專利名稱：一種熔融石英空心球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輕質(zhì)熔融石英制品技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種熔融石英空心球的制備方法。
背景技術(shù)：
熔融石英材料，如主要成分為SiO2的玻璃陶瓷具有兩大顯著特點(diǎn)1)熱膨脹系數(shù)很低，其熱膨脹系數(shù)僅為O. 54X10_6/°C;2)熱傳導(dǎo)率很低，其熱傳導(dǎo)率僅為2. Iff/m* K0因 此，熔融石英材料不僅具有非常優(yōu)良的耐急冷急熱性，而且具有非常優(yōu)良的隔熱性能。如果將熔融石英材料加工成輕質(zhì)隔熱制品，該輕質(zhì)隔熱制品的隔熱效果是其它耐火輕質(zhì)隔熱制品無法比擬的。熔融石英空心球是制備熔融石英輕質(zhì)隔熱制品的一種原料；目前國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)隔熱保溫輕質(zhì)耐火制品的空心球有空心漂珠、氧化鋁空心球、氧化鋯空心球等。這些空心球大多采用高溫熔融噴吹工藝而成，而熔融石英由于熔體的粘度太大無法噴吹成球。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成球載體滾球的方法制備熔融石英空心球。本發(fā)明的熔融石英空心球的制備方法，采用有機(jī)球狀載體成球,再將有機(jī)球狀載體高溫?zé)菩纬煽招那?，具體包括以下步驟
(1)、原料選擇
采用純度為97. O 99. 0wt%的熔融石英為原料，其顆粒度為325 500目，即O. 025 O. 05mm ；
(2)空心球的制備
a)、選擇可燒掉的球型物作為成球載體，采用滾球機(jī)作為成球設(shè)備；
b)、先將成球載體放入滾球機(jī)中，噴灑液體結(jié)合劑，使成球載體表面被液體結(jié)合劑浸潤(rùn)，再將熔融石英原料撒入滾球機(jī)中，在成球載體表面形成熔融石英包裹層；
c)將步驟b)制備的成球物經(jīng)80 100°CX 10小時(shí)干燥；
d)將步驟c)干燥的成球物裝入高溫窯爐中，經(jīng)1100 1200°C燒結(jié)，保溫6 10小時(shí)，制成成品。進(jìn)一步,所述成球載體為有機(jī)球體,包括聚苯乙烯球、聚乙烯球及橡膠球。進(jìn)一步,所述有機(jī)球體的粒徑為2 5mm。進(jìn)一步，所述液體結(jié)合劑為水基結(jié)合劑。
進(jìn)一步，所述液體結(jié)合劑為水、水玻璃或硅膠。進(jìn)一步，所述滾球機(jī)為斜盤式或斜筒式。選用有機(jī)成球載體的優(yōu)點(diǎn)是1、燃燒點(diǎn)較低，容易燒掉；2、幾乎沒有殘留物，對(duì)熔融石英的高溫性能沒有影響。有機(jī)球體的粒徑為2 5mm ;當(dāng)粒度小于2mm時(shí)，成球率很低，空心球的壁厚較厚，影響其隔熱性能；當(dāng)粒度大于5mm時(shí)，空心球的強(qiáng)度會(huì)降低，影響使用。
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由于液體結(jié)合劑要求與有機(jī)載體有很好潤(rùn)濕性，實(shí)驗(yàn)表明，水、水玻璃、硅膠等水基結(jié)合劑都具有較好的潤(rùn)濕性。與其它材質(zhì)的空心球相比，本工藝制備的熔融石英空心球具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)、堆積密度低。熔融石英空心球的堆積密度約為O. 5^0. 7g/cm3,因此，用該熔融石英空心球制備的制品具有更低的體積密度和更好的絕熱性能。2)、耐急冷急熱性好。熔融石英空心球的熱膨脹系數(shù)約為O. 5X 10-6/oC，具有很好的熱震穩(wěn)定性。3)、隔熱性能好。熔融石英空心球的導(dǎo)熱系數(shù)約為O. I ff/m · K，隔熱效果非常好。4)、化學(xué)性能穩(wěn)定。SiO2屬中性氧化物，除氫氟酸和熱濃硫酸對(duì)其有侵蝕之外，與其它酸類物質(zhì)和各種金屬熔體幾乎不發(fā)生作用，對(duì)各種玻璃熔渣也有非常好的耐侵蝕性。本工藝制備的熔融石英空心球可以作為耐火隔熱保溫制品的優(yōu)質(zhì)原料，例如熔融石英空心球澆注料、熔融石英空心球輕質(zhì)隔熱磚、熔融石英空心球填充料等等，具有很好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式原料的SiO2含量及顆粒度、結(jié)合劑選擇、有機(jī)載體選擇、干燥及燒結(jié)溫度見下表
權(quán)利要求
1.一種熔融石英空心球的制備方法，其特征是具體包括以下步驟 (1)、原料選擇 采用純度為97. O 99. Owt%的熔融石英為原料，其顆粒度為325 500目； (2)空心球的制備 a)、選擇可燒掉的球型物作為成球載體，采用滾球機(jī)作為成球設(shè)備； b)、先將成球載體放入滾球機(jī)中，噴灑液體結(jié)合劑，使成球載體表面被液體結(jié)合劑浸潤(rùn)，再將熔融石英原料撒入滾球機(jī)中，在成球載體表面形成熔融石英包裹層； c)將步驟b)制備的成球物經(jīng)80 100°CX 10小時(shí)干燥； d)將步驟c)干燥的成球物裝入高溫窯爐中，經(jīng)1100 1200°C燒結(jié)，保溫6 10小時(shí)，制成成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔融石英空心球的制備方法，其特征是所述成球載體為有機(jī)球體，包括聚苯乙烯球、聚乙烯球及橡膠球。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融石英空心球的制備方法，其特征是所述有機(jī)球體的粒徑為2 5_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔融石英空心球的制備方法，其特征是所述液體結(jié)合劑為水基結(jié)合劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔融石英空心球的制備方法，其特征是所述液體結(jié)合劑為水、水玻璃或硅膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熔融石英空心球的制備方法，其特征是所述滾球機(jī)為斜盤式或斜筒式。
全文摘要
本發(fā)明公開的熔融石英空心球的制備方法，采用有機(jī)球狀載體成球，再將有機(jī)球狀載體高溫?zé)菩纬煽招那?，具體包括以下步驟采用純度為97.0～99.0wt%的熔融石英為原料，其顆粒度為325～500目；a)、選擇可燒掉的球型物作為成球載體，采用滾球機(jī)作為成球設(shè)備；b)、先將成球載體放入滾球機(jī)中，噴灑液體結(jié)合劑，使成球載體表面被液體結(jié)合劑浸潤(rùn)，再將熔融石英原料撒入滾球機(jī)中，在成球載體表面形成熔融石英包裹層；c)將步驟b)制備的成球物經(jīng)80～100℃×10小時(shí)干燥；d)將步驟c)干燥的成球物裝入高溫窯爐中，經(jīng)1100～1200℃燒結(jié)，保溫6～10小時(shí)，制成成品。本工藝制備的熔融石英空心球具有體積密度低、耐急冷急熱性好、隔熱性能好及化學(xué)性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C03B19/10GK102701573SQ20121000006
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月1日
發(fā)明者劉廣彬, 孫學(xué)義, 張拯, 雷復(fù)興 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)北苑特種陶瓷有限公司