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油压泥浆泵用陶瓷柱塞的生产与应用

时间:2017-06-26  来源:本网  浏览次数:513

  (咸阳陶瓷研究院刖5油压陶瓷柱塞泥浆泵用于工业输浆,配备喷雾干燥塔及压滤机已有多年历史,因其工作性能稳定而倍受陶瓷企业的青睐。在陶瓷工业连续生产屮,因陶瓷拄塞泥浆泵的工作周期较长,故对其易损件氧化铝陶瓷柱塞质量要求相当严格。根据陶瓷柱塞外径的不同,通常可把氧化铝陶瓷柱塞分:085、0ll、0l2、0l4、02、025等6种常用规格,其产品性能见表1.表1氧化铝陶瓷柱塞的性能吸水率硬度+:品相抗折强度(MPA)体积密度(Kg/m3)成品表血光洁度(Ra)刚玉2坯体的制备2.1坯料的制备采用郑州铝厂水泥厂的煅烧a―氧化铝(低碱一级),细度325目,其化学组成见表2-表2锻烧ot―氧化铝的化学组成(质量)氧化钔二氧化硅化铁氧化钠化硼烧火三氧化二铬为长沙产铬绿,三氧化二铬百分含量>99%.配料基础配方为:三氧化二铝70%-80%s方石英5%-10%,三氧化二铬2%-3%,粘土10%-13%,水28%-35%,滑石类0.02%以及适量的陶瓷添加剂3料浆制备采用湿法球磨。按配方配料,装入球磨机,水份控制在28%-35%,料:球:水=1:1.5:1,球磨16小时,用400目万孔筛余<8%,泥浆流动性良好时,即可出浆,料浆移入备用浆池进行均化陈腐3天-6天左右,备用。

  2.2成型过程成型模具应为干燥石膏模具,成型须在烘房内进行,采用压力注浆,石膏模具双面吃浆,成型石膏模具K意图见。

  将备用池中已均化陈腐好的泥浆泵入真空罐,加压至4公斤力/平方厘米左右即可进行压力注浆,注浆速度不能过快,从模具底部下注浆口进行浇注,注满时上注浆口溢浆,此时停止注浆,堵死下注浆口,继续手工给上注浆口烧杯内(通底)添加泥闪,直到模具不再吃浆为止。此时注浆工作基本完成。

  2.3烘干烘下的全部工作在烘房进行,也是成型屮工期最长的工序。烘房温度控制在30―40°C,烘坯10小时后去掉烧杯,并用修坯刀修平上注浆口处坯泥,继续于30―40千燥16小时,支掉模盖,拔掉模芯。此时因坯体水分含量还很大,均可用湿刷子进行坯体的再修复,直至坯体完好无缺,:再过48小时后,便可将模具及坯倒扣于烘房内的垫板上,轻轻去掉模具再进行烘T.此时,坯体内、外表面直接与烘房内热气流接触,烘房温度不陶浇柬嗲马艺术过高,应控制在3(:左右。温度过高,坯体内、外应力不极易导致坯体外部裂纹和内部袭纹的出现,其屮内部袭纹极易在以后的烧成中裂变成大裂纹而使产品报废。

  再过12小时后,再于垫进行扣坯,温度继续维持在30T,使温坯干燥均匀一致,并且具有一定强度。然后,移至另一间烘房,温度控制为30T,24小,时后,坯体全部干燥,能够进行烧成。同时,成型工序的下一轮工作便可重新开始。

  3产品的烧成烧成氧化铝陶瓷柱塞采用4立方米油烧倒焰窑,风机功率18.5千瓦,油泵功率1.5千瓦,采用西安仪表厂的XCT―101型热电偶温度计和剪一100光学测温计测温3.1装窑在烧成工序中装窗很关键。它对产品的成品率有很大的影响。装窑过程采用人工装窑,垫料采用原料车间的煅烧a-氧化铝粉。首先,修整平窑底,均匀铺盖一层氧化铝粉(厚度大约5mm左右)。然后,放好用一批泥浆浇注的生料圈(同所装柱塞生坯内、外径相同),均匀涂铺5mm氧化铝粉,将生坯柱塞轻轻放于其上。此动作务必小心、谨慎,用力不均会使生料垫圈破裂,一旦破裂则会因烧成时生料垫圈和拄塞生坯在烧结时收缩不同,而产生破坏应力而使柱塞开裂。放好生坯柱塞后,在其上端再均匀铺盖5n氧化铝粉,放上熟垫圈,这时,一次装窑动作基本完成。然后,依次满窑内空间。将做好的三角样锥用耐火泥承载,置于窑口柱塞上,封堵窑门,留出挑样口,再用耐火砖封堵挑样口,最后用密封泥封闭窑门,至此,装窑工序结束。

