專利名稱：一種剛玉陶瓷內襯彎頭和一種剛玉陶瓷內襯的制造方法
技術領域：
本發明涉及管道領域，特別是指一種剛玉陶瓷內襯彎頭和一種剛玉陶瓷內襯的制造方法。
背景技術：
混凝土泵車管道在長期使用過程中要受到混凝土拌合料的沖蝕作用，尤其是管道連接彎頭處因混凝土拌合料運動方向發生變化產生離心力作用，彎頭外徑處所承受的沖擊磨蝕最為嚴重，甚至磨穿，彎頭磨損率高于直管部位數倍。現有的混凝土泵車管路彎頭有的采用增加管路內壁金屬厚度的，有的采用耐磨合金材料，以延長使用壽命，但是成本高，效果不盡理想。采用貼片剛玉陶瓷可以解決耐磨問題，但是貼片容易脫落，一旦脫落會造成附近的剛玉陶瓷片跟著脫落，影響彎頭、管道的使用壽命。
發明內容
本發明提出一種剛玉陶瓷內襯彎頭和一種剛玉陶瓷內襯的制造方法，解決了現有技術中彎頭沖擊磨蝕嚴重的問題。本發明的技術方案是這樣實現的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，包括彎頭主體；剛玉陶瓷內襯，設置于所述彎頭主體內，包括若干相互連接的剛玉陶瓷內襯環，所述剛玉陶瓷內襯環內徑相同，所述剛玉陶瓷內襯環在所述彎頭主體外徑處的厚度大于其在所述彎頭主體內徑處的厚度。進ー步地，所述剛玉陶瓷內襯由下述重量百分比的原料組成a -Al2O3微粉74 78%,SiO2O. 2 IY2O3I 2%,CeO2I 2%、蘇州土 I 4%,Zr0218 22%，上述原料總重為100%，外加上述原料總重O. 04 O. I %的聚こ烯醇溶液、O. I O. 5%的分散劑和80 85%的水。進ー步地，所述原料粒度為Ci-Al2O3微粉5000 6000目、Si02300 325目、Y203300 400 目、Ce02300 325 目、蘇州土 240 250 目、ZrO2150 180 目。優選地，所述聚こ烯醇溶液的質量濃度為5 8%，所述分散劑為六偏磷酸鈉。進ー步地，本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭，還包括環形槽，設置于所述彎頭主體內兩端。進ー步地，本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭，還包括耐高溫高強度無機粘結劑，設置于所述剛玉陶瓷內襯環之間以及所述剛玉陶瓷內襯環與所述彎頭主體內壁之間。一種剛玉陶瓷內襯的制造方法，包括以下步驟按原料組成稱料,將CeO2和ZrO2投入球磨機,加水球磨，當D5tl達到4 5 μ m時，向球磨機中加入50%的a -Al2O3微粉，然后加入Si02、Y2O3和蘇州土，再加入余下的a -Al2O3微粉，加入水和分散劑，球磨45 50h，取樣檢測粒度，要求粒度D5tl為2 3μπι;加入聚こ烯醇溶液，再球磨I I. 5h開始造粒，得到粒度為40 180目的造粒粉；將造粒粉等靜壓成型，壓制成毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下；采用真空橡皮膨脹夾具車制毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下；將車制后的毛坯按尺寸切割，采用座燒方法裝窯，燒結溫度為1680 1720°C，在此溫度下保溫I. 5 2. 5h燒結，出窯。進ー步地，所述座燒是在棚板上鋪ー層20目的白剛玉砂，放上墊片并校平，墊片上鋪ー層40目的白剛玉砂，然后將瓷管放在墊片上裝窯；所述棚板材質為SiC，厚度為20 25_，耐火度彡1750°C。進ー步地，所述等靜壓成型時的壓力曲線為 壓カ由表壓OMPa逐漸升壓至200Mpa,歷時IOmin,保壓2min ；由200Mpa逐漸減壓至150Mpa,歷時2min,保壓Imin ；由150Mpa逐漸減壓至IOOMpa,歷時2min,保壓Imin ；由IOOMpa逐漸減壓至60Mpa,歷時O. 5min,保壓2min ；由60Mpa逐漸減壓至OMpa,歷時2min。