一種全纖維陶瓷坯體排膠方法及窯爐的製作方法
2023-12-03 17:52:31 1
專利名稱：一種全纖維陶瓷坯體排膠方法及窯爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及無機非金屬材料領域，尤其適用於排除陶瓷坯體在成型中使用的有機 物先驅體，及其他低熔沸點化合物的工業和實驗室用的一種全纖維陶瓷坯體排膠方法及窯 爐。
背景技術：
目前，隨著新材料技術的發展，對陶瓷的生產、性能也提出了更高的要求。由於陶 瓷材料普遍存在高硬度、脆性大等特點使陶瓷材料的加工比較困難，但流延成型、有機物先 驅體法、凝膠注膜等成型方式改變陶瓷材料難加工的缺陷，使陶瓷材料也能很容易被加工 成各種形狀。在這些成型方式中常常要使用有機溶劑或水溶液，這些溶劑能改變陶瓷的可 塑性能，但是在陶瓷材料的中燒成過程中，這些低熔沸點的化合物都會蒸發、氧化、燃燒變 成氣體排出，因此排膠過程，會對材料的性能產生影響。現有的排膠窯爐系統都是使用普通 窯爐加裝排氣裝置來進行排膠過程，或者引用國外排膠設備，但這些做法都存在成本較高， 溫度控制困難，排膠速度慢，坯體性能不穩定等缺點。
發明內容
為克服現有技術的不足，本發明提供一種全纖維陶瓷坯體排膠方法及窯爐。本發 明可用於流延成型的陶瓷基片、多孔陶瓷的排膠過程。具有結構簡單，操作維修簡便，不僅 能廣泛應用於陶瓷素坯的排膠過程，還能用於低溫陶瓷的燒結生產。為實現上述發明目的，本發明採用如下所述的技術方案一種全纖維陶瓷坯體排膠方法，含有機物的陶瓷素坯在全纖維陶瓷坯體排膠窯爐 中經過升溫加熱、保溫排膠，再加熱三個把素坯中有機物變成氣體排出，使素坯形成具有一 定強度和緻密結構的多孔坯體，同時保持坯體形狀不發生明顯彎曲變形，便於坯體在燒成 過程形成完整形狀的緻密體，提高產品的成品率。排膠的保溫溫度可以為600 1000°C。實施上述方法的一種全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，主要包括窯體、發熱元件、內部結 構、使用耐火材料及保溫材料。窯體由內而內依次有金屬外殼、外殼內側的耐火纖維、窯內 電阻絲髮熱元件、進氣及排氣管道、窯低少量輕質耐火材料。所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，窯體機構採用分區設計，不同的溫度區域使用 不同的溫度制度，可分為加熱、排膠、加熱階段，便於在生產過程中控制排膠製度。陶瓷坯體 置於窯車之上，在自動或手動控制下從窯爐進口進入，在通過排膠爐窯體過程中經歷升溫 加熱、保溫排膠，再加熱三個階段，完成排膠過程。所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，窯爐內部的排膠室主體結構為全纖維結構，外 殼為金屬保護，窯爐底部和槽板有輕質耐火磚便於支撐窯車運行和固定，排膠窯結構簡單， 功率較低。所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，進風和排氣系統為兩組通風管道，並在管道外 部配置通風風機。排氣管道由窯爐頂部排除有機膠體，窯爐外部設有燃燒裝置，便於焚燒排
