加酚醛树脂液或阿拉伯树胶。热风干燥时是在井式窑炉废气排烟道中安装热交换器，利用窑炉烟道中余热，用送风机输入自然空气到热交换器中加热，将热交换器出口的加热配自然空气，干燥风温度控制在65
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70℃，将该热风用管道输入到干燥箱内，干燥箱出来热风通过硅胶软管分别插入每支辊棒坯体打孔端，辊棒坯体由内而外进行辊棒坯体干燥。
27.所述井式窑为6米深的90m3井式窑，该窑炉高出地面5.5米，地面下
‑
0.5米，窑炉内部尺寸是长方形5*3米，排烟口在窑炉底部，喷枪在窑炉二个长边侧立面，喷枪以品字形和对面倒品字形设置，每边6支喷枪，2支一组等距离品字形分布，二边共计12支喷枪。制品是在窑炉上口处垂直吊挂装入，盖上窑盖，窑炉点火升温、保温、降温的焙烧过程，完成陶瓷辊棒制品烧成。