[发明专利]一种瓷套管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及瓷套管技术领域，具体为一种瓷套管及其制备方法。

背景技术

目前，随着我国电力工业发展迅速，为解决我国能源和电力负荷分布不均、超高压、特高压电网的建设是实现远距离大容量输电的应用，实现能源高效使用，资源优化配置，保护环境，具有十分重要的意义。在超高压、特高压高强度大瓷套生产过程中，采用湿法成型，对配方工艺性能要求很高，目前绝大多数厂家都采用干法成型工艺，采用二次投料，球磨时间达20多小时，制泥采用喷雾干燥造粒，等静压压制毛坯，坯件采用干修成型，还原焰烧成工艺。为解决高、大型产品湿法成型坯件易变形、开裂的质量问题，提高制造过程合格率，都期待一种在工艺上有突破、解决生产过程质量问题的有效方法和工装设备。

发明内容

本发明提供一种瓷套管及其制备方法，通过采用造孔剂和定型剂制成生坯，将生坯再次煅烧后制备得到机械性能强度较高的陶瓷套管，同时不仅能够提高瓷套的合格率，使产品性能优良、稳定，而且高效节能和环保，可以有效解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种瓷套管，所述瓷套管以下重量份的原料制成：MgO10-25份、SiO210-25份、CaSiO35-15份、玻璃粉5-10份、硅酸铝陶瓷纤维15-20份、长石5-8份、伊利石6-10份、粘土30-40份、矿化剂2-5份、氧氯化锆溶液10-20份、氧化钇溶液4-6份、氨水溶液4-6份、聚乙二醇4-6份、盐酸溶液6-8份、水10-20份、无水乙醇2-4份、造孔剂1份、定型剂1份。

一种瓷套管制备方法，包括如下步骤：

1）氧化锆陶瓷粉体：盐酸溶液加入至氧化钇溶液中，生成氯化钇溶液；将氯化钇溶液、氧氯化锆溶液和聚乙二醇混合后，滴入氨水溶液，生成氢氧化钇沉淀和氢氧化锆沉淀；将氢氧化钇沉淀和氢氧化锆沉淀水洗并过滤，再采用无水乙醇洗净并干燥，得到氧化锆陶瓷前驱体；将氧化锆陶瓷前驱体分散于无水乙醇中，干燥并煅烧后，进行球磨，得到氧化锆陶瓷粉体；

2）制备泥料：按照上述原料配比称取原料，将长石、伊利石以及莫来石和刚玉的混合物先进行砂磨，并控制细度为340目筛余0.02-0.08，然后加水调成料浆，接着一次投料，将料浆再配入粘土和矿化剂，混合球磨3.0-4.0小时，并控制细度为250目筛余0.4-0.8，再经过多次过筛，多次除铁，榨泥和二次粗练，最后陈腐不少于120小时；

3）炼泥陈腐：将泥料投入真空练泥机中练泥；再通过电阴干对练泥后的泥料进行干燥，干燥后陈腐处理。

4）成型：然后加入造孔剂和定型剂，采用内外仿型修坯机修坯成型；

5）干燥：接着进行自然阴干，然后再进入烘房干燥；

6）装烧：采用先坐后吊的方法进行装坯，并且其中烧结温度为1208-1218℃，包括烧成阶段：当温度为烧点火温度～650℃，升温速度为20-30℃/小时，当温度为650℃-990℃，升温速度为50-60℃/小时；保温阶段：温度为990℃；烧结阶段：温度为990℃～烧结温度，升温速度20-30℃/小时；烧结温度保温，温度为1208-1218℃；冷却阶段，当温度为停火温度-900℃，冷却速度-105℃～-110℃/小时；当温度为900℃～120℃，冷却速度为－20℃/小时。

根据上述技术方案，所述矿化剂，其制备步骤：包括在铜冶炼造硫熔炼工艺中，加入硅石调整熔渣成分，保证熔渣中SiO2：FeO＝1:(1.9-2.1)；按质量百分比计，控制熔渣中熔剂总量小于1％、氧化钙为6％-8％、氧化硅为26％-28％、氧化亚铁为60％-62％和氧化铁含量小于3％；熔渣冷却至1000-1050°C，再水萃冷却至室温；再将冷却至室温的熔渣细磨至d50<20μm和d90<60μm，回收有色金属铜，使熔渣中氧化铜含量小于0.75％。

根据上述技术方案，所述造孔剂，其制备方法包括：采用失水山梨醇为母体结构，在其部分羟基上通过反应接枝聚氧乙烯醚，再加入疏水基团与剩余羟基反应，从而获得用于制备网状多孔材料的造孔剂，具体步骤如下：第一阶段，将失水山梨醇与聚氧乙烯醚混合，并加入混合物质量1.0％-3.0％的氢氧化钠作为催化剂，在120-150°C的油浴锅中搅拌反应9-10h；第二阶段，在上一步的反应产物中加入疏水基团，并加入混合物质量0.5％-1.0％的氢氧化钠作为催化剂，然后在60-90°C的温度下搅拌反应4-5h，从而获得造孔剂。