專利名稱：一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套生產(chǎn)工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，高壓、超高壓電瓷產(chǎn)品的需求量越來越多，一種500kv防爆
抗震高強(qiáng)度電瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝方法將是本行業(yè)研究的重大科研課題。此前，對于這種瓷套的生產(chǎn)配方和生產(chǎn)工藝，存在諸多問題和缺陷。如抗彎強(qiáng)度低，電擊穿率高，形位公差偏差大，尤其是產(chǎn)品在運(yùn)行中由于氣候急劇變化、雷電襲擊、用電突增、地震、瓷套本身機(jī)電性能裕度小等等情況，曾多發(fā)爆炸事故。嚴(yán)重影響地區(qū)或大中城市生產(chǎn)生活用電。根據(jù)500kV電站電器設(shè)備存在的這一情況，針對這種產(chǎn)品的配方和與之相匹配的生產(chǎn)工藝進(jìn)行深入細(xì)致研究，不僅對提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，減少過程損失，節(jié)能降耗，保護(hù)環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益等均有顯著的效益。同時對500kV電站電器設(shè)備可以防爆炸、抗地震等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下途徑實(shí)現(xiàn)的，它的泥料和釉料的具體成分和配比為:泥料:礬土粉42-50%，長石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6_8%，茅坡泥12_15%，左云土 16-18% ;釉料:長石粉26-28%，石英粉25_28%，方解石10_13%，田土 8_10%，滑石5_6%，界牌泥5-7%，氧化鉻1-1.5%，氧化錳5-6%，氧化鐵1.5-1.8%,瓷粉6_7%，北鄉(xiāng)泥7.5-8.5%。本發(fā)明的生產(chǎn)方法，具體步驟為:
第一步:根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥料配方進(jìn)行配料，采用二次投料的球磨工藝，第一次投料:選取礬土粉、長石粉、大林泥、福建泥，球磨細(xì)度控制在250目，篩余量為0.1—0.4% ；第二次投料:茅坡泥、左云土，料、水和球石比例為1:1: 1.5，總細(xì)度控制在250目，篩余量
0.5—1.0%，經(jīng)過2次160—200目過篩除鐵；
第二步:真空擠制；泥料通過壓濾、揉練，水份控制在18-19%，陳腐5-7天后，開始真空擠制，泥段同軸度2mm-5mm，真空練泥機(jī)的真空度控制在0.097 MPa -0.1MPa，采用練泥芯鏈接不銹鋼中心軸，中心軸鏈接末端螺旋葉中心，練泥芯子出口端的垂直距離為300-400mm ；第三步:成型；經(jīng)真空擠制、電陰干，水份控制在15.5-16.5%范圍內(nèi)，采用數(shù)控內(nèi)、外仿形修坯機(jī)自動成形，電腦編程，瓷套管內(nèi)外完全自動進(jìn)刀，坯件放置在木制托盤上，搬運(yùn)時用叉車叉起托盤，用塑料薄膜逐只包好，均勻擺放在陰干區(qū)；
第四步:干燥；自然風(fēng)干3-5天再進(jìn)入烘房，烘房采用窯爐余熱供熱，從常溫升到80-900C，周期為180-190小時，進(jìn)坯前將地面潑濕，控制相對濕度在85-90%之間，烘房停止升溫后，開門降溫12-16個小時出烘房；
第五步:上釉和種砂；淋釉，坯件出烘房后坯體溫度在20-30°C開始上釉，釉漿濃度調(diào)制在45-49°之間，采用淋釉的工藝上釉，釉層的厚度控制在0.3-0.4mm之間，淋釉速度5-8cm/秒；種砂, 采用經(jīng)燒制的棱形顆粒狀本體砂,砂粒通過篩選控制在Φ 1.5-Φ2.5mm以內(nèi)，采用膠:釉=1:1的配比配成膠結(jié)劑,攪拌均勻,水分60-65%，將坯件應(yīng)上釉部位用排筆涂上一層膠結(jié)劑，隨著淋釉機(jī)的轉(zhuǎn)動均勻地將砂粒拋在上面再噴上一層釉；第六步:裝燒；裝窯采用插棒坐燒，坯體傘裙上下錯位法裝窯，燒成利用天然氣為燃料，采用氧化焰、還原焰、中性焰的氣氛燒成，燒成時間自常溫至?；?0-70小時，?；饻囟?240-1260度，窯內(nèi)溫差控制在±5°以內(nèi)；
