專(zhuān)利名稱：一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃及其制造方法。該制造方法包括微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管的制造方法，微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合槽的制造方法；其中，耐磨、耐腐蝕微晶玻璃內(nèi)襯復(fù)合彎管的制造方法，包括微晶玻璃彎管的配方，微晶玻璃彎管晶化時(shí)防軟化變形工藝，與鋼制彎管復(fù)合組裝的方法。該復(fù)合彎管應(yīng)用于耐磨、耐腐蝕材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，石油、化工、煤炭、冶金、電力、建筑等領(lǐng)域需要耐磨耐腐蝕彎管，是管道輸送中磨損最嚴(yán)重的部位，而且也是管道輸送中的關(guān)鍵部件。目前的復(fù)合彎管有陶瓷內(nèi)襯，鑄石內(nèi)襯以及自蔓延氧化鋁內(nèi)襯，其中，陶瓷內(nèi)襯多為在鋼制彎管內(nèi)壁鑲嵌條形陶瓷片，在使用過(guò)程中陶瓷片容易脫落，從而縮短服役壽命，而且，對(duì)于內(nèi)徑較大的管件，內(nèi)壁鑲嵌條形陶瓷片比較方便，但對(duì)于內(nèi)徑較小的管件來(lái)說(shuō)，操作就變得困難。鑄石內(nèi)襯復(fù)合彎管由鑄石內(nèi)襯直管拼接而成，是將直管沿不同的角度切割，然后再焊接在一起，該工藝費(fèi)時(shí)，成本較高。 自蔓延氧化鋁內(nèi)襯復(fù)合管由于氧化鋁層常常不致密，存在空隙，空隙處首先被磨穿，難以滿足耐蝕耐磨的要求。因此，可以考慮將壓制成型的微晶玻璃彎管與鋼制彎管復(fù)合組裝在一起，所以，也急需要一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃，以該耐磨、耐腐蝕微晶玻璃作為復(fù)合彎管的內(nèi)襯，提高彎管的耐磨、耐腐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃及其制造方法。本發(fā)明的微晶玻璃具有耐磨、耐腐蝕、使用白云鄂博礦再選尾礦，成本低；以本發(fā)明的微晶玻璃作為內(nèi)襯的復(fù)合彎管或復(fù)合槽具有耐磨、耐腐蝕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃，該耐磨、耐腐蝕微晶玻璃是由下述的重量份數(shù)比的原料所制成白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6。本發(fā)明所用的主要原料為白云鄂博礦再選尾礦，它不同于包鋼尾礦壩堆放的尾礦，再選尾礦是指白云鄂博礦經(jīng)多次選鐵、選稀土后的剩余物，特別是采用浮選方法多次選稀土后，使再選尾礦中的稀土含量少于2.0重量％，甚至少于0.5重量％，但氟(F)含量需大于或等于5重量％。本發(fā)明中使用的再選尾礦因原礦石在白云鄂博礦采掘區(qū)位置的不同，以及各選礦廠選礦工藝的不同，再選尾礦的成分存在差異，各選礦廠的再選尾礦的成分經(jīng)歸納后，其主要成分范圍為(重量％) :TFel5-25(其中，TFe是指全鐵，即再選尾礦中含有的所有的鐵)，Si0215-30, F5-12，Ca020_35，ReO < 3. O0除主要成分外，再選尾礦中還包括(重量％ ) :K20+Na20 (2-4)，MgO (1-3) ,Al2O3 (1-4)，MnO (1-2)，BaO (3-5) ,Nb2O5 (0. 1-0. 3)， 其余為揮發(fā)物。上述成分范圍是對(duì)多批次再選尾礦主要化學(xué)成分的概括，而不是某一批次的全成分分析。本發(fā)明對(duì)再選尾礦中的稀土含量不作要求，也就是不含稀土的再選尾礦也能作為本發(fā)明的主要原料，并希望再選尾礦中不含稀土，這樣就不會(huì)對(duì)稀土造成浪費(fèi)。本發(fā)明所用的白云鄂博礦再選尾礦是由下述的成分和含量所組成一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法，該方法包括以下步驟(1)將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻；白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6 ；(2)將上述原料混合均勻后在1300-1500°C條件下熔化，得到熔融玻璃液；(3)將玻璃壓機(jī)的模具預(yù)熱到300-800°C，然后澆入熔融玻璃液，待玻璃鑄件降溫到600-900°C時(shí)，開(kāi)模取出玻璃鑄件放入晶化爐內(nèi)晶化，該晶化工藝是，首先將玻璃鑄件送入550-650°C的窯內(nèi)，保溫0. 5-5小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度小于5°C /min 進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度700-730°C，保溫2-4小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度小于 5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度810-850°C，保溫2_4小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃。本發(fā)明的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是，在本發(fā)明的微晶玻璃配方的基礎(chǔ)上，在晶化時(shí)采取特殊的加熱晶化制度，而不是依賴于成型模具來(lái)防止軟化變形。在本發(fā)明的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法中，所述的玻璃壓機(jī)的模具為彎管模具，制成微晶玻璃彎管，將該微晶玻璃彎管與鋼制彎管復(fù)合組裝，制得微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)