進ー步地，所述燒結溫度要求為毛坯由室溫經3h升溫至300°C，再經3. 5h升溫至600°C，再經5h升溫至950°C，保溫Ih ；再由950°C經5h升溫至1200°C，經3h升溫至1350°C，保溫2h ；再由1350°C經 7h 升溫至 1680 1720°C，保溫 I. 5 2. 5h ;最后隨爐冷卻。本發明的有益效果為I、采用剛玉陶瓷內襯，可大大減少彎頭主體的沖擊磨蝕，并且由于剛玉陶瓷內襯外徑處受沖擊磨蝕較剛玉陶瓷內襯內徑處沖擊磨蝕程度大，使剛玉陶瓷內襯位于彎頭主體外徑處的厚度大于其位于彎頭主體內徑處的厚度，可進ー步提高彎頭主體的使用壽命。2、彎頭主體內兩端設有環形槽，環形槽內可設置擋圈，阻擋并壓緊剛玉陶瓷內襯環，使結構更加牢固可靠。3、耐高溫高強度無機粘結劑可使剛玉陶瓷內襯環之間以及剛玉陶瓷內襯環與彎頭主體內壁之間連接更加緊密，使結構更加牢固可靠。4、本發明改進了剛玉陶瓷內襯的原料配方和制造方法，采用等靜壓成型エ藝，嚴格控制壓カ曲線和燒結溫度曲線，解決了該類產品燒結容易變形、耐磨耐腐蝕性能差等問題，有效控制了產品質量。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明一種剛玉陶瓷內襯彎頭的結構示意圖2為本發明一種剛玉陶瓷內襯彎頭的徑向剖視圖。圖中I、彎頭主體；2、剛玉陶瓷內襯環；3、環形槽。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
如圖1-2所示，本發明所述的ー種剛玉陶瓷內襯彎頭，包括彎頭主體I ;剛玉陶瓷內襯，設置于所述彎頭主體I內，包括若干相互連接的剛玉陶瓷內襯環2，所述剛玉陶瓷內襯環2內徑相同，所述剛玉陶瓷內襯環2在所述彎頭主體I外徑處的厚度大于其在所述彎頭主體I內徑處的厚度。其中，采用剛玉陶瓷內襯，可大大減少彎頭主體I的沖擊磨蝕,并且由于剛玉陶瓷內襯外徑處受沖擊磨蝕較剛玉陶瓷內襯內徑處沖擊磨蝕程度大,使剛玉陶瓷內襯位于彎頭主體I外徑處的厚度大于其位于彎頭主體I內徑處的厚度,可進ー步提高彎頭主體I的使用壽命。其中，具體地，所述剛玉陶瓷內襯由下述重量百分比的原料組成Ci-Al2O3微粉74 78%, SiO2O. 2 HY2O3I 2%, CeO2I 2%、蘇州土 I 4%,Zr0218 22%,±述原料總重為100%，外加上述原料總重O. 04 O. I %的聚こ烯醇溶液、O. I O. 5%的分散劑和80 85%的水。其中，具體地，所述原料粒度為a-Al2O3微粉5000 6000目、Si02300 325目、Y203300 400 目、Ce02300 325 目、蘇州土 240 250 目、ZrO2150 180 目。其中，優選地，所述聚こ烯醇溶液的質量濃度為5 8%，所述分散劑為六偏磷酸鈉。本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭，還包括環形槽3，設置于所述彎頭主體I內兩端。其中，彎頭主體I內兩端設有環形槽3，環形槽3內可設置擋圈，阻擋并壓緊剛玉陶瓷內襯環2，使結構更加牢固可靠。本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭，還包括耐高溫高強度無機粘結劑，設置于所述剛玉陶瓷內襯環2之間以及所述剛玉陶瓷內襯環I與所述彎頭主體I內壁之間。其中，耐高溫高強度無機粘結劑可使剛玉陶瓷內襯環2之間以及剛玉陶瓷內襯環2與彎頭主體I內壁之間連接更加緊密，使結構更加牢固可靠。