一種脫硫噴嘴的制備方法及其成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫噴嘴的制備方法及其成型裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]脫硫噴嘴是火電廠脫硫吸收塔中的關(guān)鍵部件，需要在高溫、高濕、高磨蝕的環(huán)境中工作，且需要有較長(zhǎng)的使用壽命，以降低脫硫工藝的使用成本。一般選用氮化硅結(jié)合碳化硅、反應(yīng)燒結(jié)碳化硅等耐磨耐蝕的精細(xì)陶瓷材料才能達(dá)到以上要求指標(biāo)。但它本身又具有形狀復(fù)雜，曲面較多，成型困難的特點(diǎn)。如何將其按照設(shè)計(jì)要求將先進(jìn)陶瓷原料低成本成型出合格的陶瓷生坯是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程。
[0003]專(zhuān)利CN201310347057.4涉及一種凝膠注模成型、無(wú)壓燒結(jié)制備氮化硅人工陶瓷關(guān)節(jié)的方法，具體是將兩種粒度d50在0.2um?0.9um之間的不同粒徑的亞微米級(jí)α -氮化硅和摻雜劑按一定比例混合，再經(jīng)凝膠注模成型工藝、排膠、燒結(jié)、打磨和表面拋光而得到。采用本發(fā)明技術(shù)方案得到的人工陶瓷關(guān)節(jié)具有良好的綜合性能，其抗彎強(qiáng)度大(大于700MPa)，斷裂韌性好(大于6Mpa*m1/2)，體積磨損率小于lmm3/1000萬(wàn)周期，與目前氧化鋁或氧化鋯制備的人工陶瓷關(guān)節(jié)相比，具有更高的可靠性，適合在人體內(nèi)長(zhǎng)期使用。
[0004]CN200610117465.0提供了一種高精度圓形長(zhǎng)棒氮化硅陶瓷制造方法，為氮化硅粉體細(xì)化、干燥、機(jī)械壓制成型，冷等靜壓后，素坯經(jīng)加工成幾種長(zhǎng)棒形狀，按幾種長(zhǎng)棒狀氮化硅陶瓷的形狀，設(shè)計(jì)相應(yīng)形狀的石墨容器，采用吊燒工藝，在氣壓爐內(nèi)氣壓燒結(jié)，然后采用無(wú)心磨床粗磨、細(xì)磨、拋光外圓、平面磨床加工端面。本發(fā)明的高精度圓形長(zhǎng)棒氮化硅陶瓷制品的毛坯采用吊燒工藝后在長(zhǎng)度方面彎曲小于長(zhǎng)度1.5%，圓度精加工余量小于Imm ;高精度圓形長(zhǎng)棒氮化硅陶瓷制品采用氣壓燒結(jié)其材料密度達(dá)到理論密度的98%以上，表面粗糙度達(dá)到Ra0.2，圓度公差O?0.001mm。
[0005]專(zhuān)利CN201410193124.6公開(kāi)了一種石墨碳化硅升液管的原料組合物，包括以下重量百分比的原料:鱗片石墨30%?50%、碳化硅20%?50%、單質(zhì)硅粉4%?10%、碳化硼粉1%?5%、結(jié)合劑10%?14%。其制造工藝如下:將原料混合均勾，制成合格泥料；將泥料裝入模具型腔內(nèi)；放入等靜壓機(jī)缸內(nèi)，壓制成型；脫模，將毛坯加工成所需要的尺寸；毛坯預(yù)熱，趁熱涂覆防氧化釉料；裸燒使釉料熔化為玻璃釉；檢測(cè)氣孔率，合格，即得成品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，制備的升液管具有很高的熱穩(wěn)定性，確保使用中不炸裂，而且，抗熔融鋁液的侵蝕性強(qiáng)，克服了鐵質(zhì)升液管的熔蝕問(wèn)題，防止鋁液增鐵；與常用的氮化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)升液管相比，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本發(fā)明的第一個(gè)目的是公開(kāi)了一種脫硫噴嘴的制備方法。本發(fā)明的第二個(gè)目的是公開(kāi)了一種脫硫噴嘴的成型