3除的有機膠體，減少環境汙染；進風管道由窯爐底部通入新鮮空氣，從而保持窯爐內部氣流 壓力穩定性，不但稀釋有機膠體的含量，便於膠體充分而迅速的排除。而在窯外配置風機也 便於系統的維護和檢修，使窯爐的工作更穩定。所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，窯爐加熱系統使用電加熱，分別在窯爐側別和 底部設有加熱牆和加熱板，加熱過程中，窯內受熱均勻，可以保證窯內溫度場穩定性，坯體 的排膠效果良好。由於採用如上所述的技術方案，本發明具有如下所述的優越性一種全纖維陶瓷坯體排膠方法及窯爐，具有排膠速度快，排膠效果好，其窯爐配置 具有結構簡單，操作維修簡便，同時窯爐使用功率低僅為國外同類產品的60-70%，並且與 其他結構排膠窯相比成本也很低，不僅能廣泛應用於陶瓷素坯的排膠過程，還能用於低溫 陶瓷的燒結生產。
圖1為本發明窯爐內部的豎面剖視圖；圖2為本友明窯爐主體的橫面剖視圖；圖3為本發明窯爐底部進風管路布局圖；圖4為本發明窯爐頂部排風管路布局圖；圖5為全纖維陶瓷坯體排膠溫度曲線圖；圖中1_全纖維；2-加熱板；3-進風管道；4-排氣管道；5-外殼；6-耐火磚；7_加 熱區；8-排膠區；9-加熱區；10-進風系統；11-排風系統；
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案做進一步說明實施示例如圖1、2、3、4、5所示，一種全纖維陶瓷坯體排膠方法，含有機物的陶瓷 素坯在全纖維陶瓷坯體排膠窯爐中經過升溫加熱、保溫排膠，再加熱三個把素坯中有機物 變成氣體排出，使素坯形成具有一定強度和緻密結構的多孔坯體，同時保持坯體形狀不發 生明顯彎曲變形，便於坯體在燒成過程形成完整形狀的緻密體，提高產品的成品率。排膠的 保溫溫度可以為600 1000°C。實施上述方法的一種全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，主要包括窯體、發熱元件、內部結 構、使用耐火材料及保溫材料。窯體由內而內依次有金屬外殼、外殼內側的耐火纖維、窯內 電阻絲髮熱元件、進氣及排氣管道、窯低少量輕質耐火材料。所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，窯體機構採用分區設計，不同的溫度區域使用 不同的溫度制度，可分為加熱、排膠、加熱階段，便於在生產過程中控制排膠製度。陶瓷坯體 置於窯車之上，在自動或手動控制下從窯爐進口進入，在通過排膠爐窯體過程中經歷升溫 加熱、保溫排膠，再加熱三個階段，完成排膠過程。所述窯爐內部的排膠室主體結構為全纖維結構，外殼為金屬保護，窯爐底部和槽 板有輕質耐火磚便於支撐窯車運行和固定，排膠窯結構簡單，功率較低。所述進風和排氣系統為兩組通風管道，並在管道外部配置通風風機。排氣管道由 窯爐頂部排除有機膠體，窯爐外部設有燃燒裝置，便於焚燒排除的有機膠體，減少環境汙染；進風管道由窯爐底部通入新鮮空氣，從而保持窯爐內部氣流壓力穩定性，不但稀釋有機 膠體的含量，便於膠體充分而迅速的排除。而在窯外配置風機也便於系統的維護和檢修，使 窯爐的工作更穩定。所述窯爐加熱系統使用電加熱，分別在窯爐側別和底部設有加熱牆和加熱板，加 熱過程中，窯內受熱均勻，可以保證窯內溫度場穩定性，坯體的排膠效果良好。本發明包括窯內結構圖1、整段窯體結構圖2、窯爐底部進風管路布局3、窯爐頂部 排風管路布局圖4。本發明的製造根據整段窯體，採用分區設計，不同區域溫度制度不同，可 分為加熱7、排膠8、加熱9階段。窯爐內部的排膠室主體結構為全纖維1結構，外殼5為金 屬保護，窯爐底部和槽板有輕質耐火磚6便於支撐窯車運行和固定。進風和排氣系統為兩組通風管道，進風管路和排風管路的布局圖分別如圖3，4所 示，在每個溫度區域都分別設有進風10和排風系統11，並在管道外部配置通風風機。排氣 管道4由窯爐頂部排除有機膠體，窯爐外部設有燃燒裝置，便於焚燒排除的有機膠體，減少 環境汙染；進風管道3由窯爐底部通入新鮮空氣，從而保持窯爐內部氣流壓力穩定性。本發明的窯爐加熱系統使用電加熱，分別在窯爐側部和底部設有加熱牆和加熱板 2，加熱過程中，窯內受熱均勻，可以保證窯內溫度場穩定性。