本發明還提供了一種剛玉陶瓷內襯的制造方法，包括以下步驟按原料組成稱料,將CeO2和ZrO2投入球磨機,加水球磨，當D5tl達到4 5 μ m時，向球磨機中加入50%的a -Al2O3微粉，然后加入Si02、Y2O3和蘇州土，再加入余下的a -Al2O3微粉，加入水和分散劑，球磨45 50h，取樣檢測粒度，要求粒度D5tl為2 3μπι;加入聚こ烯醇溶液，再球磨I I. 5h開始造粒，得到粒度為40 180目的造粒粉；將造粒粉等靜壓成型，壓制成毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下；采用真空橡皮膨脹夾具車制毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下；將車制后的毛坯按尺寸切割，采用座燒方法裝窯，燒結溫度為1680 1720°C，在此溫度下保溫I. 5 2. 5h燒結，出窯。其中，D5tl的具體含義為一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%，小于它的顆粒也占50%，D5。也叫中位徑或中值粒徑。D5tl常用來表示粉體的平均粒度。其中，具體地，所述座燒是在棚板上鋪ー層20目的白剛玉砂，放上墊片并校平，墊片上鋪ー層40目的白剛玉砂，然后將瓷管放在墊片上裝窯；所述棚板材質為SiC，厚度為 20 25_，耐火度彡1750°C。其中，具體地，所述等靜壓成型時的壓力曲線為壓カ由表壓OMPa逐漸升壓至200Mpa,歷時IOmin,保壓2min ；由200Mpa逐漸減壓至150Mpa,歷時2min,保壓Imin ；由150Mpa逐漸減壓至IOOMpa,歷時2min,保壓Imin ；由IOOMpa逐漸減壓至60Mpa,歷時O. 5min,保壓2min ；由60Mpa逐漸減壓至OMpa,歷時2min。其中，具體地，，所述燒結溫度要求為毛坯由室溫經3h升溫至300°C，再經3. 5h升溫至600°C，再經5h升溫至950°C，保溫Ih ；再由950°C經5h升溫至1200°C，經3h升溫至1350°C，保溫2h ；再由1350°C經 7h 升溫至 1680 1720°C，保溫 I. 5 2. 5h ;最后隨爐冷卻。其中，本發明改進了剛玉陶瓷內襯的原料配方和制造方法，采用等靜壓成型エ藝，嚴格控制壓カ曲線和燒結溫度曲線，解決了該類產品燒結容易變形、耐磨耐腐蝕性能差等問題，有效控制了產品質量。本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭可以輸送10-15萬方混凝土，而普通鋼彎頭僅可以輸送3-5萬方混凝土，因此，本發明所述的剛玉陶瓷內襯彎頭為同類產品使用壽命的3倍以上。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，包括 彎頭主體⑴； 剛玉陶瓷內襯，設置于所述彎頭主體(I)內，包括若干相互連接的剛玉陶瓷內襯環(2)，所述剛玉陶瓷內襯環(2)內徑相同，所述剛玉陶瓷內襯環⑵在所述彎頭主體⑴外徑處的厚度大于其在所述彎頭主體(I)內徑處的厚度。
2.根據權利要求I所述的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，所述剛玉陶瓷內襯由下述重量百分比的原料組成a -Al2O3微粉74 78 %、SiO2O. 2 I %、Y2O3I 2 %、CeO21 2%、蘇州土 I 4%、ZrO218 22%，上述原料總重為100 %，外加上述原料總重O. 04 O.I %的聚乙烯醇溶液、O. I O. 5%的分散劑和80 85%的水。
3.根據權利要求2所述的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，所述原料粒度為a -Al2O3 微粉 5000 6000 目、Si02300 325 目、Y203300 400 目、Ce02300 325 目、蘇州土 240 250 目、ZrO2150 180 目。