目.ο
[0007]技術(shù)方案:一種低成本脫硫噴嘴的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)、先向外模的內(nèi)表面和內(nèi)模具的外表面涂抹脫模劑，然后通過(guò)合模銷(xiāo)釘將外模和外模固接形成成型模具，
[0009](2)、將50?75份碳化硅砂、25?40份改性硅粉、3?8份氮化硅粉、I?5份氧化鋁、0.5?2份氧化釩、0.1?I份銅粉、0.1?0.3份單寧酸鈉、0.1?0.3份腐植酸鈉加入球磨機(jī)中，按照料:球=1:1.5?2比例混合球磨3小時(shí)后過(guò)5目篩，篩去研磨球即得到混合好的粉料；
[0010](3)、先安裝好外模，然后將內(nèi)模裝入外模中，將步驟(2)得到的粉料填入外模與內(nèi)模之間的空隙，安裝好堵料圓板和蓋板，然后將內(nèi)模與液體泵相連，用液體泵向空心內(nèi)模注入高壓液體，高壓液體的壓力為80?85MPa，保壓20?35分鐘；
[0011](4)、卸壓，然后去掉內(nèi)模具再打開(kāi)外模具取出脫硫噴嘴生坯；
[0012](5)、將步驟(4)中的脫硫噴嘴生坯放入干燥室中干燥:
[0013](6)、將步驟(5)得到的干燥好的脫硫噴嘴生坯放入燒結(jié)爐中在1450°C保溫4小時(shí)燒結(jié)后即得到脫硫噴嘴。
[0014]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(I)中的脫模劑為石墨粉或滑石粉。
[0015]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中所述改性硅粉的D5tl為10?13微米。
[0016]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中改性硅粉的制備包括以下步驟:
[0017](21)先將100份硅粉加熱到70?75°C，然后加入0.3?0.7份硅烷KH370，高速攪拌20分鐘；
[0018](22)再向步驟(11)的硅粉中加入0.5?0.6份硬脂酸鋅，攪拌30分鐘，取出即得到改性硅粉。
[0019]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中的氧化鋁為普通工業(yè)純氧化鋁粉。
[0020]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中的氧化釩為化學(xué)純氧化釩。
[0021]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中的銅粉的平均粒徑小于I微米。
[0022]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(2)中球是碳化硅球石或氧化鋯球石。
[0023]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(3)中的高壓液體為液壓油或添加皂液的純凈水。
[0024]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟(5)中的干燥制度為:
[0025]室溫?45°C，5小時(shí)；
[0026]45 ?70°C，4 小時(shí)；
[0027]70 ?100，8 小時(shí)；
[0028]100 ?120°C，8 小時(shí)；
[0029]120 ?150°C，8 小時(shí)；
[0030]隨爐冷卻。
[0031]作為本發(fā)明中一種低成本脫硫噴嘴的制備方法的一種優(yōu)選方案:步驟￠)中的燒結(jié)制度為:
[0032]室溫?1100°C，18小時(shí)；
[0033]1100°C，保溫 1.5 小時(shí);
[0034]1100 ?1170°C，1.5 小時(shí);
[0035]1170°C，保溫 3 小時(shí)；
[0036]1170 ?1220°C，1.5 小時(shí);