第七步:磨瓷、膠裝、養(yǎng)護(hù)；瓷套的研磨采用雙頭自動進(jìn)刀磨瓷切割機(jī)。每節(jié)瓷件兩端的平行度控制在0.5mm以下；中心線的垂直度在Φ1-Φ2_以內(nèi)；平面度控制在0.5以下，膠裝采用電瓷膠裝專用水泥，水泥:砂:水的配比為1.2-1.5:1.0-1.2:0.70-0.73，將瓷套與金屬附件的預(yù)留空間填充飽滿，養(yǎng)護(hù)利用窯爐余熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍋爐，水溫控制在45-55度之間，將膠裝完畢的瓷套放入養(yǎng)護(hù)水池中用水淹沒，養(yǎng)護(hù)70-75小時；
第八步:粘接；采用三級粘接工藝，將膠裝好和研磨好的三節(jié)瓷套分別采用高強(qiáng)度有機(jī)粘接膠均勻涂在接口的斷面，厚度1_2_，校正兩端法蘭螺孔的位置讓其自然凝固，凝固的時間視氣溫不同而不同，當(dāng)溫度小于19°時為48小時；19-39°是為36小時；超過40°為28小時。采用本所發(fā)明的生產(chǎn)工藝，具有明顯的效果，一是瓷套過程合格率達(dá)到83-85%，比以前提高了 6-7個百分點(diǎn)，按年產(chǎn)8000萬元產(chǎn)銷計算，每年能增加480-560萬元的利潤。二是節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。提高6-7%的瓷檢綜合合格率，按生產(chǎn)規(guī)模8000萬元計算，按每噸瓷套12000元計算，則可節(jié)約電瓷原料606.66噸。按每噸合格瓷耗能0.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算，年可節(jié)約標(biāo)煤346.64噸。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體 實(shí)施方式。本發(fā)明的泥料和釉料的具體成分和配比為:
制造一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度的瓷套，原料的配方是首要的，也是最重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)橐话阈缘母邚?qiáng)瓷配方它的綜合性能比較差，可塑性、干燥強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度達(dá)不到技術(shù)要求，且成本也比較高。針對這種瓷套的性能要求，研制出與制造工藝相匹配的高強(qiáng)瓷配方，比一般配方的強(qiáng)度利用率需提高20-25%。泥料:礬土粉42-50%，長石粉11_15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土 16-18% ;泥料的化學(xué)成分和含量為=SiO2:
41.18-45.00%、Al2O3:49.86-53.50%、Fe2O3:0.45-0.65%、TiO2:0.41-0.55%、CaO+MgO:
0.88-0.98%、K2CHNa2O:3.12-3.85%、1.L:4.1-5.25%。高強(qiáng)度電瓷的釉配方是制造高強(qiáng)度瓷套的重要課題，它不僅僅是要考慮瓷件的外觀、提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度，更重要的是要考慮與坯料配方相匹配的熱膨脹糸數(shù)。釉料:長石粉26-28%，石英粉25-28%，方解石10_13%，田土 8_10%，滑石5_6%，界牌泥5_7%，氧化鉻1-1.5%，氧化錳5-6%，氧化鐵1.5-1.8%,瓷粉6_7%，北鄉(xiāng)泥7.5-8.5%。釉料的化學(xué)成分和含量為=SiO2:53.52-55.50%、Al2O3:31.2-35.20%、Fe2O3:0.96-1.10%、TiO2:1.11-1.85%、CaO:
0.32-0.45%、MgO:0.29-0.35%、K2O:0.86-1.05%、Na2O:0.43-0.55%、Cr2O3:0.89-1.05%、Mn2O3:3.5-4.25%、BaO:0.11-0.15%、1.L:6.81-7.25%。一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套的生產(chǎn)方法，它的具體步驟為:
第一步:根據(jù)上述泥料配方進(jìn)行配料，采用二次投料的球磨工藝，第一次投料:選取礬土粉、長石粉、大林泥、福建泥，球磨細(xì)度控制在250目，篩余量為0.1—0.4% ;第二次投料:茅坡泥、左云土，料、水和球石比例為1:1:1.5，總細(xì)度控制在250目，篩余量0.5—1.0%，經(jīng)過2次160—200目過篩除鐵，以保證泥漿的細(xì)度，同時將Fe2O3的含量降到0.5-0.65% ；第二步:真空擠制；泥料通過壓濾、揉練，水份控制在18-19%，陳腐5-7天后，開始真空擠制，泥段同軸度2mm-5mm，真空練泥機(jī)的真空度控制在0.097 MPa -0.1MPa，采用練泥芯鏈接不銹鋼中心軸，中心軸鏈接末端螺旋葉中心，擠制出的泥段不偏心，練泥芯子出口端的垂直距離為300-400mm ；
第三步:成型；經(jīng)真空擠制、電陰干，水份控制在15.5-16.5%范圍內(nèi)，采用數(shù)控內(nèi)、外仿形修坯機(jī)自動成形，電腦編程，瓷套管內(nèi)外完全自動進(jìn)刀，坯件放置在木制托盤上，搬運(yùn)時用叉車叉起托盤，用塑料薄膜逐只包好，均勻擺放在陰干區(qū)；
第四步:干燥；自然風(fēng)干3-5天再進(jìn)入烘房，烘房采用窯爐余熱供熱，從常溫升到80-900C，周期為180-190小時，進(jìn)坯前將地面潑濕，控制相對濕度在85-90%之間，烘房停止升溫后，開門降溫12-16個小時出烘房；
第五步:上釉和種砂；淋釉，坯件出烘房后坯體溫度在20-30°C開始上釉，釉漿濃度調(diào)制在45-49°之間，采用淋釉的工藝上釉，釉層的厚度控制在0.3-0.4mm之間，淋釉速度5-8cm/秒；種砂,采用經(jīng)燒制的棱形顆粒狀本體砂,砂粒通過篩選控制在Φ 1.5-Φ2.5mm以內(nèi)，采用膠:釉=1:1的配比配成膠結(jié)劑,攪拌均勻,水分60-65%，將坯件應(yīng)上釉部位用排筆涂上一層膠結(jié)劑，隨著淋釉機(jī)的轉(zhuǎn)動均勻地將砂粒拋在上面再噴上一層釉；
第六步:裝燒；裝窯采用插棒坐燒，坯體傘裙上下錯位法裝窯，燒成利用天然氣為燃料，采用氧化焰、還原焰、中性焰的氣氛燒成，燒成時間自常溫至?；?0-70小時，?；饻囟?240-1260度，窯內(nèi)溫差控制在±5°以內(nèi)；
第七步:磨瓷、膠裝、養(yǎng)護(hù)；瓷套的研磨采用雙頭自動進(jìn)刀磨瓷切割機(jī)。每節(jié)瓷件兩端的平行度控制在0.5mm以下；中心線的垂直度在Φ1-Φ2_以內(nèi)；平面度控制在0.5以下，膠裝采用電瓷膠裝專用水泥，水泥:砂:水的配比為1.2-1.5:1.0-1.2:0.70-0.73，將瓷套與金屬附件的預(yù)留空間填充飽滿，養(yǎng)護(hù)利用窯爐余熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍋爐，水溫控制在45-55度之間，將膠裝完畢的瓷套放入養(yǎng)護(hù)水池中用水淹沒，養(yǎng)護(hù)70-75小時； 第八步:粘接；采用三級粘接工藝，將膠裝好和研磨好的三節(jié)瓷套分別采用高強(qiáng)度有機(jī)粘接膠均勻涂在接口的斷面，厚度1_2_，校正兩端法蘭螺孔的位置讓其自然凝固，凝固的時間視氣溫不同而不同，當(dāng)溫度小于19°時為48小時；19-39°是為36小時；超過40°為28小時。粘接后的瓷套經(jīng)抗彎試驗(yàn)達(dá)到80-92KN.m，符合產(chǎn)品的設(shè)計要求。本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是:一是為了要達(dá)到防爆、抗震、高強(qiáng)度要求，坯料配方是先天性的決定因素，它不僅僅是具備了其應(yīng)有化學(xué)成分就能達(dá)到瓷質(zhì)強(qiáng)度高目的，重要的是要考慮與之相匹配的生產(chǎn)工藝。二是對于這種瓷套的燒成工藝則是生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的工序:燒成曲線的設(shè)計、燒成時窯內(nèi)的氣氛和壓力等都對瓷質(zhì)的強(qiáng)度起著決定性的因素。三是研磨和粘接兩道工序是緊密相連的工序，如果研磨出的瓷套稍有差錯將無法粘接，即使能粘接也不可能符合產(chǎn)品技術(shù)要求。
權(quán)利要求
1.一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套，其特征在于，它的泥料和釉料的具體成分和配比為: A)泥料:礬土粉42-50%，長石粉11-15%，大林泥13_16%，福建泥6_8%，茅坡泥12_15%，左云土 16-18% ； B)釉料:長石粉26-28%，石英粉25-28%，方解石10_13%，田土8_10%，滑石5_6%，界牌泥5-7%，氧化鉻1-1.5%，氧化錳5-6%，氧化鐵1.5-1.8%,瓷粉6-7%,北鄉(xiāng)泥7.5-8.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套，其特征在于，它的泥料的化學(xué)成分和含 量為=SiO2:41.18-45.00%、Al2O3:49.86-53.50%、Fe2O3:0.45-0.65%、TiO2:.0.41-0.55%、CaO+MgO:0.88-0.98%、K2CHNa2O:3.12-3.85%、1.L:4.1-5.25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套，其特征在于，它的釉料的化學(xué)成分和含量為:Si02:53.52-55.50%、Al2O3:31.2-35.20%、Fe2O3:0.96-1.10%、TiO2:.1.11-1.85%,CaO:0.32-0.45%,MgO:0.29-0.35%,K2O:0.86-1.05%,Na2O:0.43-0.55%,Cr2O3:.0.89-1.05%、Mn2O3:3.5-4.25%、BaO:0.11-0.15%、1.L:6.81-7.25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套，其特征在于，它的釉料的化學(xué)成分和含量為:Si02:53.52-55.50%、Al2O3:31.2-35.20%、Fe2O3:0.96-1.10%、TiO2:.1.11-1.85%,CaO:0.32-0.45%,MgO:0.29-0.35%,K2O:0.86-1.05%,Na2O:0.43-0.55%,Cr2O3:.0.89-1.05%、Mn2O3:3.5-4.25%、BaO:0.11-0.15%、1.L:6.81-7.25%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種500kV防爆抗震高強(qiáng)度瓷套生產(chǎn)工藝方法。它的泥料和釉料的具體成分和配比為泥料礬土粉42-50%，長石粉11-15%，大林泥13-16%，福建泥6-8%，茅坡泥12-15%，左云土16-18%；釉料長石粉26-28%,石英粉25-28%，方解石10-13%，田土8-10%，滑石5-6%，界牌泥5-7%，氧化鉻1-1.5%，氧化錳5-6%，氧化鐵1.5-1.8%,瓷粉6-7%，北鄉(xiāng)泥7.5-8.5%。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)，一是瓷套過程合格率達(dá)到83-85%，比以前提高了6-7個百分點(diǎn)，按年產(chǎn)8000萬元產(chǎn)銷計算，每年能增加480-560萬元的利潤。二是節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。提高6-7%的瓷檢綜合合格率，按生產(chǎn)規(guī)模8000萬元計算，按每噸瓷套12000元計算，則可節(jié)約電瓷原料606.66噸。按每噸合格瓷耗能0.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算，年可節(jié)約標(biāo)煤346.64噸。
文檔編號C04B33/13GK103224384SQ20131017017
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者楊道輝 申請人:湖南省醴陵市浦口華高電瓷電器有限公司