專利名稱：高溫耐磨氧化鋁瓷管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫耐磨陶瓷管，尤其是石油催化裂化裝置催化再生分配器孔板用陶瓷管。
背景技術(shù)：
高氧化鋁瓷因具有高強度、高硬度、及耐高溫性和耐沖擊性好，通常被用作高溫耐磨陶瓷件，如中國專利CN98239470.5公開的采用Al2O3含量為80％左右的80瓷，用于催化裂化再生器孔板(簡稱分配器)開孔處的高鋁瓷管，雖然其稱使用壽命較原有鈷鎢合金管提高了3倍，可降低成本60％左右。但80瓷管僅具有較高的抗高溫耐磨性，其耐冷熱急變性相對較差，因此實際使用壽命仍然不高，通常只能經(jīng)受3-5次冷熱急變就會發(fā)生破裂。而該處工作在高溫段，不僅受到800-900℃高速油氣流沖刷，而且溫度又呈間隙性交變，經(jīng)常破損會造成經(jīng)常停產(chǎn)更換，增加了生產(chǎn)成本。中國專利CN88208702.9公開的換熱設(shè)備管口保護襯管，采用單一氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、二氧化硅、碳化硅、氮化硼等制作，只能用于溫度為500℃的炭黑生產(chǎn)在線空氣預(yù)熱器，同樣不能適應(yīng)冷熱急變要求場合使用。
雖然人們通過種種努力，試圖在高氧化鋁含量的高鋁瓷中添加各種耐冷熱急變材料，但均未同時達到既耐高溫沖刷磨損，又有極好的耐冷熱急變性。因此仍有值得改進的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種不僅高溫強度高、耐磨性好，能耐800-1000℃高溫沖刷，而且冷熱急變性優(yōu)良，可極大提高使用壽命的高溫耐磨氧化鋁瓷管。
本發(fā)明目的實現(xiàn)，經(jīng)大量試驗采取在通常陶瓷80瓷中引入碳化硅和碳酸鋰，從而使所得氧化鋁瓷管既保持原高鋁瓷特性，如較高的高溫強度，優(yōu)良的耐高溫沖刷磨損，同時又具有極好的耐冷熱急變性，從而大大提高在既有較高溫度環(huán)境，又存在冷熱多變環(huán)境中的使用壽命。具體說，本發(fā)明高溫耐磨氧化鋁瓷管，其特征在于由60-80％wt的80瓷料，15-35％wt的碳化硅，1-8％wt鋰化物(以碳酸鋰計)組成。
其中較好為80瓷料65-75％wt，碳化硅20-30％wt，鋰化物(以碳酸鋰計)2-6％wt。
本發(fā)明所說80瓷料，為通常陶瓷行業(yè)使用的80瓷配方料，一種配方例如但不限于由65％wt的氧化鋁粉、25％wt高嶺土、2％wt碳酸鈣、2％wt的長石、3％wt碳酸鋇、3％wt滑石組成的Al2O3含量為80％左右的陶瓷物料組成，無特別要求。
本發(fā)明鋰化物，可以采用市售碳酸鋰，還可以用其他鋰化物(Lithiumcompounds)替代，其用量按其含量成份換算。
本發(fā)明由于在原80瓷組份中引入碳化硅和鋰化物(例如碳酸鋰)，所得瓷管化學(xué)組成為Al2O3含量48-64％，SiC含量15-35％，鋰含量1-8％。其理化性能也較原80瓷有較大改變，如體積密度下降，硬度(HRA)下降，Al2O3含量下降，熱震穩(wěn)定性提高(見附表)。不僅克服了單一采用氧化鋁瓷造成的耐冷熱急變性差的不足，耐冷熱急變性好，800℃高溫到5℃水溫急冷，20次以上不開裂，表面不脫皮，而且保留了原氧化鋁瓷的高強度、硬度、耐沖擊性和耐溫性，高溫結(jié)構(gòu)強度大，在催化裂化再生器孔板上使用，壽命較原80瓷提高3-5倍。碳酸鋰加入，不僅提高了高鋁瓷的熱穩(wěn)定性，同時還具有礦化劑作用，可降低燒成溫度，燒成溫度可以較原80瓷下降約20℃左右。本發(fā)明由于添加了較多量的碳化硅，因此使白色氧化鋁坯體，變成灰色，燒成后產(chǎn)品也呈灰色，這是本發(fā)明與單一氧化鋁產(chǎn)品的一大鑒別區(qū)別。