[0037]1220°C，保溫 3 小時(shí)；
[0038]1220 ?1300。。，1.5 小時(shí)；
[0039]1300°C，保溫 8 小時(shí);
[0040]1300 ?1400。。，1.5 小時(shí)；
[0041]1400°C，保溫 2 小時(shí);
[0042]1400 ~ 1450 0C , 2 小時(shí)；
[0043]1450°C，保溫 4 小時(shí)；
[0044]自然冷卻。
[0045]一種脫硫噴嘴的成型裝置，包括成型模具和液壓泵，所述成型模具與所述液壓泵通過(guò)高壓軟管相連，
[0046]所述成型模具包括金屬外模、橡膠內(nèi)模、第一蓋板、第二蓋板和加壓接頭，
[0047]金屬外模由第一外模和第二外模組成，所述第一外模和所述第二外模通過(guò)合模銷(xiāo)釘固接并形成內(nèi)腔，所述橡膠內(nèi)模設(shè)于金屬模具的內(nèi)腔中，所述金屬外模的側(cè)壁和底部設(shè)有通孔，所述第一蓋板通過(guò)第一壓蓋螺釘固定于金屬外模的側(cè)壁的通孔處，在所述第一蓋板與所述金屬外模的接觸處還設(shè)有第一堵料圓板，所述第二蓋板通過(guò)第二壓蓋螺釘固定于金屬外模的底部的通孔處，在所述第二蓋板與所述金屬外模的接觸處還設(shè)有第二堵料圓板，所述第二蓋板的中部設(shè)有通孔，通孔外側(cè)設(shè)有加壓接頭。
[0048]進(jìn)一步地，所述橡膠內(nèi)模為空心結(jié)構(gòu)。
[0049]使用時(shí)，橡膠內(nèi)模的外形為噴嘴的內(nèi)表面，金屬外模的內(nèi)表面為噴嘴的外表面。
[0050]在工作時(shí)，首先將金屬外模兩部分脫模劑，然后利用合模銷(xiāo)釘將各部分定位組合好。然后裝入橡膠內(nèi)模，安裝好第一堵料圓板和第一蓋板，裝入混合好的粉料，再安裝好第二堵料圓板和第二蓋板，然后將液壓泵連接到加壓接頭上，根據(jù)物料的性質(zhì)和產(chǎn)品的性能確定加壓的大小和加壓的時(shí)間。待加壓完成后，打開(kāi)第一堵料圓板、第一堵料圓板、第一蓋板和第二蓋板，取出內(nèi)模，然后在打開(kāi)金屬外模，即可取出成型好的噴嘴生坯，待用。
[0051]本發(fā)明的特點(diǎn)在于，利用外模的內(nèi)表面成型噴嘴的外表面，保證了噴嘴的外形尺寸，利用自帶有形狀的橡膠內(nèi)模加壓成型噴嘴的內(nèi)表面，具有一定的尺寸準(zhǔn)確度。且在加壓過(guò)程中，為典型的等靜壓加壓方式。成型的產(chǎn)品尺寸準(zhǔn)確，各個(gè)部位加壓壓力一致，生坯質(zhì)量高。各次成型的噴嘴質(zhì)量一致性好。從而保證脫硫噴嘴生產(chǎn)的要求。
[0052]有益效果:本發(fā)明公開(kāi)了一種脫硫噴嘴的制備方法及其成型裝置，具有以下有益效果:
[0053]1、利用外模具的內(nèi)表面成型脫硫噴嘴的外形，利用內(nèi)模具的外表面成型脫硫噴嘴的內(nèi)表面，利用空心橡膠內(nèi)模受到高壓液體加壓，液體各處傳遞壓力一致的特點(diǎn)，對(duì)需成型物料進(jìn)行加壓成型；
[0054]2、成本低；
[0055]3、裝置具有簡(jiǎn)單，實(shí)用，它利用外模的內(nèi)表面成型噴嘴的外表面，保證了噴嘴的外形尺寸。利用自帶有形狀的橡膠內(nèi)模加壓成型噴嘴的內(nèi)表面，具有一定的尺寸準(zhǔn)確度。
[0056]4、采用等靜壓加壓方式，成型的產(chǎn)品尺寸準(zhǔn)確，各個(gè)部位加壓壓力一致，生坯質(zhì)量高，各次成型的噴嘴質(zhì)量一致性好，從而保證脫硫噴嘴生產(chǎn)的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0057]圖1為本發(fā)明公開(kāi)的一種脫硫噴嘴成型裝置的示意圖；
[0058]其中:
[0059]1-金屬外模2-粉料
[0060]3-橡膠內(nèi)模4-合模