4.根據權利要求3所述的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的質量濃度為5 8%,所述分散劑為六偏磷酸鈉。
5.根據權利要求4所述的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，還包括 環形槽(3)，設置于所述彎頭主體(I)內兩端。
6.根據權利要求5所述的一種剛玉陶瓷內襯彎頭，其特征在于，還包括 耐高溫高強度無機粘結劑，設置于所述剛玉陶瓷內襯環(2)之間以及所述剛玉陶瓷內襯環(I)與所述彎頭主體(I)內壁之間。
7.一種剛玉陶瓷內襯的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 按原料組成稱料，將CeO2和ZrO2投入球磨機,加水球磨，當D5tl達到4 5μηι時，向球磨機中加入50%的a -Al2O3微粉，然后加入Si02、Y203和蘇州土，再加入余下的a -Al2O3微粉，加入水和分散劑，球磨45 50h，取樣檢測粒度，要求粒度D5tl為2 3μπι;加入聚乙烯醇溶液，再球磨I I. 5h開始造粒，得到粒度為40 180目的造粒粉； 將造粒粉等靜壓成型，壓制成毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下； 采用真空橡皮膨脹夾具車制毛坯，毛坯含水量控制在I. 5%以下； 將車制后的毛坯按尺寸切割，采用座燒方法裝窯，燒結溫度為1680 1720°C，在此溫度下保溫I. 5 2. 5h燒結，出窯。
8.根據權利要求7所述的剛玉陶瓷內襯的制造方法，其特征在于，所述座燒是在棚板上鋪一層20目的白剛玉砂，放上墊片并校平，墊片上鋪一層40目的白剛玉砂，然后將瓷管放在墊片上裝窯；所述棚板材質為SiC，厚度為20 25mm，耐火度> 1750°C。
9.根據權利要求8所述的剛玉陶瓷內襯的制造方法，其特征在于，所述等靜壓成型時的壓力曲線為 壓力由表壓OMPa逐漸升壓至200Mpa,歷時IOmin,保壓2min ； 由200Mpa逐漸減壓至150Mpa,歷時2min,保壓Imin ； 由150Mpa逐漸減壓至IOOMpa,歷時2min,保壓Imin ； 由IOOMpa逐漸減壓至60Mpa,歷時O. 5min,保壓2min ； 由60Mpa逐漸減壓至OMpa,歷時2min。
10.根據權利要求9所述的剛玉陶瓷內襯的制造方法，其特征在于，所述燒結溫度要求為: 毛坯由室溫經3h升溫至300°C，再經3. 5h升溫至600°C，再經5h升溫至950°C，保溫Ih ； 再由950° C經5h升溫至1200°C，經3h升溫至1350°C，保溫2h ； 再由1350°C經7h升溫至1680 1720°C，保溫I. 5 2. 5h ; 最后隨爐冷卻。
全文摘要
本發明提出了一種剛玉陶瓷內襯彎頭，包括彎頭主體；剛玉陶瓷內襯，設置于所述彎頭主體內，包括若干相互連接的剛玉陶瓷內襯環，所述剛玉陶瓷內襯環內徑相同，所述剛玉陶瓷內襯環在所述彎頭主體外徑處的厚度大于其在所述彎頭主體內徑處的厚度。本發明的剛玉陶瓷內襯彎頭，采用剛玉陶瓷內襯，可大大減少彎頭主體的沖擊磨蝕，并且由于剛玉陶瓷內襯外徑處受沖擊磨蝕較剛玉陶瓷內襯內徑處沖擊磨蝕程度大，使剛玉陶瓷內襯位于彎頭主體外徑處的厚度大于其位于彎頭主體內徑處的厚度，可進一步提高彎頭主體的使用壽命。
文檔編號C04B35/10GK102809014SQ20121030386
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月24日 優先權日2012年8月24日
發明者姚建力 申請人:姚建力