本發(fā)明屬于電力工業(yè)領域，具體涉及一種高強度長棒形絕緣子的制備方法。
背景技術：
：近年來，我國電力建設輸電工程，交、直流特高壓輸電技術迅猛發(fā)展，但同時大氣污染日益嚴重，線路污閃時有發(fā)生，對絕緣子電氣特性提出了更高的要求。由于懸式瓷絕緣子和懸式玻璃絕緣子屬于可擊穿型，存在一定安全隱患；雖然棒形復合絕緣子是不可擊穿型的但其壽命較短，一般為8-10年，而棒形瓷絕緣子是不可擊穿型壽命長，一般50年；長棒形瓷絕緣子自身還具有不可擊穿性、優(yōu)良的自潔耐污性能以及直流條件下優(yōu)良的耐腐蝕性能和無劣化率等特性，可以大大提高線路的運行安全可靠性。因此，長棒形瓷絕緣子優(yōu)良的技術特性越來越被廣泛認知和認可，市場需求量逐年快速增加，但我國現使用的架空線路用長棒形瓷絕緣子均依賴進口，不但價格昂貴，且維護更換非常不便，因此，實現架空線路用長棒形瓷絕緣子產品的國產化，迫在眉睫。長棒形絕緣子是在智能電網中實現線路安全輸送、低成本、高壽命的新型復合絕緣輸電裝置關鍵部件之一，其通過不同數量元件的組合后，可用于500kv～1000kv交流及±400kv～±800kv直流輸電線路上，作為高壓架空輸電線路上的絕緣和固定導線用。產品主要特點有：不可擊穿性，無“零”值，電氣性能良好且穩(wěn)定；自潔性能優(yōu)，其鹽度和灰密值不到盤型絕緣子的三分之一；耐污閃性能好，污閃電壓比盤型絕緣子平均高18％；直流輸電系統中耐腐蝕性能優(yōu)，幾乎無離子遷移；機械性能好，穩(wěn)定性高，免清洗，運行費用低，使用壽命長達50年。現有的長棒形瓷絕緣子采用坐燒工藝，由于長度大于一米，在燒結的過程中會發(fā)生或多或少的彎曲變形，同時由于長棒形瓷絕緣子強度要求極高，普通的硅酸鹽水泥膠合劑已經不能滿足強度的要求，在受外力拉伸的過程中，往往是膠合劑發(fā)生破碎斷裂，膠合劑已經成為了長棒形瓷絕緣子的短板。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種采用連接強度高、膠裝時間短、熱膨脹系數差異小的膠合劑和采用吊燒工藝的高強度長棒形絕緣子的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術方案來實現的。一種高強度長棒形絕緣子的制備方法，包括以下步驟：(1)修坯：將基料與水打漿得到漿料，經球磨、過篩、除鐵、榨泥，水分控制在16.5-17％，陳腐后垂直修坯成型，修坯時在絕緣子坯件上方增加吊燒頭，絕緣子坯件下方增加底座；(2)干燥：將步驟(1)所得坯件平穩(wěn)轉運至陰干區(qū)域，綁坯高度與吊燒頭高度保持適當距離，防止收縮過程中吊燒頭碰到橫桿，坯件要有一定的收縮余地，自然陰干三天以上或傘盤略發(fā)灰白色，進行烘干，烘干至水分1.5-2.5％；(3)浸釉燒結：將步驟(2)烘干后坯件待溫度降為常溫后，通過在浸釉池浸釉的方式上釉，之后平穩(wěn)起吊，垂直裝入窯爐，在窯爐中用支架固定吊燒頭，燒結；坯件的吊燒頭卡在卡板上，在燒結過程中，坯件收縮，底部離開窯爐底面，呈吊起狀，大大提高了瓷件的垂直度；(4)修瓷：將步驟(3)燒結的絕緣子瓷件出窯后切去吊燒頭和底座；(5)膠裝：將步驟(4)修整的絕緣子瓷件兩端膠裝附件即得。