  3.2烧成烧成是生产陶瓷柱塞过程中最为关键的一步。

  由于此种坯料含有相当量的粘土,在高温烧成时会产生收缩,升降温速率和窑内气氛掌握不当,势必会造成产品开裂,增加生产成本。生产初期烧成采用匀速升温缺制度,即在前4小时内基本保持窑内温度为200―2501,然后以45/小时的速率均匀升温,用热电偶测温仪表x-100光学测温计测得窑内温度为14001时,放下窑后侧的闸板,该用还原气氛烧成,当测得窑内温度为1600时,挑样测吸水率矣0.1%,样品结晶正常,继续保温30分钟,然后止火,开启部分窑门,进行自然降温。当窑温降至100T左右,便可出窑,成品率在80%左右,烧成周期为38小时。

  为了降低成本,我们从原料及及烧成制度方面作了调整和改进,继尔使成品率高达95%以上,并且大大缩短了烧成周期,使以前的38小时缩至33小时,从而大大节约了燃料,提高了生产效率。

  由于坯料中的粘土在450600时结构水激烈排出,失重迅速增长,此时粘土晶格遭到破坏形成变高岭石,故在600T以前应尽量放慢烧成的升温速率,均匀提温。变高岭石在900以前,只宥一些杂质成分氧化分解,总体比较稳定,故可适当加大升温速率。1200T:时,上玻璃态液相大量增加,石英及粘土颗粒溶解,故应放慢升温速率至保温。

  改进后的烧成曲线见。

  改进后的烧成曲线图以前的匀速烧成经改进后,大大提高了产品的成品率,使烧成时间由原来的38小时缩至33小时,成品率由原来的80%提高到95%以上。为企业创造了可观的经济效益。此烧成制度一直沿用至今,产品烧成质量稳定。

  4毛坯的精加工烧成后未经加工的坯体叫毛坯,毛坯的精加工在万能外园磨床(最大磨削直径320mm,最大磨削长度750rnm)上进行,一般要经过粗磨和精磨两道工序。精磨后的成品外表面光洁度均可达Ra>.8,柱塞长度公差外径公差±0.01mm,内径公差±0.05mm,柱塞通体无裂纹,检验合格,成品柱塞用纸箱(内置防震泡沫)包装人库。(下转34页)表10混合标准溶液加人量(ml)加人NiO量(叩)测得NiO量(叫)回收率结论:由试验数据看出,此法的标准回收率在99.9 102%之间,结果可靠。

  综合以上数据,确定试剂用量如下:镍显色液(3.5)用量:选5ml加人量为宜;过硫酸铵(3.3)用量:选5ml加人量为宜;酒石酸钾钠(3.4)用量:选5m加入量为宜;7、样品测定步骤7.1分析溶液的制备按照GKF-型硅酸盐成分快速测定仪使用说明书上规定的方法制备空白溶液、标准参比溶液和样品溶液。

  7.2测定吸取空白溶液、标准参比溶液、样品溶液各10ml于100ml容量瓶中,依次加人5ml过硫酸铵5ml镍显色液(3.5),摇。15min后测定。仪器设定为二通道,纠偏点。溶液可稳定lh. 8、结果计算:Ce~混合标准参比溶液中NiO的百分含量A样~样品溶液的仪器读数A标标准参比溶液的仪器读数A空白溶液的仪器读数(上接21页)5陶瓷柱塞的应用在陶瓷工业生产中,用气动隔膜泵和K一90金属柱塞泵输浆在相当一段时间内被普遍采用,随着陶瓷生产的不断扩大,技术要求的不断提高,我国90年代自行研制开发出一种先进的陶瓷装备YB系列油压陶瓷柱塞泵,其按陶瓷柱塞的外规格被分为30多种型号,广泛用于工业输浆、配备干燥塔及压滤机等,具有压力高、稳定、输送距离长、能耗低等优点。该产品除了在陶瓷行业使用外,还广泛用于化工、煤炭、造纸以及矿山等许多行业。由于陶瓷柱塞优异的耐磨性和耐腐蚀性,其小规格的产品亦被用作泵业中的电动往复泵活塞、清水泵活塞以及耐酸活塞,运行性能良好。经过特殊工艺及配料烧制的特种陶瓷活塞,还将被用作各类发动机的驱动活塞,这将是目前我国特种陶瓷发展的一个方向。

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