專利名稱：一種以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及其制備方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外的煤炭、礦山、港口、制造業(yè)等行業(yè)在塊料和粉料的運(yùn)輸、裝卸等作業(yè)環(huán)節(jié)大量使用皮帶運(yùn)輸機(jī)，皮帶運(yùn)輸機(jī)依靠其皮帶支撐塊料或者粉料，在托輪上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料的輸送。皮帶運(yùn)輸機(jī)的托輪在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)下由于磨損而需要更換?，F(xiàn)有皮帶運(yùn)輸機(jī)的托輪采用鋼鐵材料制備，其優(yōu)點(diǎn)是制作方便，但大量消耗鋼鐵材料，價(jià)格相對(duì)較高，而且由于鋼鐵材料的密度大，皮帶運(yùn)輸機(jī)的自重較大。針對(duì)現(xiàn)有皮帶運(yùn)輸機(jī)用托輪存在壽命低、鋼鐵材料消耗大、自重較大等問(wèn)題，并根據(jù)皮帶運(yùn)輸機(jī)對(duì)托輪的要求，迫切需要開(kāi)發(fā)一種耐磨損、制作方便、原料易得、價(jià)格低、使用壽命高的托輪
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪及其制備方法，能夠克服現(xiàn)有金屬托輪材料存在的問(wèn)題，使用各種天然鎂橄欖石礦物或者煅燒后廢棄鎂橄欖石粉為原料，生產(chǎn)成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)；同時(shí)，用該方法制備的皮帶運(yùn)輸機(jī)用陶瓷托輪強(qiáng)度高、耐磨性能好、自重輕等特點(diǎn)，有利于延長(zhǎng)皮帶運(yùn)輸機(jī)托輪的壽命，提高皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作效率，減少皮帶運(yùn)輸機(jī)的檢修時(shí)間。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，包括以下步驟:
1)配料、成型:
先以85 98 Wt %鎂橄欖石細(xì)粉和2 15被％的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料ri0wt%的結(jié)合劑，混合5飛O分鐘，機(jī)壓成型或者擠泥成型，
2)干燥、燒結(jié)
將步驟I)成型的坯料常溫下自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，然后在6(TllO°C干燥12 36小時(shí)，再對(duì)坯料在120(Tl500°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2 8小時(shí)，冷卻；
3)將步驟2)所得的材料安裝金屬軸承，得到以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪。優(yōu)選的方案中，步驟I)中配料時(shí)以92 Wt %鎂橄欖石細(xì)粉和8wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料5wt%的結(jié)合劑，然后混勻成型。所述的鎂橄欖石細(xì)粉采用天然鎂橄欖石礦或者煅燒后鎂橄欖石料加工而成，其中MgO 含量 > 20wt%,粒徑< 1_。所述的結(jié)合粘土細(xì)粉中Al2O3含量彡30wt%,粒徑小于0.1mm。所述的結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、亞硫酸紙漿廢液、工業(yè)糊精粉或聚乙烯醇中的一種，結(jié)合劑在使用時(shí)先調(diào)制為濃度為1.(Tl.25g/ml的水溶液。
通過(guò)上述方法得到的以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。陶瓷材料具有來(lái)源廣泛，強(qiáng)度高、硬度高、耐高溫、耐腐蝕，成型性優(yōu)越，可設(shè)計(jì)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是鎂橄欖石礦物材料在我國(guó)儲(chǔ)量較大、現(xiàn)有開(kāi)發(fā)利用不充分、廢棄的鎂橄欖石礦物及煅燒后的鎂橄欖石細(xì)粉部分直接填埋造成浪費(fèi)。本發(fā)明研發(fā)的以鎂橄欖石為原料制備陶瓷托輪，一方面充分利用天然鎂橄欖石礦物或者煅燒后廢棄的鎂橄欖石粉，充分利用各種品位的鎂橄欖石天然原料或者煅燒后廢棄的鎂橄欖石粉為原料，解決低品位天然鎂橄欖石礦物的利用和煅燒后廢棄的鎂橄欖石粉的固體廢棄物排放問(wèn)題，原料豐富、生產(chǎn)成本低；采用鎂橄欖石制備的陶瓷托輪，不僅提高了托輪的使用壽命，還能節(jié)省大量鋼材，有利于環(huán)保。本發(fā)明制備的陶瓷托輪具有有效利用各種鎂橄欖石原料、強(qiáng)度高、耐磨損、制造方便、價(jià)格較低、自重輕等特點(diǎn)，有利于延長(zhǎng)托輪的壽命；該陶瓷托輪在與皮帶摩擦運(yùn)輸物料過(guò)程中磨損量小，且具有其他傳統(tǒng)金屬托輪不具有的抗酸性物質(zhì)侵蝕的能力；另外發(fā)明制備的陶瓷托輪也可以廣泛使用于其它耐磨的部位，同時(shí)由于陶瓷托輪采用高溫?zé)?，耐高溫性能好，相關(guān)陶瓷材料還可以取代某些金屬部件，在冶金、建材、化工、機(jī)械、電力等高溫工業(yè)的設(shè)備上使用，適應(yīng)于1000°c以下的各種溫度環(huán)境使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)保護(hù)范圍的限制:
為避免重復(fù)，先將本具體實(shí)施方式
所涉及原料的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不
再贅述:
鎂橄欖石細(xì)粉的MgO含量彡20wt%，粒徑彡1mm。結(jié)合粘土中Al2O3含量>`20wt%,粒徑小于0.1_。結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、亞硫酸紙漿廢液、工業(yè)糊精粉、聚乙烯醇中的一種，這些結(jié)合劑使用時(shí)先調(diào)制成濃度為1.(Tl.25g/ml的水溶液。。實(shí)施例1
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法:
先以85 88被％鎂橄欖石細(xì)粉和12 15wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料l 4wt%的木質(zhì)素磺酸鈣，混合5 20分鐘，機(jī)壓成型，先經(jīng)過(guò)24小時(shí)常溫下自然養(yǎng)護(hù)，60 11 (TC的條件下干燥24 36小時(shí)；然后在120(Tl30(TC X 7 8小時(shí)的空氣中燒成，自然冷卻；燒好的陶瓷托輪經(jīng)過(guò)安裝軸承后，可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。實(shí)施例2
