一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法，其包括坯料原料配料、成型坯料、釉料原料配料、釉料制備素?zé)?、施釉燒成的步驟。本工藝的工程陶瓷耐酸耐堿容器制品具有耐酸耐堿度高，特別不易受介質(zhì)污染，機(jī)械強(qiáng)度高、致密性高、尺寸精度高、吸水率小、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、抗?jié)B漏等特點(diǎn)，而且胎體致密，釉面光潔，無針孔、縮釉、薄釉等缺陷，降低了次品率，提高了生產(chǎn)效率，并且減少了對(duì)窯爐設(shè)備的耐溫要求，使其制作成本下降。該新穎工程陶瓷耐酸耐堿容器具有較好的外觀質(zhì)量及性能指標(biāo)，是一種提高經(jīng)濟(jì)效益的理想產(chǎn)品。
【專利說明】一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷容器領(lǐng)域，具體涉及一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]耐酸耐堿陶瓷是一種使用范圍極其廣泛的粘土質(zhì)半瓷化材料，可應(yīng)用于化工、冶煉、制藥、食品、造紙、石油等工業(yè)領(lǐng)域，它有耐腐蝕、耐磨、無污染等優(yōu)點(diǎn)，是其他耐酸耐堿制品遠(yuǎn)非能及的?，F(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的耐酸陶瓷制品大多是以高嶺土為主的粘土通過濕磨、打漿、濃縮、成型、烘干，然后高溫?zé)Y(jié)的方法制備的。該方法制備的耐酸耐堿陶瓷制品全部采用天然原料，能耗高，污染環(huán)境，碳排放高，成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。工程陶瓷耐酸耐堿容器對(duì)產(chǎn)品的強(qiáng)度、吸水率、熱膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性、耐酸耐堿度要求較高，因此現(xiàn)有陶瓷制品材質(zhì)不能滿足工程陶瓷耐酸耐堿容器的生產(chǎn)，所以急需開發(fā)一種適應(yīng)高檔的工程陶瓷耐酸耐堿容器的坯料釉料及合理的燒成工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，在傳統(tǒng)耐酸耐堿陶瓷制品制作的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展與創(chuàng)新，采用獨(dú)特并合理的坯料釉料配方和燒成工藝，從而提供一種新穎工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到:
[0005]一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法，其包括如下步驟:
[0006]( 1)坯料原料:以高嶺土、白泥、陶瓷熟料、葉臘石和鋰長(zhǎng)石為坯料原料進(jìn)行配料；
[0007](2)成型坯料:將坯料原料、磨球和水混合后進(jìn)行球磨，然后壓濾，再進(jìn)行真空練泥，得到工程陶瓷耐酸耐堿容器的成型坯料；
[0008](3)釉料原料:以鋰長(zhǎng)石、石英、蘇州土、硼熔塊、硅酸鋯、氧化鋅、碳酸鋰和咖啡色素為原料進(jìn)行配料；
[0009](4)釉料:將釉料原料、磨球和水混合后進(jìn)行球磨，得到工程陶瓷耐酸耐堿容器用軸料；
[0010](5)素?zé)?將制得的成型坯料經(jīng)滾壓成型制成坯體進(jìn)行素?zé)?br> [0011](6)施釉燒成:將素?zé)蟮呐骷捎媒缘姆椒ㄓ霉こ烫沾赡退崮蛪A容器用釉料進(jìn)行施釉，待干后釉燒即得。
[0012]本發(fā)明的工藝可以概括為下述流程:
[0013]配料一球磨一過篩一壓濾一真空練泥一成型一素?zé)皇┯砸粺?，以下?duì)本方法
的各步驟做進(jìn)一步說明。
[0014]在步驟(1)中，以坯料原料的總重量為100%計(jì)各原料的用量為:高嶺土 15~20%，白泥35~42%，陶瓷熟料5~8%，葉臘石15~20%，鋰長(zhǎng)石15~20% (各原料的質(zhì)量和為100%)。
[0015]在步驟(2)中， 坯料原料、磨球和水的混合質(zhì)量比為1:1.05~1.15:0.80~0.90，優(yōu)選1:1.1:0.85的配比。球磨時(shí)間為20小時(shí)以上，優(yōu)選24小時(shí)；球磨后過篩除鐵；壓濾至坯料的含水率為19-20%，可采用40kg壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾；所述真空練泥進(jìn)行2次以上，優(yōu)選3次。
[0016]在步驟(3)中，以釉料原料的總重量為100%計(jì)各釉料原料的用量為:鋰長(zhǎng)石
17.5~19.5%,石英15.4~18.5%,蘇州土 12.3~16.4%,硼熔塊17.9~22.3%,硅酸鋯
15.6~19.4%，氧化鋅4.2~5.8%，碳酸鋰0.5~0.9%，咖啡色素8.2~9.7%(各原料的質(zhì)量和為100%)。
[0017]在步驟(4)中，釉料原料、磨球和水的混合質(zhì)量比為1:1.25~1.35:1.25~1.35，優(yōu)選1:1.3:1.3的配比；球磨時(shí)間為40小時(shí)以上，優(yōu)選48小時(shí)；球磨后過篩即制得工程陶瓷耐酸耐堿容器用釉料。
[0018]在步驟(5)中，素?zé)郎囟葹?015~1025°C，優(yōu)選為1020°C，燒成周期為4.5-5小時(shí)。
