专利名称：高温耐磨氧化铝瓷管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高温耐磨陶瓷管，尤其是石油催化裂化装置催化再生分配器孔板用陶瓷管。
背景技术：
高氧化铝瓷因具有高强度、高硬度、及耐高温性和耐冲击性好，通常被用作高温耐磨陶瓷件，如中国专利CN98239470.5公开的采用Al2O3含量为80％左右的80瓷，用于催化裂化再生器孔板(简称分配器)开孔处的高铝瓷管，虽然其称使用寿命较原有钴钨合金管提高了3倍，可降低成本60％左右。但80瓷管仅具有较高的抗高温耐磨性，其耐冷热急变性相对较差，因此实际使用寿命仍然不高，通常只能经受3-5次冷热急变就会发生破裂。而该处工作在高温段，不仅受到800-900℃高速油气流冲刷，而且温度又呈间隙性交变，经常破损会造成经常停产更换，增加了生产成本。中国专利CN88208702.9公开的换热设备管口保护衬管，采用单一氧化铝、氧化锆、氧化镁、二氧化硅、碳化硅、氮化硼等制作，只能用于温度为500℃的炭黑生产在线空气预热器，同样不能适应冷热急变要求场合使用。
虽然人们通过种种努力，试图在高氧化铝含量的高铝瓷中添加各种耐冷热急变材料，但均未同时达到既耐高温冲刷磨损，又有极好的耐冷热急变性。因此仍有值得改进的地方。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种不仅高温强度高、耐磨性好，能耐800-1000℃高温冲刷，而且冷热急变性优良，可极大提高使用寿命的高温耐磨氧化铝瓷管。
本发明目的实现，经大量试验采取在通常陶瓷80瓷中引入碳化硅和碳酸锂，从而使所得氧化铝瓷管既保持原高铝瓷特性，如较高的高温强度，优良的耐高温冲刷磨损，同时又具有极好的耐冷热急变性，从而大大提高在既有较高温度环境，又存在冷热多变环境中的使用寿命。具体说，本发明高温耐磨氧化铝瓷管，其特征在于由60-80％wt的80瓷料，15-35％wt的碳化硅，1-8％wt锂化物(以碳酸锂计)组成。
其中较好为80瓷料65-75％wt，碳化硅20-30％wt，锂化物(以碳酸锂计)2-6％wt。
本发明所说80瓷料，为通常陶瓷行业使用的80瓷配方料，一种配方例如但不限于由65％wt的氧化铝粉、25％wt高岭土、2％wt碳酸钙、2％wt的长石、3％wt碳酸钡、3％wt滑石组成的Al2O3含量为80％左右的陶瓷物料组成，无特别要求。
本发明锂化物，可以采用市售碳酸锂，还可以用其他锂化物(Lithiumcompounds)替代，其用量按其含量成份换算。
本发明由于在原80瓷组份中引入碳化硅和锂化物(例如碳酸锂)，所得瓷管化学组成为Al2O3含量48-64％，SiC含量15-35％，锂含量1-8％。其理化性能也较原80瓷有较大改变，如体积密度下降，硬度(HRA)下降，Al2O3含量下降，热震稳定性提高(见附表)。不仅克服了单一采用氧化铝瓷造成的耐冷热急变性差的不足，耐冷热急变性好，800℃高温到5℃水温急冷，20次以上不开裂，表面不脱皮，而且保留了原氧化铝瓷的高强度、硬度、耐冲击性和耐温性，高温结构强度大，在催化裂化再生器孔板上使用，寿命较原80瓷提高3-5倍。碳酸锂加入，不仅提高了高铝瓷的热稳定性，同时还具有矿化剂作用，可降低烧成温度，烧成温度可以较原80瓷下降约20℃左右。本发明由于添加了较多量的碳化硅，因此使白色氧化铝坯体，变成灰色，烧成后产品也呈灰色，这是本发明与单一氧化铝产品的一大鉴别区别。
本发明产品理化测定与80瓷对比表
表中数据为样品测试值以下结合几个具体实施方式
，进一步说明本发明。
具体实施例方式
80瓷配料65％的氧化铝粉、25％高岭土、2％碳酸钙、2％的长石、3％碳酸钡、3％滑石，混合球磨。
实施例1取上述80瓷料62％，市购一级碳化硅30％，碳酸锂8％，混合均匀，加入熔化石蜡，高速拌和做成蜡饼备用。取蜡饼加温熔化，均速搅拌，真空成型，经1100℃约20小时排蜡出窑，在1420℃约21小时高温烧成。800℃高温到5℃水温急冷，18次不开裂，表面不脱皮。
实施例2取上述80瓷料70％，市购一级碳化硅25％，碳酸锂5％，混合均匀，加入熔化石蜡，高速拌和做成蜡饼备用。取蜡饼加温熔化，均速搅拌，真空成型，经1100℃约20小时排蜡出窑，在1430℃约21小时高温烧成。800℃高温到5℃水温急冷，25次不开裂，表面不脱皮。
实施例3取上述80瓷料78％，市购一级碳化硅19％，碳酸锂3％，混合均匀，加入熔化石蜡，高速拌和做成蜡饼备用。取蜡饼加温熔化，均速搅拌，真空成型，经1100℃约20小时排蜡出窑，在1438℃约21小时高温烧成。800℃高温到5℃水温急冷，22次不开裂，表面不脱皮。
上述80瓷组成，根据组成物料中Al2O3含量，可以有适当调整；此外还可以采用其他80瓷组成，均能得到本发明。
权利要求
1.高温耐磨氧化铝瓷管，其特征在于由60-80％wt的80瓷料，15-35％wt的碳化硅，1-8％wt锂化物(以碳酸锂计)组成。
2.根据权利要求1所述高温耐磨氧化铝瓷管，其特征在于80瓷料65-75％wt，碳化硅20-30％wt，锂化物(以碳酸锂计)2-6％wt组成。
3.根据权利要求1或2所述高温耐磨氧化铝瓷管，其特征在于所得制品Al2O3含量48-64％wt，SiC含量15-35％wt，锂含量1-8％wt。
4.根据权利要求1或2所述高温耐磨氧化铝瓷管，其特征在于80瓷料由65％wt的氧化铝粉、25％wt高岭土、2％wt碳酸钙、2％wt的长石、3％wt碳酸钡、3％wt滑石组成。
全文摘要
本发明是关于对高温耐磨陶瓷管，尤其是石油催化裂化装置催化再生分配器孔板用陶瓷管的改进，其特征是由60－80％wt的80瓷料，15－35％wt的碳化硅，1－8％wt锂化物(以碳酸锂计)组成。所得瓷管不仅克服了单一采用氧化铝瓷造成耐冷热急变性差的不足，耐冷热急变性好，800℃高温到5℃水温急冷，20次以上不开裂，表面不脱皮，而且保留了原氧化铝瓷的高强度、硬度、耐冲击性和耐温性，高温结构强度大，在催化裂化再生器孔板上使用，寿命较原80瓷提高3－5倍。碳酸锂加入，不仅提高了高铝瓷的热稳定性，同时还具有矿化剂作用，可降低烧成温度，烧成温度可以较原80瓷下降约20℃左右。
文档编号F28F21/04GK1931784SQ20051009441
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月16日 优先权日2005年9月16日
发明者许荷妹, 王建君 申请人:宜兴市滆湖无线电器材厂