專利名稱：一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瓷絕緣子用砂，具體說是一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂及其制備方法。
背景技術(shù)：
用于高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用的鐵道棒形瓷絕緣子，主要起腕臂支撐與絕緣，隨著高速鐵路的快速發(fā)展，對(duì)鐵道棒形瓷絕緣子的機(jī)械性能有更高的要求，列車高速運(yùn)行時(shí)， 因接觸懸掛沿跨距的彈性不均勻及受電弓慣性力的影響，會(huì)使接觸網(wǎng)的振動(dòng)加劇，腕臂支撐絕緣子增加動(dòng)態(tài)附加力作用，支撐絕緣子一旦發(fā)生故障將造成跨網(wǎng)事故，影響列車的安全運(yùn)行。為了保證棒形瓷絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，制造過程中，在絕緣子兩端膠裝部位上釉前需進(jìn)行上砂的工藝操作，其主要作用是增加產(chǎn)品與金屬附件的摩擦，從而增加產(chǎn)品的整體強(qiáng)度。20世紀(jì)70年代在瓷絕緣子的膠裝表面還較多地采用挖槽、滾花等的處理方法，而較少采用上砂工藝，后來發(fā)現(xiàn)，滾花處理后的瓷絕緣子后強(qiáng)度不高、絕緣子在膠裝部位的斷裂與滾花所造成的應(yīng)力集中有關(guān)，而上砂處理膠裝部位時(shí)，絕緣子的強(qiáng)度較高，分散性較小，但傳統(tǒng)的上砂工藝為上釉的坯體膠裝部位涂膠黏劑(涂膠)一上砂一上加固釉，且砂與瓷坯往往采用了相似的配方，砂的膨脹系數(shù)大于或等于瓷坯的膨脹系數(shù)，未能對(duì)瓷坯形成壓應(yīng)力，如果溫度變化超過瓷坯的拉張強(qiáng)度的話，將導(dǎo)致砂粒剝離瓷件坯體。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一目的在于提供一種能使砂、釉與瓷坯之間充分粘結(jié)的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂。本發(fā)明的第二目的在于提供一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法。技術(shù)方案為了解決上述第一目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂，所述特種砂包括如下重量百分比的成分青草嶺 25 沘％、鞏土粉20 23%、長石粉9 12%、熟滑石粉5 7%、石英13 16%、灰白土 18 22%。優(yōu)選，所述特種砂的成分為青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土 20%，以上百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。為了解決上述第二目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為上述高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法，該方法包括如下步驟
1)配料按照將青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土 20% 混合成固體原料，然后加入腐植酸鈉得到混合物，再將混合物加水?dāng)嚢璧玫侥酀{，其中固體原料與水的重量比為35:65，腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的0. 05 0. 1% ；2)球磨將上述泥漿進(jìn)行球磨，球磨細(xì)度以能通過篩網(wǎng)孔徑為0.063mm的控制篩為準(zhǔn)；
3)將球磨合格后的泥漿加壓放漿，用1#送漿泵送至Φ800πιπι的雙層振動(dòng)篩過篩，上篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm、下篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm ；
4)過篩后的泥漿經(jīng)永久磁鐵除鐵槽除鐵后流入1#漿池；
5)在1#漿池中通入蒸汽對(duì)泥漿加熱，使得泥漿溫度不超過50°C；
6)將加熱過的泥漿用榨泥機(jī)榨出的泥餅水份為19.0% 21. 0% (重量)，要求是不允許有夾層或包漿泥餅；
7)泥條擠制在專用真空練泥機(jī)上進(jìn)行，擠出的泥條周邊無翻泥塊，相互間不粘結(jié)，擠出篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1. 6mm 2. Omm ；
8)擠制切割好的泥條應(yīng)小心有序地放置在木框內(nèi)，采取自然陰干或運(yùn)入烘房烘干，烘干后泥條的水份控制在4. 0 6. 0% (重量)；
9)對(duì)烘干后的泥條進(jìn)行破碎，剔除泥團(tuán)和硬塊；
10)將破碎后的泥條在造粒機(jī)上進(jìn)行造粒得到砂料，篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1.6mm ；
11)將步驟10)中得到的砂料進(jìn)行套篩過篩，套篩中上層篩網(wǎng)的孔徑為1.6mm，下層篩網(wǎng)的孔徑為0. 9mm ；套篩間的砂料即為合格生砂，所述合格生砂的粒徑為0. 9-1. 6mm ；
12)將合格生砂裝入匣缽，經(jīng)微晃、裝滿、刮平后送入窯內(nèi)燒制即得到所述特種砂，其中燒制溫度為1240 1260 0C ο步驟5 )中，泥漿溫度應(yīng)控制在35 士 5 °C。為了使泥餅水份達(dá)到要求，步驟6)中，當(dāng)泥餅水份不適宜擠制泥條時(shí)，要采取自然陰干或粗練后自然陰干的措施。為了節(jié)約物料，步驟11)中，套篩上的粗顆粒和套篩下的細(xì)顆粒、粉末應(yīng)收集作回籠泥使用。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)砂粒在增加瓷件接觸面積、增大摩擦系數(shù)的同時(shí)，還能充分發(fā)揮瓷材料的固有強(qiáng)度，改善釉層和瓷件表面的晶相結(jié)構(gòu)，提高材料理化性能；將砂的膨脹系數(shù)調(diào)整到小于瓷坯的膨脹系數(shù)，而釉的膨脹系數(shù)最小，三者從外至內(nèi)產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，有效提高了產(chǎn)品抗裂性能和抗剪強(qiáng)度；使瓷件的抗彎強(qiáng)度由國家標(biāo)準(zhǔn)V類高強(qiáng)瓷試條抗彎強(qiáng)度140Mpa提高到182Mpa。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例1 一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂，所述特種砂包括如下重量百分比的成分青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土 20%。以上各成分均為市售產(chǎn)品。上述特種砂的制備方法如下
1)配料將青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20%混合成固體原料，然后加入腐植酸鈉得到混合物，再將混合物加水?dāng)嚢璧玫侥酀{，其中固體原料與水的重量比為35:65，腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的0. 07% ；
2)球磨將上述泥漿進(jìn)行球磨，球磨細(xì)度以能通過篩網(wǎng)孔徑為0.063mm的控制篩為準(zhǔn)；3)將球磨合格后的泥漿加壓放漿，用1#送漿泵送至Φ800πιπι的雙層振動(dòng)篩過篩，上篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm、下篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm ；
4)過篩后的泥漿經(jīng)永久磁鐵除鐵槽除鐵后流入1#漿池；除鐵后泥漿中鐵的標(biāo)準(zhǔn)是250 目標(biāo)準(zhǔn)篩上鐵點(diǎn)數(shù)不超過10粒；
5)在1#漿池中通入蒸汽對(duì)泥漿加熱，使得泥漿溫度不超過50°C ；泥漿溫度最好控制在 35士5°C ；
6)將加熱過的泥漿用榨泥機(jī)榨出的泥餅水份為19.0% 21. 0% (重量)，要求是不允許有夾層或包漿泥餅；當(dāng)泥餅水份不適宜擠制泥條時(shí)，要采取自然陰干或粗練后自然陰干的措施；
7)泥條擠制在專用真空練泥機(jī)上進(jìn)行，擠出的泥條周邊無翻泥塊，相互間不粘結(jié)，擠出篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1. 6mm 2. Omm ；
8)擠制切割好的泥條應(yīng)小心有序地放置在木框內(nèi)，采取自然陰干或運(yùn)入烘房烘干，烘干后泥條的水份控制在4. 0 6. 0% (重量)；
9)對(duì)烘干后的泥條進(jìn)行破碎，剔除泥團(tuán)和硬塊；
10)將破碎后的泥條在造粒機(jī)上進(jìn)行造粒得到砂料，篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1.6mm ；
11)將步驟10)中得到的砂料進(jìn)行套篩過篩，套篩中上層篩網(wǎng)的孔徑為1.6mm，下層篩網(wǎng)的孔徑為0. 9mm ；套篩間的砂料即為合格生砂，該合格生砂的粒徑為0. 9 1. 6mm ；；套篩上的粗顆粒和套篩下的細(xì)顆粒、粉末應(yīng)收集作回籠泥使用；
12)將合格生砂裝入匣缽，經(jīng)微晃、裝滿、刮平后送入窯內(nèi)燒制即得到所述特種砂，其中燒制溫度為1240 1260 0C ο實(shí)施例2 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是特種砂的配方和腐植酸鈉的加入量 青草嶺25%、礬土粉20、長石粉10%、熟滑石粉7%、石英16%、灰白土 22% ；腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的0. 1%。實(shí)施例3 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是特種砂的配方和腐植酸鈉的加入量 青草嶺觀％、礬土粉23%、長石粉12%、熟滑石粉5%、石英14%、灰白土 18%。腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的0. 05%。實(shí)施例4 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是特種砂的配方青草嶺沈％、礬土粉 23%、長石粉9%、熟滑石粉7%、石英13%、灰白土 22%。腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的 0. 1%。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂，其特征在于，所述特種砂包括如下重量百分比的成分青草嶺25 觀％、礬土粉20 23%、長石粉9 12%、熟滑石粉 5 7%、石英13 16%、灰白土 18 22%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂，其特征在于，所述特種砂的成分為青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、 灰白土 20%，以上百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)配料按照將青草嶺27%、礬土粉21%、長石粉11%、熟滑石粉6%、石英15%、灰白土20% 混合成固體原料，然后加入腐植酸鈉得到混合物，再將混合物加水?dāng)嚢璧玫侥酀{，其中固體原料與水的重量比為35:65，腐植酸鈉的加入量為固體原料總重量的0. 05 0. 1% ；2)球磨將上述泥漿進(jìn)行球磨，球磨細(xì)度以能通過篩網(wǎng)孔徑為0.063mm的控制篩為準(zhǔn)；3)將球磨合格后的泥漿加壓放漿，用1#送漿泵送至Φ800πιπι的雙層振動(dòng)篩過篩，上篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm、下篩網(wǎng)的網(wǎng)孔徑為0. 125mm ；4)過篩后的泥漿經(jīng)永久磁鐵除鐵槽除鐵后流入1#漿池；5)在1#漿池中通入蒸汽對(duì)泥漿加熱，使得泥漿溫度不超過50°C；6)將加熱過的泥漿用榨泥機(jī)榨出的泥餅水份為19.0% 21. 0% (重量)，要求是不允許有夾層或包漿泥餅；7)泥條擠制在專用真空練泥機(jī)上進(jìn)行，擠出的泥條周邊無翻泥塊，相互間不粘結(jié)，擠出篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1. 6mm 2. Omm ；8)擠制切割好的泥條應(yīng)小心有序地放置在木框內(nèi)，采取自然陰干或運(yùn)入烘房烘干，烘干后泥條的水份控制在4. 0 6. 0% (重量)；9)對(duì)烘干后的泥條進(jìn)行破碎，剔除泥團(tuán)和硬塊；10)將破碎后的泥條在造粒機(jī)上進(jìn)行造粒得到砂料，篩網(wǎng)規(guī)格孔徑1.6mm ；11)將步驟10)中得到的砂料進(jìn)行套篩過篩，套篩中上層篩網(wǎng)的孔徑為1.6mm，下層篩網(wǎng)的孔徑為0. 9mm ；套篩間的砂料即為合格生砂，所述合格生砂的粒徑為0. 9-1. 6mm ；12)將合格生砂裝入匣缽，經(jīng)微晃、裝滿、刮平后送入窯內(nèi)燒制即得到所述特種砂，其中燒制溫度為1240 12600C ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法，其特征在于，步驟5 )中，泥漿溫度應(yīng)控制在35 士 5°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法，其特征在于，步驟6)中，當(dāng)泥餅水份不適宜擠制泥條時(shí)，要采取自然陰干或粗練后自然陰干的措施。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂的制備方法，其特征在于，步驟11)中，套篩上的粗顆粒和套篩下的細(xì)顆粒、粉末應(yīng)收集作回籠泥使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)用棒形瓷絕緣子用特種砂，包括如下重量百分比的成分青草嶺25～28%、礬土粉20～23%、長石粉9～12%、熟滑石粉5～7%、石英13～16%、灰白土18～22%，它的制備流程為配料→球磨→放漿→雙層振動(dòng)篩→除鐵槽→1#漿池→榨泥機(jī)→粗煉→真空擠制→干燥→造?！簾?，即得到所述特種砂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)砂粒在增加瓷件接觸面積、增大摩擦系數(shù)的同時(shí)，還能充分發(fā)揮瓷材料的固有強(qiáng)度，改善釉層和瓷件表面的晶相結(jié)構(gòu)，提高材料理化性能；將砂的膨脹系數(shù)調(diào)整到小于瓷坯的膨脹系數(shù)，而釉的膨脹系數(shù)最小，三者從外至內(nèi)產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，有效提高了產(chǎn)品抗裂性能和抗剪強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B35/16GK102351521SQ201110195878
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者劉少華 申請(qǐng)人:江蘇南瓷絕緣子有限公司