本發(fā)明產(chǎn)品理化測定與80瓷對比表

表中數(shù)據(jù)為樣品測試值以下結(jié)合幾個具體實施方式
，進一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式
80瓷配料65％的氧化鋁粉、25％高嶺土、2％碳酸鈣、2％的長石、3％碳酸鋇、3％滑石，混合球磨。
實施例1取上述80瓷料62％，市購一級碳化硅30％，碳酸鋰8％，混合均勻，加入熔化石蠟，高速拌和做成蠟餅備用。取蠟餅加溫熔化，均速攪拌，真空成型，經(jīng)1100℃約20小時排蠟出窯，在1420℃約21小時高溫?zé)伞?00℃高溫到5℃水溫急冷，18次不開裂，表面不脫皮。
實施例2取上述80瓷料70％，市購一級碳化硅25％，碳酸鋰5％，混合均勻，加入熔化石蠟，高速拌和做成蠟餅備用。取蠟餅加溫熔化，均速攪拌，真空成型，經(jīng)1100℃約20小時排蠟出窯，在1430℃約21小時高溫?zé)伞?00℃高溫到5℃水溫急冷，25次不開裂，表面不脫皮。
實施例3取上述80瓷料78％，市購一級碳化硅19％，碳酸鋰3％，混合均勻，加入熔化石蠟，高速拌和做成蠟餅備用。取蠟餅加溫熔化，均速攪拌，真空成型，經(jīng)1100℃約20小時排蠟出窯，在1438℃約21小時高溫?zé)伞?00℃高溫到5℃水溫急冷，22次不開裂，表面不脫皮。
上述80瓷組成，根據(jù)組成物料中Al2O3含量，可以有適當(dāng)調(diào)整；此外還可以采用其他80瓷組成，均能得到本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.高溫耐磨氧化鋁瓷管，其特征在于由60-80％wt的80瓷料，15-35％wt的碳化硅，1-8％wt鋰化物(以碳酸鋰計)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高溫耐磨氧化鋁瓷管，其特征在于80瓷料65-75％wt，碳化硅20-30％wt，鋰化物(以碳酸鋰計)2-6％wt組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高溫耐磨氧化鋁瓷管，其特征在于所得制品Al2O3含量48-64％wt，SiC含量15-35％wt，鋰含量1-8％wt。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高溫耐磨氧化鋁瓷管，其特征在于80瓷料由65％wt的氧化鋁粉、25％wt高嶺土、2％wt碳酸鈣、2％wt的長石、3％wt碳酸鋇、3％wt滑石組成。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于對高溫耐磨陶瓷管，尤其是石油催化裂化裝置催化再生分配器孔板用陶瓷管的改進，其特征是由60－80％wt的80瓷料，15－35％wt的碳化硅，1－8％wt鋰化物(以碳酸鋰計)組成。所得瓷管不僅克服了單一采用氧化鋁瓷造成耐冷熱急變性差的不足，耐冷熱急變性好，800℃高溫到5℃水溫急冷，20次以上不開裂，表面不脫皮，而且保留了原氧化鋁瓷的高強度、硬度、耐沖擊性和耐溫性，高溫結(jié)構(gòu)強度大，在催化裂化再生器孔板上使用，壽命較原80瓷提高3－5倍。碳酸鋰加入，不僅提高了高鋁瓷的熱穩(wěn)定性，同時還具有礦化劑作用，可降低燒成溫度，燒成溫度可以較原80瓷下降約20℃左右。
文檔編號F28F21/04GK1931784SQ20051009441
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者許荷妹, 王建君 申請人:宜興市滆湖無線電器材廠