本發明專利技術涉及一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括成型階段、排膠階段、修型階段和燒結階段，共四個階段，其中，燒結階段中，修型素坯在燒結爐中保持滾動狀態，一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，包括網帶式隧道燒結爐，所述網帶式隧道燒結爐具有細密的鏈條網帶，所述鏈條網帶外側滑動接觸有鏈桿輸送帶，所述鏈桿輸送帶的傳動速度慢于鏈條網帶的傳動速度，所述鏈桿輸送帶上具有網孔，所述網孔內用于盛放球狀陶瓷原料，當所述球狀陶瓷原料位于網孔內時，球狀陶瓷原料的下端接觸鏈條網帶、側面接觸網孔，在燒結過程中，氧化鋁瓷球保持滾動狀態，使側面均勻的朝向加熱件，維持表面溫度的均勻性，適用于大直徑氧化鋁陶瓷球的生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于氧化鋁陶瓷，具體涉及一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法及燒結裝置。
技術介紹
1、氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的陶瓷材料，因其耐高溫、耐磨、電絕緣性好等優點，被廣泛應用于化工、電子、航天航空等領域，其中球形的氧化鋁陶瓷主要應用于反應塔的填料、研磨設備的磨球和一些軸承的滾動體。
2、氧化鋁陶瓷球在生產時通常包括練泥、烘干、煅燒、球磨、造粒、成型、燒結、研磨等步驟，其中燒結步驟中通常是在馬沸爐或隧道爐(網帶式或推板式)中燒結，常規的方法是將成型為球狀的氧化鋁陶瓷球的素坯層疊裝于坩堝內，在燒結過程中容易出現內層氧化鋁陶瓷球和外層氧化鋁陶瓷球受熱不均勻的問題，內層產品“欠燒”，而外層產品則容易出現“過燒”，產品次品率高，同時馬沸爐和隧道爐的加熱方式通常是燃氣加熱或硅鉬棒加熱，加熱過程中不但有熱對流和熱傳導，還有較高的能量通過輻射傳遞，氧化鋁陶瓷球的素坯與網帶或推板保持相對靜止，受加熱件的影響，朝向加熱件的一側面溫度相對較高、背向加熱件的一側面溫度相對較低，其溫差可達到15℃～25℃，這已經是一個足以影響產品質量的溫差了，尤其是大直徑(20mm～200mm)氧化鋁陶瓷球，受到的影響更大。因此需要一種能夠保持氧化鋁陶瓷球在燒結過程中保持表面溫度均勻的燒結方法。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法及燒結裝置，在燒結過程中，氧化鋁瓷球保持滾動狀態，使側面均勻的朝向加熱件，維持表面溫度的均勻性，適用于大直徑氧化鋁陶瓷球的生產。</p>2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是：
3、一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括成型階段、排膠階段、修型階段和燒結階段，共四個階段，四個階段的具體過程如下：
4、所述成型階段是將氧化鋁粉體成型為球狀，得到球坯，成型階段不限制成型手段，半自動機械成型機、冷等靜壓機或其它能夠壓力成球的裝置中的一種或幾種的結合均可，只要達到成型規格，壓力足夠即可；
5、所述排膠階段是對球坯碼放入排膠爐中進行升溫排膠，得到陶瓷素坯；
6、所述修型階段是對陶瓷素坯進行初次研磨加工，保留一定的加工余量的同時，使陶瓷素坯接近標準球體，得到修型素坯；
7、所述燒結階段是在燒結爐中對修型素坯進行燒結，使修型素坯形成致密的氧化鋁陶瓷球；
8、其中，燒結階段中，修型素坯在燒結爐中保持滾動狀態，在燒結前修型，容易加工，且修型后的修型素坯能夠很好的滾動，使每個部位實現均勻受熱。
9、氧化鋁陶瓷球表面溫度不均勻時，溫度高一側容易出現“過燒”狀態，即：加熱溫度高于低熔點共晶的熔點，使低熔點共晶和晶界復熔的現象。當制品發生嚴重過燒時，其表面上的顏色發黑或發暗。在其顯微組織中，可以觀察到在晶界局部加寬現象，在晶粒內部產生復熔球，在晶粒交界處呈現明顯的三角形復熔區等特征，同時影響制品其他性能。而溫度高一側則“欠燒”，即：燒結溫度過低和(或)燒結時間過短致使產品未達到所需性能的燒結，欠燒會導致成瓷狀況不好，密度下降。
10、本專利技術主要是為了解決氧化鋁陶瓷球在燒結過程中表面溫度不均勻而進行的研發改進，本專利技術在燒結過程中使修型素坯滾動起來，在滾動過程中，修型素坯的每個部位都能均勻的接受輻射能量，從而達到溫度均勻，避免一個修型素坯中某些部位溫度過高，某些部位溫度過低的問題，不論是使用燃氣加熱還是使用硅鉬棒加熱，都能夠達到溫度均勻的狀態。
11、進一步地，所述排膠階段中，排膠爐升溫速度為15℃/分，升溫到470℃～530℃，保溫2小時～3小時，然后隨爐降溫。
12、本專利技術并不限制排膠階段的加熱設備，僅是將該設備根據用途命名為排膠爐而已，隧道爐、馬弗爐或其它能夠以合適的升溫速度達到既定的溫度后進行保溫的加熱設備均可，因升溫溫度低，僅為排除水分和部分塑化成分，即使堆疊升溫后再保溫也不影響排膠的狀態，
13、進一步地，所述修型階段中，對陶瓷素坯進行車圓處理，保留加工余量為耐磨氧化鋁陶瓷球成品直徑的20％～25％。
14、耐磨氧化鋁陶瓷球主要是由氧化鋁粉末成型后燒結而成，粉末成型的球狀體內含有大量氣體，成型后的陶瓷坯體中經常含20％～50％的孔隙率，在燒成過程中該氣體溢出，氣孔排除，體積收縮大致等于排除的氣孔體積，使用預燒過的原料可以減少收縮量，如果燒成進行到完全致密化則會產生百分之幾十的體積收縮和相當大的線收縮，并且在溫度較高時氧化鋁還會產生晶型的轉變，例如，氧化鋁的晶型由γ-al2o3轉變為α-al2o3后密度增大，體積收縮約14.3％，上述的體積收縮通常會使直徑變小百分之十幾到百分之二十幾，不利于尺寸的精準，并且當球體各部位產生不同的收縮時還會引起扭曲或裂紋等嚴重產品質量的問題，為了減小這樣的不均勻性，先排膠后立即進行修型，一方面能夠在早期去除陶瓷素坯外表的多余材料，避免燒結后耐磨性提高而增大加工難度，另一方面還能夠使陶瓷素坯形成均勻的球狀，該均勻的球狀使氧化鋁陶瓷球在燒結過程中收縮能夠有較好的適應性，避免因為表面有部分多余材料而產生收縮量不同的狀態，另外，球形能夠在滾動過程中形成速度相對均勻穩定的滾動狀態，使球體表面的每個部位均勻的接受對流和輻射，能夠形成均勻的溫度，從根本上減少收縮量不同的情況，從而提高產品品質，滾動狀態還能夠對大直徑球體產生均質的作用，避免因為燒結中產生液相而產生球體變形失圓，使球體更穩定的保持球狀，能夠減少燒成后的研磨時間與能耗，使研磨更容易快速地達到要求精度。
15、進一步地，所述燒結階段中，修型素坯滾動速度為2轉/分～10轉/分。
16、修型素坯在燒結過程中滾動速度需要既能達到均勻滾動，使外表面每一部分都能朝向加熱件，又不能滾動過快，否則會導致氧化鋁陶瓷球在燒結爐中停留時長縮短、加熱時長縮短，容易出現“欠燒”問題，綜合現有燒結爐的長度與加熱狀態，2轉/分～10轉/分是一個合適的滾動速度。
17、即使是已經限制了修型素坯的滾動速度，但是現有技術中依然僅有有限的幾款燒結爐能夠實現本專利技術的燒結方法，具體原因在于燒結爐長度過短，不能滿足燒結需要，而現實中生產廠家通常無法為了實現一個新的生產工藝就為其匹配一個燒結爐，因此需要對現有燒結爐進行改進，以較低的成本快速實現與生產工藝相匹配的生產設備。
18、一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，包括網帶式隧道燒結爐，所述網帶式隧道燒結爐具有細密的鏈條網帶，所述鏈條網帶經第一支撐輥組張緊，鏈條網帶經第一驅動輥驅動，所述鏈條網帶外側滑動接觸有鏈桿輸送帶，所述鏈桿輸送帶經第二支撐輥組張緊，鏈桿輸送帶經第二驅動輥驅動，所述鏈桿輸送帶的傳動速度慢于鏈條網帶的傳動速度，所述鏈桿輸送帶上具有網孔，所述網孔內用于盛放球狀陶瓷原料，當所述球狀陶瓷原料位于網孔內時，球狀陶瓷原料的下端接觸鏈條網帶、側面接觸網孔，該球狀陶瓷原料即為修型素坯，當然還可以是其它需要燒結的球狀的陶瓷中間半成品，即本專利技術的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置并不限于實現本專利技術的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括成型階段、排膠階段、修型階段和燒結階段，共四個階段，其特征在于，四個階段的具體過程如下：
2.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述排膠階段中，排膠爐升溫速度為15℃/分，升溫到470℃～530℃，保溫2小時～3小時，然后隨爐降溫。
3.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述修型階段中，對陶瓷素坯進行車圓處理，保留加工余量為耐磨氧化鋁陶瓷球成品直徑的20％～25％。
4.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述燒結階段中，修型素坯滾動速度為2轉/分～10轉/分。
