硅酸盐工学,精细陶瓷与高温工程陶瓷领域。 us·3899555·GB1367640·us 430458·GB1439840
这是一项采用地方性原料,制造人工合成堇青石基高温陶瓷换热器的改进发明。本发明采用廉价的水溶性有机物溶液为结合剂,经轧膜对辊成型,用本坯料作粘结料浆,采用填装烧成技术,制造具有不同大小的正弦波的十字交叉堇青石基高温陶瓷换热器。
众所周知,用堇青石制造高温陶瓷换热器时,国外大多采用昂贵的菱镁矿、滑石、氧化铝等原料。
增塑结合剂大多采用我国缺乏的热塑性有机聚合物为结合剂。本发明采用地方性焦宝石、软质粘土为主料,人工合成堇青石基陶瓷。
采用我国产量丰富的廉价的水溶性有机聚合物为结合剂,制得了合格的十字交叉薄壁堇青石基高温陶瓷换热器。
在由分层单体粘合成整体结构时,本发明采用本坯料浆作结合剂,保证了烧后的高温陶瓷换热器的整体性和具有良好的耐急冷热性能。
针对增塑结合剂的特点,采用填装烧成技术,从而保证了产品具有较低的漏气率,整体好,外形规正,克服和减弱了因相邻的波纹片与平片处于十字交叉位置,收缩时造成的破坏应力,大大提高了产品的烧成品率。
本发明的详细说明:
本发明介绍了十字交叉薄壁堇青石基高温陶瓷换热器地改进。
用于制造十字交叉薄壁高温陶瓷换热器的常规方法有,首先把陶瓷粉料和热塑性结合剂混合,经轧膜、裁剪、辊压、粘结、加工、烧制而成。用上述方法制造陶瓷换热器设备投资大,制造成本高。
本发明提供一种原料来源广泛的廉价的制造方法。这种方法的特点是将烧焦宝石、生焦宝石、烧滑石先经中碎,再和烧氧化铝、软质粘土一道入球磨细磨、过万孔筛、烘干打粉备用。
以上述备用粉料为100份,水溶性有机聚合物溶液为40份,经轧膜制成0.2~0.8毫米厚的薄片,裁剪后,一部份平片送去干燥,一部份平片送去辊压制成不同模数的正弦波波纹片,用本坯料浆把一片波纹片和一片平片粘合在一起组成单位(图1a、b),烘干后,按十字交叉位置将上述单体再次粘合,组成整体结构(图2)。
将上述整体陶瓷换热器半成品烘干,经机加工到所需的尺寸,用氧化铝空心球填装技术装烧产品,经42~56小时烧至13701370℃±20℃保温2~4小时,烧好后的陶瓷换热器经清理,用高温无机粘结剂将不通气体的部份堵死,经测漏合格后即能送交组装使用。
本发明实施1:
将烧焦宝石、生焦宝石、烧滑石块分别经锷式破碎机中碎,然后按重量百分比配料即烧焦宝石20~40%,生焦宝石20~30%,烧滑石15~30%,烧氧化铝10~20%,软质粘土10~15%。称量后加入球磨机中研磨,过万孔筛,烘干、打粉,过40目筛备用。以上述备料为100份外加聚乙烯醇水溶液40%,轧至0.5毫米,裁剪成230×370毫米和230×250毫米平片,烘干后,其中部份经对辊压制成不同模数的正弦波的波纹;烘干,用本坯料浆粘结成单体再烘干,再用上述单体(图1,a、b)按十字交叉位置粘结成整体形陶瓷换热器,经烘干,灌入热熔性有机物后加工成208×208×336毫米的半成品,用氧化铝空心园球填装烧成堵缝,测漏等工艺过程制得烟气通道和空气通道波纹形状大小相同的十字交叉薄壁堇青石基高温陶瓷换热器。其制品的化学成份为SiO240~55%,Al2O330~40%,MgO5~12%,Fe2O30.4~0.7%,KNa0.5~0.9%。
本发明实施2:
将烧焦宝石、生焦宝石、烧滑石块分别经锷式破碎机中碎,然后按烧焦宝石15~35%,生焦宝石10~30%,烧滑石15~35%,氢氧化铝10~20%,烧氧化铝0~10%,软质粘土10~20%,以下工序与实施1相同。但十字交叉相间通道的波纹大小不相同,烟气通道比空气通道大,外形尺寸为380×247×215毫米的十字交叉薄壁堇青石基高温陶瓷换热器。其制品化学成份为同实施1。
十字交叉堇青石基高温陶瓷换热器,可用于各类加热炉或气轮机配套,回收900~1100℃的烟气的热量,温度效率在50%左右,漏气率在10%以下。使用本发明提供的陶瓷换热器可节省工业炉和能量转装置的燃料消耗,节能效率在30%左右。