權利要求
一種全纖維陶瓷坯體排膠方法，其特徵在於含有機物的陶瓷素坯在全纖維陶瓷坯體排膠窯爐中經過升溫加熱、保溫排膠，再加熱三個把素坯中有機物變成氣體排出，使素坯形成具有一定強度和緻密結構的多孔坯體，同時保持坯體形狀不發生明顯彎曲變形，便於坯體在燒成過程形成完整形狀的緻密體，提高產品的成品率。排膠的保溫溫度可以為600～1000℃。
2.實施上述方法的一種全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，主要包括窯體、發熱元件、窯體機 構、使用耐火材料及保溫材料，其特徵在於窯體由內而內依次有金屬外殼、外殼內側的耐 火纖維、窯內電阻絲髮熱元件、進氣及排氣管道(4)、窯低少量輕質耐火材料。
3.根據權利要求2所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，其特徵在於窯體機構採用分區 設計，不同的溫度區域使用不同的溫度制度，可分為加熱區(7)、排膠區(8)、加熱區(9)階 段，便於在生產過程中控制排膠製度。陶瓷坯體置於窯車之上，在自動或手動控制下從窯爐 進口進入，在通過排膠爐窯體過程中經歷升溫加熱、保溫排膠，再加熱三個階段，完成排膠 過程。
4.根據權利要求2所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，其特徵在於窯爐內部的排膠室 主體結構為全纖維(1)結構，外殼為金屬保護，窯爐底部和槽板有輕質耐火磚便於支撐窯 車運行和固定，排膠窯結構簡單，功率較低。
5.根據權利要求2所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，其特徵在於進風系統(10)和排 氣系統(11)為兩組通風管道，並在管道外部配置通風風機。排氣管道由窯爐頂部排除有機 膠體，窯爐外部設有燃燒裝置，便於焚燒排除的有機膠體，減少環境汙染；進風管道由窯爐 底部通入新鮮空氣，從而保持窯爐內部氣流壓力穩定性，不但稀釋有機膠體的含量，便於膠 體充分而迅速的排除。而在窯外配置風機也便於系統的維護和檢修，使窯爐的工作更穩定。
6.根據權利要求2所述的全纖維陶瓷坯體排膠窯爐，其特徵在於窯爐加熱系統使用 電加熱，分別在窯爐側別和底部設有加熱牆和加熱板(2)，加熱過程中，窯內受熱均勻，可以 保證窯內溫度場穩定性，坯體的排膠效果良好。
全文摘要
本發明公開一種全纖維陶瓷坯體排膠方法，含有機物的陶瓷素坯在全纖維陶瓷坯體排膠窯爐中經過升溫加熱、保溫排膠，再加熱三個把素坯中有機物變成氣體排出，使素坯形成具有一定強度和緻密結構的多孔坯體，同時保持坯體形狀不發生明顯彎曲變形，便於坯體在燒成過程形成完整形狀的緻密體，提高產品的成品率。排膠的保溫溫度可以為600～1000℃。本發明具有結構簡單，操作維修簡便，同時窯爐使用功率低僅為國外同類產品的60-70％，並且與其他結構排膠窯相比成本也很低，不僅能廣泛應用於陶瓷素坯的排膠過程，還能用於低溫陶瓷的燒結生產。
文檔編號F27B9/26GK101798229SQ20091022741
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者張戰營, 王玉江, 羅偉, 蔡澤 申請人:洛陽神佳窯業有限公司;洛陽理工學院