5.一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，用于實現權利要求1-4任意一項所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括網帶式隧道燒結爐，所述網帶式隧道燒結爐具有細密的鏈條網帶(1)，所述鏈條網帶(1)經第一支撐輥組張緊，鏈條網帶(1)經第一驅動輥(2)驅動，其特征在于，所述鏈條網帶(1)外側滑動接觸有鏈桿輸送帶(3)，所述鏈桿輸送帶(3)經第二支撐輥組張緊，鏈桿輸送帶(3)經第二驅動輥(4)驅動，所述鏈桿輸送帶(3)的傳動速度慢于鏈條網帶(1)的傳動速度，所述鏈桿輸送帶(3)上具有網孔，所述網孔內用于盛放球狀陶瓷原料，當所述球狀陶瓷原料位于網孔內時，球狀陶瓷原料的下端接觸鏈條網帶(1)、側面接觸網孔。
6.根據權利要求5所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，其特征在于，所述鏈桿輸送帶(3)由鏈條(12)和鏈桿(13)構成，每個鏈桿(13)上轉動連接有軸套(14)，每相鄰兩個軸套(14)之間的空間為網孔。
7.根據權利要求6所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，其特征在于，所述軸套(14)上有環狀槽(15)，所述環狀槽(15)具有兩個圓臺側面，其中一個圓臺側面的錐度大于另一個圓臺側面的錐度。
8.根據權利要求6所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，其特征在于，所述軸套(14)的直徑小于鏈條(12)的高度，鏈桿輸送帶(3)接觸鏈條網帶(1)時，軸套(14)下端與鏈條網帶(1)之間有間距。
9.根據權利要求5所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，其特征在于，所述第二驅動輥(4)上設有多級變速鏈輪組(5)，第二驅動輥(4)經多級變速鏈輪組(5)與第一驅動輥(2)聯動。
10.根據權利要求5所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，其特征在于，靠近所述網帶式隧道燒結爐的出口一端的鏈桿輸送帶(3)與鏈條網帶(1)的端部之間具有間距，用于卸料。
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【技術特征摘要】
1.一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括成型階段、排膠階段、修型階段和燒結階段，共四個階段，其特征在于，四個階段的具體過程如下：
2.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述排膠階段中，排膠爐升溫速度為15℃/分，升溫到470℃～530℃，保溫2小時～3小時，然后隨爐降溫。
3.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述修型階段中，對陶瓷素坯進行車圓處理，保留加工余量為耐磨氧化鋁陶瓷球成品直徑的20％～25％。
4.根據權利要求1所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，其特征在于，所述燒結階段中，修型素坯滾動速度為2轉/分～10轉/分。
5.一種耐磨氧化鋁陶瓷球的燒結裝置，用于實現權利要求1-4任意一項所述的一種耐磨氧化鋁陶瓷球燒結方法，包括網帶式隧道燒結爐，所述網帶式隧道燒結爐具有細密的鏈條網帶(1)，所述鏈條網帶(1)經第一支撐輥組張緊，鏈條網帶(1)經第一驅動輥(2)驅動，其特征在于，所述鏈條網帶(1)外側滑動接觸有鏈桿輸送帶(3)，所述鏈桿輸送帶(3)經第二支撐輥組張緊，鏈桿輸送帶(3)經第二驅動輥(4)驅動，所述鏈桿輸送帶(3)的傳動速度慢于鏈條網帶(1)的傳動速度，所述鏈桿輸送帶(3)上具有網孔，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃超，賀小芬，尹二娟，
申請(專利權)人：河南濟源兄弟材料有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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