一種井下防靜電陶瓷託輥及其製備方法
2023-06-22 09:21:51 2
專利名稱：一種井下防靜電陶瓷託輥及其製備方法
技術領域：
本發明涉及ー種井下防靜電陶瓷託輥及其製備方法，屬大型皮帶運輸機械配件技術領域。
背景技術：
大型煤礦井下皮帶運輸機的鋼製託輥與皮帶機高速運轉摩擦會產生靜電，靜電電荷聚集多了極易產生火花引發瓦斯爆炸。目前，陶瓷託輥因具有較好的耐磨性能和絕緣性能而成為鋼製託輥的替代品被廣泛應用。但現有陶瓷託輥一般都是採用普通陶瓷材料製作而成，不具有導電性，隨著陶瓷託輥與皮帶機高速運轉摩擦時間延長，不能及時將陶瓷託輥表面聚集的電荷釋放棹，仍會產生靜電火花引發瓦斯爆炸，危及煤礦工人生命安全及生產作業安全。
發明內容
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本發明的目的在於，提供一種採用碳化矽、氧化銅、氧化鎳與坯料按一定比例配製，通過常壓高溫燒造；既具有導電、防靜電性能，又具有重量輕、硬度高、耐磨、耐酸鹼、防水、防凍的特點。解決現有陶瓷託輥採用不具有導電性能的陶瓷材料製作，不能及時釋放電荷以致產生靜電火花引發瓦斯爆炸，危及煤礦工人生命安全及生產作業安全問題的井下防靜電陶瓷託輥及其製備方法。本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的
ー種井下防靜電陶瓷託輥，其特徵在於它由下述重量百分比的原料製成
瓷石29%、高嶺土 25%、紫木節14%、鈉長石10%、黑粘土 6%、鉀長石8%、碳化矽粉8% ；
一種用於上述井下防靜電陶瓷託輥的製備方法如下
第一歩原礦原料破碎、風化
分別將在水浸和自然風化條件下不能物理分解的瓷石、鉀長石、鈉長石、碳化矽通過雷蒙磨進行粉磨後，通過粉末振動篩篩分使原料粒度ぎ100目，細度合格的礦粉分別入倉儲存，過篩後的餘料二次粉磨；其餘能在水浸和自然風化條件下物理分解的原料露天堆放30天以上備用；
第二步料漿製備
按上述原料配方的重量百分比，取破碎後粒度ぎ100目的瓷石、鉀長石、鈉長石、碳化矽粉和風化後的高嶺土、紫木節、黑粘土放入球磨機，球磨機內的研磨介質為含矽量98%以上、粒度直徑為150mm 250mm的石頭，按石頭料水=I. 5 I I的重量比例加入球磨機中研磨，研磨9 10小時，放漿時通過250目振動篩篩分，保證料漿細度き250目；第三步料漿均化
將球磨好的料漿注入沉漿池中，通過螺旋攪拌機勻速攪拌30分鐘，使料漿充分混合均化，螺旋攪拌機的轉速為750r/min ；
第四歩濾泥將混合後的料漿通過液壓雙缸泵注入布帶式濾泥機，濾除水分製成泥餅，通過調整液壓雙缸泵的壓力和注入時間將泥餅含水量控制在18% 20%範圍；
第五步練泥、存腐
對濾水後的泥餅放入粗練機中擠出，重複兩次使泥料各種化學組分充分混合，粗煉擠出的泥段放置在陰涼處存放一周進行存腐，讓泥料中的有機物腐爛分解；
第六步毛坯擠出成型
根據《帶式輸送機設計手冊》規定的託輥規格，對粗 練存腐後的原料進行擠出成型；擠出成型採用真空練泥機，要求真空度ぎ15kmp，擠出毛坯含水量保持在18% ；
第七步將含水量保持在18%的毛坯放在乾燥架上陰乾2天，室溫ぎ5°C.使毛坯的含水量降至12 14% ；
第八步將含水量在12 14%的毛坯進行高溫乾燥，乾燥溫度為65°C，乾燥時間為I天，使混合泥的含水量進ー步降至2 4% ;
第九步生坯車制
將含水量為2 4%的毛坯在成型車床上加工，使其外形尺寸控制在國標(GB/10595-2009)所規定的關於託輥部分的要求，表面打磨去除附著物，車制的外形尺寸預留3mm加工餘量；
第十步高溫燒制
將車制好的生坯放進窯爐中燒制，燒制溫度為1310°C，燒制時間為45小時，燒制出陶瓷輥體；其燒制升溫曲線的控制如下
30°C 120°C， 升溫速度30°C /小時，升溫時間3小時；
120°C 360°C，升溫速度20°C /小時，升溫時間12小時；
360°C 860°C，升溫速度50°C /小時，升溫時間10小時；
860°C 1070°C,升溫速度30°C /小時，升溫時間7小時；
停止升溫，氧化氣氛下保溫2小時；
1070°C 1310°C，升溫速度30°C /小時，升溫時間8小時；
還原氣氛下保溫3小吋；
第十一歩自然冷卻至室溫後出窯，檢測陶瓷輥體；