[0019]在步驟(6)中，釉燒采用輥道窯氧化焰燒成，燒成溫度為1200~1210°C，燒成周期為3~7小時(shí)，優(yōu)選6.5-7小時(shí)。該釉燒的一種優(yōu)選的燒成曲線為:窯內(nèi)溫度在1.5-2小時(shí)內(nèi)由室溫均勻升至925°C~935°C，再在1.5_2小時(shí)內(nèi)升至1200~1210°C，然后在0.5-1小時(shí)內(nèi)降至1085~1095°C，再在20分鐘內(nèi)快速降至820°C~840°C，然后在1-1.5小時(shí)內(nèi)慢速降至620°C~640°C，最后再自然冷卻至室溫，檢驗(yàn)合格后就成為合格產(chǎn)品。一種優(yōu)選的燒成曲線為:窯內(nèi)溫度在1.5-2小時(shí)內(nèi)由室溫均勻升至930°C，再在1.5-2小時(shí)內(nèi)勻速升至1210°C，然后在0.5-1小時(shí)內(nèi)降至1090°C，再在20分鐘內(nèi)快速降至830°C，然后在1-1.5小時(shí)內(nèi)慢速降至630°C，最后再自然冷卻至室溫，燒成出窯。
`[0020]更精確的，在燒成溫度附近的釉燒燒成曲線為:1150~1160°C時(shí)升溫速率為100~110°C /h ;在1190~1199°C時(shí)升溫速率為70~95°C /h ;在1200~1210°C時(shí)升溫速率為20~40°C /h，在1200~1210°C時(shí)的降溫速率為10~30°C /h，在1180~1200°C的降溫速率為20~40°C /h。一種更優(yōu)選的在燒成溫度附近的釉燒燒成曲線為:1150~1160°C時(shí)升溫速率為105~110°C /h ;在1190~1199°C時(shí)升溫速率為85~95°C /h ;在1200~1210°C時(shí)升溫速率為20~25°C /h，在1200~1210°C時(shí)的降溫速率為10~18°C /h，在1180~1200°C的降溫速率為20~30°C /h。
[0021]釉燒過程中燒成曲線在燒成帶8#_12#的5支熱電偶的溫度確定通過多次試驗(yàn)，效果較佳的燒成曲線有以下3種，最終實(shí)施例采用第三種最佳的燒成曲線。
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種工程陶瓷耐酸耐堿容器的制備方法，其特征在于包括如下步驟:(1)坯料原料:以高嶺土、白泥、陶瓷熟料、葉臘石和鋰長(zhǎng)石為坯料原料進(jìn)行配料，以坯料原料的總重量為100%計(jì)各原料的用量為:高嶺土 15~20%，白泥35~42%，陶瓷熟料5~8%,葉臘石15~20%，鋰長(zhǎng)石15~20% ；(2)成型坯料:將坯料原料、磨球和水混合后進(jìn)行球磨，然后壓濾，再進(jìn)行真空練泥，得到工程陶瓷耐酸耐堿容器的成型坯料；(3)釉料原料:以鋰長(zhǎng)石、石英、蘇州土、硼熔塊、硅酸鋯、氧化鋅、碳酸鋰和咖啡色素為原料進(jìn)行配料；(4)釉料:將釉料原料、磨球和水混合后進(jìn)行球磨，得到工程陶瓷耐酸耐堿容器用釉料；(5)素?zé)?將制得的成型坯料經(jīng)滾壓成型制成坯體進(jìn)行素?zé)?6)施釉燒成:將素?zé)蟮呐骷捎媒缘姆椒ㄓ霉こ烫沾赡退崮蛪A容器用釉料進(jìn)行施釉，待干后釉燒即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于以釉料原料的總重量為100%計(jì)各釉料原料的用量為:鋰長(zhǎng)石17.5~19.5%，石英15.4~18.5%，蘇州土 12.3~16.4%，硼熔塊17.9~22.3%,硅酸鋯15.6~19.4%,氧化鋅4.2~5.8%,碳酸鋰0.5~0.9%,咖啡色素8.2 ~9.7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(2)中，坯料原料、磨球和水的混合質(zhì)量比為1:1.05~1.15:0.80~0.90。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(2)中，球磨時(shí)間為20小時(shí)以上，球磨后過篩除鐵；壓濾至坯料的含水率為19-20% ;所述真空練泥進(jìn)行2次以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(4)中，釉料原料、磨球和水的混合質(zhì)量比為1:1.25~1.35:1.25~1.35 ;球磨時(shí)間為40小時(shí)以上，球磨后過篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(5)中，素?zé)郎囟葹?015~1025°C，燒成周期為4.5~5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(6)中，釉燒采用輥道窯氧化焰燒成，燒成溫度為1200~1210°C，燒成周期為3~7小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟(6)中，釉燒的燒成曲線為:窯內(nèi)溫度在1.5-2小時(shí)內(nèi)由室溫均勻升至925°C~935°C，再在1.5_2小時(shí)內(nèi)升至1200~1210°C，然后在0.5-1小時(shí)內(nèi)降至1085~1095°C，再在20分鐘內(nèi)快速降至820°C~840°C，然后在1-1.5小時(shí)內(nèi)慢速降至620°C~640°C，最后再自然冷卻至室溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于在步驟(6)中，在燒成溫度附近的釉燒燒成曲線為:1150~1160°C時(shí)升溫速率為100~110°C /h ;在1190~1199°C時(shí)升溫速率為70~95°C /h ;在1200~1210°C時(shí)升溫速率為20~40°C /h，在1200~1210°C時(shí)的降溫速率為10~30°C /h，在1180~1200°C的降溫速率為20~40°C /h。
【文檔編號(hào)】C04B33/24GK103641447SQ201310139334
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】孫素強(qiáng), 周玉萍, 楊慶華 申請(qǐng)人:江蘇省宜興彩陶工藝廠