合彎管。在本發(fā)明的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法中，所述的玻璃壓機(jī)的模具為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的彎管模具，所制成的微晶玻璃彎管也為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為8-25mm ；所述的鋼制彎管也為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的個(gè)鋼制彎管；其復(fù)合組裝過(guò)程是 兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管分別鑲襯在兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的鋼制彎管之內(nèi)，微晶玻璃彎管和鋼制彎管用粘結(jié)劑粘合，并由螺栓緊固后成為一個(gè)完整的微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管。本發(fā)明的微晶玻璃內(nèi)襯復(fù)合彎管的制備方法，借鑒鑄造的方法，在彎管的對(duì)稱面上分型，然后制作模具。利用玻璃壓機(jī)壓制出彎管的一半，彎管的兩半部分都設(shè)計(jì)有定位結(jié)構(gòu)，能保證組裝時(shí)對(duì)接嚴(yán)密，不留縫隙。鋼制彎管也為兩半，由螺栓緊固，使微晶玻璃彎管受到壓應(yīng)力，這樣就成為一個(gè)完整的復(fù)合彎管。所制成的微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管的結(jié)構(gòu)是，在該復(fù)合彎管中，微晶玻璃彎為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管，鋼制彎管為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的個(gè)鋼制彎管，兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管分別鑲襯在兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的鋼制彎管之內(nèi)，微晶玻璃彎管和鋼制彎管用粘結(jié)劑粘合，并由螺栓緊固后成為一個(gè)完整的微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管；其中，微 晶玻璃是由下述的重量份數(shù)比的原料所制成白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6。微晶玻璃具有良好的耐蝕耐磨性能，遠(yuǎn)高于鑄石的耐磨耐蝕性能，因此將壓制成型的微晶玻璃彎管與鋼制彎管復(fù)合組裝在一起，是提高耐磨耐蝕性的有效方法。一般來(lái)講，兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管分別鑲襯在兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的鋼制彎管之內(nèi)，是采用微晶玻璃彎管的外徑與鋼制彎管的內(nèi)徑相匹配的方式，微晶玻璃彎管和鋼制彎管之間用粘結(jié)劑粘合，最后用螺栓將兩對(duì)粘結(jié)后的半個(gè)微晶玻璃彎管和半個(gè)鋼制彎管組裝為一體。在本發(fā)明的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法中，所述的玻璃壓機(jī)的模具為平板模具，制成微晶玻璃平板，將該微晶玻璃平板組裝在鋼制槽內(nèi)底和鋼制槽的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁上， 制得微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合槽。所制成的微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合槽的結(jié)構(gòu)是，在該復(fù)合槽中，該微晶玻璃平板組裝在鋼制槽內(nèi)底和鋼制槽的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁上；其中，微晶玻璃是由下述的重量份數(shù)比的原料所制成白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明中的微晶玻璃最顯著的性能就是它的耐磨性，耐蝕性與鑄石相當(dāng)。其中抗折強(qiáng)度大于170MPa，顯微硬度不低于Hvl500，耐磨性是鑄石的2倍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例1 將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦45重量份數(shù)，粉煤灰20 重量份數(shù)，石英砂28重量份數(shù)，石灰石20重量份數(shù)，純堿4重量份數(shù)，硼砂4重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1400°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度600°C，玻璃彎管出模溫度750°C，將玻璃鑄件送入600°C的窯內(nèi)，保溫1小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度；TC /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度710°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度830°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，與鋼制彎頭之間的中間層用水泥膠合劑或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。