進一步地所述步驟(1)中吊燒頭為t形圓臺，吊燒頭上部直徑為絕緣子坯件頂端直徑的1.4～1.8倍，吊燒頭下部直徑等于或略大于絕緣子坯件頂端直徑，吊燒頭上部厚度為絕緣子坯件長度的0.03～0.08倍，吊燒頭下部厚度為絕緣子坯件長度的0.04～0.08倍。進一步地所述步驟(1)中底座為圓柱形，底座直徑為絕緣子坯件底端直徑的1.1～1.4倍，底座厚度為絕緣子坯件長度的0.02～0.05倍。進一步地所述步驟(1)中基料按重量份包含如下組分：黑粘土2-5，工業(yè)氧化鋁35-45，樟村土5-10，涇陽土8-20，左云土6-15，青草嶺7-15，白膠泥11-20，長石5-15，寧海土1-5，新會土1-5。進一步地所述步驟(2)中中將坯件垂直固定，自然陰干三天以上或傘盤略發(fā)灰白色，放入烘房，烘房內初始溫度不超過室溫以上10度，以0.5℃/h～3℃/h的升溫速率,，不同的溫度點對應不同的升溫速率，低溫時升溫速率低，高溫時升溫速率高，升溫至90～95℃，烘干至坯件水分1.1～2.0％時，冷至室溫取出待用。進一步地所述步驟(3)中支架由左右對稱的兩部分組成，分別包括立柱和卡板，卡板位于立柱頂端，卡板邊緣開有半圓形孔，孔徑大于吊燒頭下部直徑小于吊燒頭上部部直徑，卡板厚度小于吊燒頭下部厚度，卡板頂端到立柱低端的距離等于或略小于絕緣子坯件底座下方到吊燒頭上部下方的距離。進一步地所述步驟(5)中進行鉛銻合金膠裝，膠裝溫度為380±20℃，膠裝后瓷件與附件的同軸度≤1mm，上下附件的同軸度≤0.5mm。采用同軸度控制工裝工藝，保證整支產品不偏芯，外絕緣厚度均勻，極大提高產品的機電性能，確保產品長期運行穩(wěn)定可靠。有益效果：與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1)坯件燒成采用吊燒工藝，大大提高了瓷件的垂直度；2)鉛銻合金膠合劑具有膠裝周期短，膠裝的生產效率高，占用場地少，允許使用的溫度范圍比較廣，穩(wěn)定性、延展性好，不易發(fā)生體積變化、抵抗有害應力的作用較強，且不會對脆性的瓷件產生局部過高的應力而使瓷件受損；3)產品不偏芯，外絕緣厚度均勻，極大提高產品的機電性能，確保產品長期運行穩(wěn)定可靠。附圖說明圖1增加吊燒頭和底座的絕緣子坯件示意圖；其中1.絕緣子坯件，2.吊燒頭，3.底座。具體實施方式下面結合實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。實施例1一種高強度長棒形絕緣子的制備方法，包括以下步驟：(1)修坯：按重量份將如下組分：黑粘土4，工業(yè)氧化鋁40，樟村土8，涇陽土14，左云土10，青草嶺10，白膠泥16，長石10，寧海土3，新會土3按配比稱料，混合后得基料；加入基料總重量30％水得漿料，然后對漿料進行球磨8～12h,再經過篩、除鐵，進行榨泥，泥段水分控制在16.5-17％，陳腐至少兩天后即可成型，成型采用數控自動修坯機垂直修坯成型，修坯時在絕緣子坯件上方增加吊燒頭，絕緣子坯件下方增加底座；如圖1所示，絕緣子坯件長1946±3mm，頂端直徑162±2mm，底端直徑162±2mm，吊燒頭上部直徑為260±20mm，上部厚度80±10mm，下部直徑166±2mm，下部厚度100±10mm，底座直徑200±15mm，底座厚度50±5mm；(2)干燥：將步驟(1)所得坯件垂直放入架子車，綁穩(wěn)綁牢，不得傾斜，綁坯高