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法，其制備方法中除結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈉外，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法，其制備方法是:
先以88 92被％鎂橄欖石細(xì)粉和8 12wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料4^7wt%的木質(zhì)素磺酸鈣，混合2(Γ30分鐘，擠泥成型，先經(jīng)過(guò)24小時(shí)常溫下自然養(yǎng)護(hù)，6(Γ 11 (TC的條件下干燥12 24小時(shí)；然后在130(Tl40(TC X 6 7小時(shí)的空氣中燒成，自然冷卻；燒好的陶瓷托輪經(jīng)過(guò)安裝軸承后，可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。實(shí)施例4
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法，其制備方法是:
先以92 95被％鎂橄欖石細(xì)粉和5 8wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料7^10wt%的木質(zhì)素磺酸鈣，混合3(Γ40分鐘，機(jī)壓成型，先經(jīng)過(guò)24小時(shí)常溫下自然養(yǎng)護(hù)，6(TllO°C的條件下干燥12 24小時(shí)；經(jīng)過(guò)24小時(shí)自然干燥和在6(TllO°C的條件下干燥12 24小時(shí)；然后在135(Tl450°C X4 6小時(shí)的空氣中燒成，自然冷卻；燒好的陶瓷托輪經(jīng)過(guò)安裝軸承后，可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。實(shí)施例5
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法，其制備方法是:
先以95 98被％鎂橄欖石細(xì)粉和2 5wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料5^8wt%的木質(zhì)素磺酸鈣，混合4(Γ60分鐘，擠泥成型，先經(jīng)過(guò)24小時(shí)常溫下自然養(yǎng)護(hù)，6(Γ 11 (TC的條件下干燥12 24小時(shí)；然后在140(Tl50(TC X 2 4小時(shí)的空氣中燒成，自然冷卻；燒好的陶瓷托輪經(jīng)過(guò)安裝軸承后，可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。實(shí)施例6
一種以鎂橄欖石為原料制備的陶瓷托輪及方法，其制備方法中除成型采用機(jī)壓成型夕卜，其 余同實(shí)施例5。
權(quán)利要求
1.一種以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)配料、成型 先以85 98 Wt %鎂橄欖石細(xì)粉和2 15被％的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料riOwt%的結(jié)合劑，混合5飛O分鐘，機(jī)壓成型或者擠泥成型； 2)干燥、燒結(jié) 將步驟I)成型的坯料常溫下自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，然后在6(TllO°C干燥12 36小時(shí)，再對(duì)坯料在120(Tl500°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為2 8小時(shí)，冷卻； 3)將步驟2)所得的材料安裝金屬軸承，得到以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，其特征在于步驟I)中配料時(shí)以92 wt %鎂橄欖石細(xì)粉和8wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料5wt%的結(jié)合劑，然后混勻成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，其特征在于所述的鎂橄欖石細(xì)粉采用天然鎂橄欖石礦或者煅燒后鎂橄欖石料加工而成，其中MgO含量>20wt%,粒徑< 1_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，其特征在于所述的結(jié)合粘土細(xì)粉中Al2O3含量彡30wt%,粒徑小于O. 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪的制備方法，其特征在于所述的結(jié)合劑為木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、亞硫酸紙漿廢液、工業(yè)糊精粉或聚乙烯醇中的一種，結(jié)合劑在使用時(shí)先調(diào)制為濃度為I. (Tl. 25g/ml的水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的制備方法制得的陶瓷托輪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以鎂橄欖石為原料的陶瓷托輪及其制備方法；具體技術(shù)方案是先以85～98wt%鎂橄欖石細(xì)粉和2～15wt%的結(jié)合粘土細(xì)粉為原料，外加上述原料1～10wt%的結(jié)合劑，混合5～60分鐘，機(jī)壓成型或者擠泥成型，先經(jīng)過(guò)24小時(shí)常溫下自然養(yǎng)護(hù)，60～110℃的條件下干燥12～36小時(shí)；然后在1200～1500℃×2～8小時(shí)的空氣中燒成，自然冷卻；燒好的陶瓷托輪經(jīng)過(guò)安裝金屬軸承后，可以在皮帶運(yùn)輸設(shè)備代替現(xiàn)有金屬托輪使用。本發(fā)明具有原料豐富、生產(chǎn)成本低和易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)；用該方法制備的鎂橄欖石質(zhì)陶瓷托輪不僅性能優(yōu)良，且使用壽命長(zhǎng)；適用于皮帶運(yùn)輸設(shè)備的新型托輪材料，也可以用于其他耐磨部件。
文檔編號(hào)C04B35/622GK103253490SQ20131014911
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者鄧承繼, 祝洪喜, 汪盛明, 張小東, 易成雄 申請(qǐng)人:湖北紅花高溫材料有限公司