實(shí)施例2 將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦45重量份數(shù)，粉煤灰30 重量份數(shù)，石英砂20重量份數(shù)，石灰石10重量份數(shù)，純堿8重量份數(shù)，硼砂3重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1400°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度600°C，玻璃彎管出模溫度750°C，將玻璃彎管送入630°C的窯內(nèi)，保溫1小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度2°C /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度730°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度830°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，中間層用水泥或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。實(shí)施例3 將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦55重量份數(shù)，粉煤灰20 重量份數(shù)，石英砂20重量份數(shù)，石灰石17重量份數(shù)，純堿3重量份數(shù)，硼砂4重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1400°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度600°C，玻璃彎管出模溫度750°C，將玻璃彎管送入600°C的窯內(nèi)，保溫1小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度；TC /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度730°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度3°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度850°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，中間層用水泥或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。實(shí)施例4 將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦50重量份數(shù)，粉煤灰20 重量份數(shù)，石英砂22重量份數(shù)，石灰石21重量份數(shù)，純堿3重量份數(shù)，硼砂4重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1400°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度700°C，玻璃彎管出模溫度750°C，將玻璃彎管送入600°C的窯內(nèi)，保溫1小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度小于3°C /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度730°C，保溫4小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度830°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，中間層用水泥或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。實(shí)施例5 將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦50重量份數(shù)，粉煤灰20 重量份數(shù)，石英砂M重量份數(shù)，石灰石22重量份數(shù)，純堿3重量份數(shù)，硼砂4重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1350°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度750°C，玻璃彎管出模溫度750°C，將玻璃鑄件送入600°C的窯內(nèi)，保溫1小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度4°C /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度710V，保溫2小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度850°C，保溫4小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。 將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，與鋼制彎頭之間的中間層用水泥膠合劑或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。實(shí)施例6:將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻白云鄂博礦再選尾礦50重量份數(shù)，粉煤灰20 重量份數(shù)，石英砂31重量份數(shù)，石灰石22重量份數(shù)，純堿3重量份數(shù)，硼砂4重量份數(shù)。在制造本發(fā)明的微晶玻璃工藝中，熔化溫度1350°C，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度600°C，玻璃彎管出模溫度780V，將玻璃鑄件送入600°C的窯內(nèi)，保溫2小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度2V /min進(jìn)行升溫，升溫到核化溫度730°C，保溫4小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度3°C /min繼續(xù)升溫，升溫到晶化溫度850°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為12-20mm。將對(duì)稱的兩瓣微晶玻璃彎管裝配在鋼制彎管內(nèi)，與鋼制彎頭之間的中間層用水泥膠合劑或樹(shù)脂等粘結(jié)劑粘合，并將粘合后的對(duì)稱的兩瓣鋼制彎管用螺栓緊固，組裝為一體。以上6個(gè)實(shí)施例所制得的微晶玻璃，均測(cè)試，微晶玻璃的抗折強(qiáng)度均大于170MPa， 顯微硬度均不低于Hvl500，耐磨性均是鑄石的2倍。因此，以本發(fā)明的微晶玻璃作為內(nèi)襯的復(fù)合彎管或復(fù)合槽具有耐磨、耐腐蝕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃，其特征在于，該耐磨、耐腐蝕微晶玻璃是由下述的重量份數(shù)比的原料所制成白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6。
2.一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將下述重量份數(shù)比的原料混合均勻；白云鄂博礦再選尾礦粉煤灰石英砂石灰石純堿硼砂40-7010-30 20-40 10-30 2-10 2-6 ；(2)將上述原料混合均勻后在1300-1500°C條件下熔化，得到熔融玻璃液；(3)將玻璃壓機(jī)的模具預(yù)熱到300-800°C，然后澆入熔融玻璃液，待玻璃鑄件降溫到 600-900°C時(shí)，開(kāi)模取出玻璃鑄件放入晶化爐內(nèi)晶化，該晶化工藝是，首先將玻璃鑄件送入 550-650°C的窯內(nèi)，保溫0. 5-5小時(shí)，使之均熱并消除應(yīng)力，然后以升溫速度小于5°C/min進(jìn)行升溫，升溫到700-730°C，保溫2-4小時(shí)，進(jìn)行核化處理；然后以升溫速度小于5°C /min繼續(xù)升溫，升溫到810-850°C，保溫2-4小時(shí)，進(jìn)行晶化處理，晶化處理后冷卻到100°C以下出爐，即得到微晶玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法，其特征在于，所述的玻璃壓機(jī)的模具為彎管模具，制成微晶玻璃彎管，將該微晶玻璃彎管與鋼制彎管復(fù)合組裝，制得微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法，其特征在于，所述的玻璃壓機(jī)的模具為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的彎管模具，所制成的微晶玻璃彎管也為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管，微晶玻璃彎管的壁厚為 8-25mm ；所述的鋼制彎管也為從縱軸中心線方向縱切的兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的個(gè)鋼制彎管；其復(fù)合組裝過(guò)程是兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的微晶玻璃彎管分別鑲襯在兩個(gè)對(duì)稱的兩瓣的鋼制彎管之內(nèi)，微晶玻璃彎管和鋼制彎管用粘結(jié)劑粘合，并由螺栓緊固后成為一個(gè)完整的微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨、耐腐蝕微晶玻璃的制造方法，其特征在于，所述的玻璃壓機(jī)的模具為平板模具，制成微晶玻璃平板，將該微晶玻璃平板組裝在鋼制槽內(nèi)底和鋼制槽的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁上，制得微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合槽。
全文摘要
一種耐磨、耐腐蝕微晶玻璃及其制造方法。該微晶玻璃是由下述的重量份數(shù)比的原料所制成白云鄂博礦再選尾礦∶粉煤灰∶石英砂∶石灰石∶純堿∶硼砂＝40-70 10-30∶20-40∶10-30∶2-10∶2-6。該方法的工藝為，熔化溫度1300-1500℃，玻璃壓機(jī)模具預(yù)熱溫度300-800℃，玻璃鑄件出模溫度600-900℃，玻璃鑄件均熱溫度550-650℃保溫0.5-5小時(shí)，晶化溫度810-850℃，晶化升溫速度小于5℃/min，晶化后冷卻到100℃以下出爐。用該微晶玻璃可以制造微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合彎管或微晶玻璃內(nèi)襯的復(fù)合槽。本發(fā)明的微晶玻璃的抗折強(qiáng)度大于170MPa，顯微硬度不低于Hv1500，耐磨性是鑄石的2倍。因此，本發(fā)明的以微晶玻璃作為內(nèi)襯的復(fù)合彎管或復(fù)合槽具有耐磨、耐腐蝕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C03C10/14GK102295416SQ20111014556
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者馬午龍 申請(qǐng)人:包頭市華科稀土陶磁新材料有限公司