檢測內容
1、外觀質量
陶瓷託輥外觀應為乳白色、淺黃色或青白色的顔色，表面整潔，無氣泡，防水、防灰，無落渣、裂縫現象；
2、陶瓷輥體的物理、化學性能指標
權利要求
1.ー種井下防靜電陶瓷託輥，其特徵在於它由下述重量百分比的原料製成 瓷石29%、高嶺土 25%、紫木節14%、鈉長石10%、黑粘土 6%、鉀長石8%、碳化矽粉8% ； 一種用於上述井下防靜電陶瓷託輥的製備方法如下 第一歩原礦原料破碎、風化 分別將在水浸和自然風化條件下不能物理分解的瓷石、鉀長石、鈉長石、碳化矽通過雷蒙磨進行粉磨後，通過粉末振動篩篩分使原料粒度ぎ100目，細度合格的礦粉分別入倉儲存，過篩後的餘料二次粉磨；其餘能在水浸和自然風化條件下物理分解的原料露天堆放30天以上備用； 第二步料漿製備 按上述原料配方的重量百分比，取破碎後粒度ぎ100目的瓷石、鉀長石、鈉長石、碳化矽粉和風化後的高嶺土、紫木節、黑粘土放入球磨機；球磨機內的研磨介質為含矽量98%以上、粒度直徑為150mm 250mm的石頭，按石頭料水=I. 5 I I的重量比例加入球磨機中研磨，研磨9 10小時，放漿時通過250目振動篩篩分，保證料漿細度き250目；第三步料漿均化 將球磨好的料漿注入沉漿池中，通過螺旋攪拌機勻速攪拌30分鐘，使料漿充分混合均化，螺旋攪拌機的轉速為750r/min ； 第四歩濾泥 將混合後的料漿通過液壓雙缸泵注入布帶式濾泥機，濾除水分製成泥餅，通過調整液壓雙缸泵的壓力和注入時間將泥餅含水量控制在18% 20%範圍； 第五步練泥、存腐 對濾水後的泥餅放入粗練機中擠出，重複兩次使泥料各種化學組分充分混合，粗煉擠出的泥段放置在陰涼處存放一周進行存腐，讓泥料中的有機物腐爛分解； 第六步毛坯擠出成型 根據《帶式輸送機設計手冊》規定的託輥規格，對粗練存腐後的原料進行擠出成型；擠出成型採用真空練泥機，要求真空度ぎ15kmp，擠出毛坯含水量保持在18%; 第七步將含水量保持在18%的毛坯放在乾燥架上陰乾2天，室溫ぎ5°C.使毛坯的含水量降至12 14% ； 第八步將含水量在12 14%的毛坯進行高溫乾燥，乾燥溫度為65°C，乾燥時間為I天，使混合泥的含水量進ー步降至2 4% ; 第九步生坯車制 將含水量為2 4%的毛坯在成型車床上加工，使其外形尺寸控制在國標(GB/10595-2009)所規定的關於託輥部分的要求，表面打磨去除附著物，車制的外形尺寸預留3mm加工餘量； 第十步高溫燒制 將車制好的生坯放進窯爐中燒制，燒制溫度為1310°C，燒制時間為45小時，燒制出陶瓷輥體；其燒制升溫曲線的控制如下 30°C 120°C， 升溫速度30°C /小時，升溫時間3小時； 120°C 360°C，升溫速度20°C /小時，升溫時間12小時； 360°C 860°C，升溫速度50°C /小時，升溫時間10小時；860°C 1070°C,升溫速度30°C /小時，升溫時間7小時； 停止升溫，氧化氣氛下保溫2小時； 1070°C 1310°C，升溫速度30°C /小時，升溫時間8小時； 還原氣氛下保溫3小吋； 第十一歩自然冷卻至室溫後出窯，檢測陶瓷輥體； 檢測內容 、 1、外觀質量 陶瓷託輥外觀應為乳白色、淺黃色或青白色的顔色，表面整潔，無氣泡，防水、防灰，無落渣、裂縫現象； 2、陶瓷輥體的物理、化學性能指標
全文摘要
本發明涉及一種井下防靜電陶瓷託輥及其製備方法，屬大型皮帶運輸機械配件技術領域。它由瓷石、高嶺土、紫木節、鈉長石、黑粘土、鉀長石、碳化矽粉等原料按一定重量百分比配製後，再通過料漿製備，料漿均化，濾泥，練泥、存腐，毛坯擠出成型，生坯車制，高溫燒制，精磨製成。它是利用碳化矽具有的半導體電性和高溫抗氧化、導熱、抗熔融以及摻入一定雜質即具有導電性能的特性，使陶瓷託輥既具有導電、防靜電性能，又具有重量輕、硬度高、耐磨、耐酸鹼、防水等特點。解決了現有陶瓷託輥採用普通的不具有導電性的陶瓷材料製作，不能及時釋放電荷，導致產生靜電火花引發瓦斯爆炸，危及煤礦工人生命及生產作業安全的問題。且使用安全可靠、使用壽命長。
文檔編號C04B33/13GK102674807SQ201210191359
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者楊宏發 申請人:湖北大地環保設備有限公司