度與吊燒頭高度保持適當距離，防止收縮過程中吊燒頭碰到橫桿，使坯件有一定的收縮余地；平穩(wěn)轉運至陰干區(qū)域，自然陰干三天以上，或者傘盤略發(fā)白后方推入烘房，這樣入烘時水分含量已經減少，減少烘干過程的開裂損失；在烘房烘干時，烘房起始溫度不得超過室溫以上10度，否則需待冷卻后方可烘干，嚴格控制升溫速度，以0.5～3℃/h的升溫速率(10～40℃時升溫速率為0.5℃/h，40～50℃時升溫速率為1℃/h，50～60℃時升溫速率為2℃/h，60～95℃時升溫速率為3℃/h，)升溫至90～95℃，烘干至坯件水分1.1～2.0％時，冷至室溫取出待用；(3)浸釉燒結：將步驟(2)烘干后坯件待溫度降為常溫后，通過在浸釉池浸釉的方式上釉，之后平穩(wěn)起吊，垂直裝入窯爐，在窯爐中用支架固定吊燒頭，燒結；支架由左右對稱的兩部分組成，分別包括立柱和卡板，卡板位于立柱頂端，卡板邊緣開有半圓形孔，孔徑大于吊燒頭下部直徑小于吊燒頭上部部直徑，卡板厚度小于吊燒頭下部厚度，卡板頂端到立柱低端的距離等于或略小于絕緣子坯件底座下方到吊燒頭上部下方的距離，左右兩支架將坯件的吊燒頭卡在卡板上，在燒結過程中，坯件收縮，底部離開窯爐底面，呈吊起狀；(4)修瓷：將步驟(3)燒結的絕緣子瓷件出窯后切去吊燒頭和底座；(5)膠裝：將步驟(4)修整后的絕緣子瓷件進行鉛銻合金膠裝，鉛銻合金配方為86％鉛，13％銻，1％砷，膠裝溫度為380±20℃，采用同軸度控制工裝工藝，使膠裝瓷件與附件的同軸度≤1mm，使上下附件的同軸度≤0.5mm。實施例2與實施例1基本相同，所不同的是基料為按重量份的如下組分：黑粘土2，工業(yè)氧化鋁45，樟村土5，涇陽土20，左云土6，青草嶺15，白膠泥11，長石15，寧海土1，新會土5；絕緣子坯件長1946±3mm，頂端直徑162±2mm，底端直徑162±2mm，吊燒頭上部直徑為260±20mm，上部厚度75±10mm，下部直徑166±2mm，下部厚度100±10mm，底座直徑200±15mm，底座厚度45±5mm；鉛銻合金配方為91％鉛，8％銻，1％砷。實施例3與實施例1基本相同，所不同的是基料為按重量份的如下組分：黑粘土5，工業(yè)氧化鋁35，樟村土10，涇陽土8，左云土15，青草嶺7，白膠泥20，長石5，寧海土5，新會土1；絕緣子坯件長1946±3mm，頂端直徑162±2mm，底端直徑162±2mm，吊燒頭上部直徑為260±20mm，上部厚度85±10mm，下部直徑166±2mm，下部厚度100±10mm，底座直徑200±15mm，底座厚度55±5mm；鉛銻合金配方為85.5％鉛，13％銻，1.5％砷。對照例基料與實施例1的配方相同，燒制方法為傳統平燒，使用普通的硅酸鹽水泥膠合劑膠裝瓷件與附件。采用實施例1至實施例3的方法進行制備，得到的絕緣子的性能如下表所示：檢測項目實施例1實施例2實施例3對照例成品拉伸強度556kn558kn535kn120kn膠裝溫度375℃388℃373℃常溫瓷件合格率90％85％90％30％通過比較，本發(fā)明的高強度長棒形瓷絕緣子的制備方法，明顯比傳統工藝在瓷件合格率、成品拉伸強度上有大幅度的提高。本發(fā)明按照上述實施例進行了說明，應當理解，上述實施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁12