蜂窝陶瓷

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇蜂窝陶瓷范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

蜂窝陶瓷范文第1篇

关键词:汽车尾气净化;三元催化净化;堇青石;蜂窝陶瓷;载体;热膨胀系数;抗热冲击性

1 蜂窝陶瓷的使用背景

来自公安部交通管理局的最新信息,至2009年底,我国汽车保有量已达7619.31万辆。目前几乎所有的大中城市最大的大气污染源都来自汽车尾气的排放,其中大气污染物中73.5%的碳氢化合物(HC)、63.4%的一氧化碳(CO)、46%的氮氧化合物(NOx)都来自汽车尾气。为了解决汽车尾气排放所带来的环境压力,我国已经紧跟世界脚步先后在各城市和地区采用了汽车国Ⅲ、国Ⅳ排放法规。

此法规所涉及到的排放技术,就是利用涂敷在堇青石蜂窝陶瓷载体上的重金属催化剂,对汽车所排放出来的有害气体如HC、CO、NOx等在合适的温度环境下进行催化,使以上三种有害气体相互之间发生如图一中所示的反应,从而生产无害的气体排放,其反应机理见图1。

由图1中可以看出,虽然蜂窝陶瓷载体对化学反应起不到催化作用,但是由于蜂窝陶瓷的高比表面,提供了汽车尾气和贵金属催化剂强度的接触机会,使得反应物质见的传质效果大大提高,从而使以上反应的效率大大提高。

2 蜂窝陶瓷在国内的发展历史

美国康宁公司于1976年发明堇青石蜂窝陶瓷制造技术,并将此产品应用到汽车尾气净化中。我国在上世纪80年代初期,上海硅酸盐研究所的一些学者最早接触到蜂窝陶瓷,由于当时国内没有任何可以借鉴的经验,国外对此技术又严加封锁,再加上蜂窝陶瓷这种结构陶瓷的生产工艺技术又完全不同于传统陶瓷,因此研制过程特别艰难。直到1986年才生产出了真正意义上的蜂窝陶瓷,但是此产品在推向市场时却由于质量远不能达标而无法应用到汽车上。

进入到20世纪90年代后,随着我国整体工业的不断发展,各大研究院所也在积极的寻求与企业的合作,于是我国蜂窝陶瓷的生产慢慢的由院所研究转向了企业的研制生产阶段。此时国内外的技术交流也在大力推进,同时国外技术封锁之门也在慢慢打开,使得我国的蜂窝陶瓷生产技术有了突飞猛进的发展。而且已经在江苏、上海等地纷纷出现了蜂窝陶瓷的生产厂家,并且产品也成功应用到了汽车领域。

3 汽车用蜂窝陶瓷载体的技术要求

汽车用蜂窝陶瓷载体的使用环境特别恶劣,同时其又是后排放处理系统中的一个零部件,因此,对其系统的协调适应性也要求非常高,因此蜂窝陶瓷必须具备以下性能:

(1) 大的比表面积:保证废气与催化触媒的充分接触。蜂窝陶瓷的比表面积来自于蜂窝陶瓷的孔密度,孔密度越高,产品的比表面积就越大。同时材料的细孔容量和细孔分布也会对蜂窝陶瓷的比表面积产生很大的影响。

(2) 稳定的吸水性:确保催化触媒牢固均匀地涂附在载体的表面,同时又不因涂附过厚带来浪费。此性能也是靠蜂窝陶瓷材料稳定的细孔分布、平均孔径、细孔容量来体现的,通常载体的细孔容积为0.2cm3/g,平均细孔径为4um。这样就能确保载体的吸水率稳定在19%左右。

(3) 暖机性好:要求发动机在启动后,载体的温度能在最短的时间内达到催化触媒的活性温度。汽车在冷启动的时候,往往在启动阶段由于载体和涂敷在其表面的催化剂的热容的原因,载体和催化剂要在吸收了足够的热量之后,温度才能够达到催化剂的起活温度。为了尽量缩短这段时间,在不改变催化剂和载体材料的前提下,就只能尽量通过降低载体的质量来实现。通常所用的载体材料堇青石就是一种多孔质的轻质材料。

(4) 高耐热冲击性:要求载体在发动机反复启动、熄火的热冲击下不被破坏。耐热冲击对陶瓷载体的破坏主要是由于随着温度的改变,载体会反复出现膨胀、收缩,从而破坏载体。堇青石的热膨胀系数特别低,所以是生产蜂窝陶瓷载体的理想材料。

(5)低的排气阻力:要求载体对发动机的排气阻力很小,不影响发动机的性能。排气阻力主要是由载体的开孔率所决定的,在相同的孔密度的情况下,只有通过降低蜂窝陶瓷的格子壁厚来增加载体的开孔率。例如400目的载体通常是做0.16mm左右的壁厚,而600目的载体通常是0.12mm左右的壁厚;另外,载体孔道内壁的光洁度也会影响排气阻力。

(6) 高机械强度:由于载体的工作环境是在颠簸的汽车上,因此要求载体具备较高的强度而不被外力破坏。

产品的机械强度除了材料本身的影响之外,还会受产品的外形构造、孔结构等因素的影响,所以通常的载体都是做成圆形或椭圆形;如果是要做成四方、五方等其他形状,也要在角上采用大的圆弧过渡。

(7) 良好的组装性:载体是排气总程的一个零件,只有良好的外表以及精确的尺寸才能确保组装的完美。

综合以上所有的性能要求,从康宁公司发明蜂窝陶瓷那天开始人们也在不断尝试着用各种材料来制造蜂窝陶瓷载体。经过多年的研究和实践,目前所公认的也是普遍采用的材料是高温型的多孔堇青石。

4 我国汽车用蜂窝陶瓷的生产技术分析

我国从90年代初开始生产汽车用蜂窝陶瓷,也一直是在使用堇青石材料进行制造。但我国所生产的堇青石蜂窝陶瓷载体没有真正进入到一级市场--汽车整车厂,而是一直在低端的汽配市场和在用车市场艰难得求生存。究其原因,主要是由于我国所生产的蜂窝陶瓷载体的性能还落后于两大巨头――美国康宁公司和日本NGK公司。同时,无论是产品性能指标,还是性能的稳定性方面都还不能完全满足汽车厂家的要求,特别是在耐热冲击、暖机性能、排气阻力等方面都还很难满足新车的要求。

笔者通过10来年在蜂窝陶瓷研究、生产方面的经验,认为目前我国汽车用蜂窝陶瓷在技术方面主要存在以下几大方面的问题:

4.1生产工艺落后

目前,美国康宁公司和日本NGK公司都采用的是生料连续卧式成形技术,而国内目前仍然采用的是两大巨头公司80年代的成形工艺,熟料或半熟料立式间歇成形技术。

我们知道,蜂窝陶瓷是通过堇青石晶体在产品的挤出方向上,实现C轴(堇青石材料的热膨胀系数为各向异性,其中a轴为2.9×10-6/℃,C轴为-1.1×10-6/℃)的定向排列,才有可能成为平均热膨胀系数为1.5×10-6/℃的材料,生产出在挤出方向上的热膨胀系数小于1.0×10-6/℃的堇青石蜂窝陶瓷产品。

如图2所示,当合成堇青石的片状原料高岭土、滑石通过模具成形时,片状结构会象图中所示的样子产生定向排列。而此产品在烧成过程中,高岭土、滑石、氧化铝会合成堇青石,而合成的堇青石晶体的C轴的方向是由高岭土的片状方向来决定的,所以在堇青石蜂窝陶瓷产品中就会产生产品的热膨胀系数远小于堇青石材料的热膨胀系数的现象。

由于目前国内普遍采用的都还是直接用合成好的堇青石粉原料来进行生产,所以此熟料生产工艺所生产的产品,是不可能实现C轴的定向排列的,也就不可能生产出热膨胀系数小于1.5×10-6/℃的高品质产品。虽然近几年也有一两各厂家开发用高岭土、滑石、氧化铝等合成堇青石的原料来生产的生料生产工艺,但是由于解决不了干燥、烧成开裂问题、产品尺寸控制难等问题,使得此工艺一直不能实现工业生产。当然也有的厂家将以上两种工艺进行结合,采用半生料半熟料的工艺来进行生产,但是此工艺所生产出来的产品的热膨胀系数也只能降低到1.3×10-6/℃左右,仍然很难赶上世界先进水平。由于我国所生产的产品的热膨胀系数没法降下来,直接导致产品的抗热冲击性能不能满足要求。

在其它的性能方面,熟料生产的产品的容重也会比生料生产的产品的高,使得产品的暖机性能差,很难满足国Ⅲ以上排放的需要。在细孔分布方面,熟料工艺的产品的烧结是原料颗粒粘结性的烧结,而生料工艺的产品是通过原料的分解再合成的方式进行烧结,因此熟料工艺所生产的产品的细孔的容量要远远的小于生料生产的产品,因此生料生产的产品的比表面积要远远的大于熟料成形的产品。以上两种不同的工艺条件所生产的产品性能的差异,正是我国自主生产的汽车用蜂窝陶瓷载体一直处于低端的汽配市场的主要问题所在。

其实,目前国内已经有科研机构和部分厂家,如上海硅酸盐研究所、吉安市吉泰环保节能材料有限公司等,已经成功研制出了热膨胀系数小于1.0×10-6/℃的生料生产工艺的产品,目前也都在积极推进工业化生产。

4.2 原料资源缺乏

上面说过,目前国内有不少的研究研所以及蜂窝陶瓷生产厂家也在积极进行生产工艺的改进,试图采用生料生产工艺来生产出高性能的汽车用堇青石蜂窝陶瓷产品。但是在近10年左右的研究探索中,人们所遇到的最大的问题在于找不到合适的原料,其中最大的原料制约在高岭土。

目前美国康宁公司和日本NGK公司所采用的原料中的高岭土都是来自美国乔治亚州的片状高岭土,此高岭土不但片状晶体结构发育得非常完好,同时原料中的碱金属和碱土金属的含量也特别低。这样高品质的高岭土生产出来的蜂窝陶瓷不但能够在产品成形方向上产生很好的C轴定向排列,同时在产品烧成合成堇青石的过程中,也不会由于碱金属和碱土金属的存在而产生大量的玻璃相,而导致产品的热膨胀系数提高或产品的细孔容量降低,但目前此高岭土早就已经垄断在这两大蜂窝陶瓷巨头的手中。

其实,我国也有着丰富的高岭土资源,南方广东省有大量的水洗高岭土,还有北方有着大量的硬质煤系高岭土。从矿山资源的稳定性和原料的纯度、片状晶体结构的角度来看,北方的煤系硬质高岭土要优于南方的水洗高岭土。特别是以山西大同土为代表,此类高岭土的片状晶体结构完好,同时纯度又较高,矿山的稳定性也较好,是目前国内最理想的蜂窝陶瓷生产用高岭土。但此高岭土也存在一些较大的局限性:一方面,由于煤系高岭土中含有较高的有机煤质成份,使得产品的烧失率很高,导致用此高岭土生产的产品的烧成收缩率会很高,使产品容易产生烧成开裂,同时产品的尺寸也难以控制;另一方面,由于此高岭土为硬质高岭土,这样使得原料粉体颗粒的内流动性降低,从而使高岭土片状结构的挤出方向定向排列会大打折扣;同时,硬质高岭土对于产品的成形外观较差,对模具的磨损也会远超过软质高岭土。

南方的水洗高岭土,主要存在着大矿脉的产品其片状晶体结构达不到要求,片状晶体结构好的产品又都是来源于很小的矿山,产品很不稳定,碱金属和碱土金属的含量往往都过高,很难用于工业化生产。另外,有代表性的福建龙岩高岭土,也是由于钙含量过高而不能使用。苏州高岭土虽然杂质含量较低,但是其晶体结构为管状和针状,无法满足技术需要。

目前研究的主要方法是,通过后处理,将晶体结构能够满足要求的南方软质高岭土用酸进行处理,尽量降低原料中的碱金属和碱土金属的含量。同时采用水洗高岭土搭配煤系硬质高岭土的方式来使用。通过一些后加工手段的处理,国产高岭土是可以满足生产需要的,但是在生产过程中,原料的品质控制就显得相当重要。

4.3生产设备简陋

在蜂窝陶瓷的生产设备中,成形设备至关重要,它同时决定着产品的外观、尺寸、热膨胀系数等内在和外在的品质。目前国内汽车用蜂窝陶瓷的产品品质上不去,成形设备的落后也是其中的一个重要原因。

目前,我国主要采用的是国内自制的液压立式间歇挤出成形机(如图3),此设备一般的料筒长度在0.6~1m之间,料筒直径在180~350mm之间,此类型的料筒构造导致每次填料时,能成形的产品数量都非常有限,而且由于每次重新添加的泥料都跟前面的泥料存在差异,所以经常需要重新调整模具,这些问题都大大限制了产品的成形效率。同时,由于此成形方式中,泥料也是采用小批量的混合、捏合、真空练泥而得来,这样很难确保每次加工泥料的硬度的一致性,从而会使每次成形的产品的容重和细孔分布发生很大的波动。总之,这种间歇式的液压立式成形设备所生产的产品的批次稳定性,是远远达不到汽车厂家的要求的。

目前两大蜂窝陶瓷巨头所采用的是如图4所示的连续成形设备,只要将混合好的粉体原料定期从加料口中加入,再在配液槽中相应的配置好液体调和剂,整个设备就可以实现连续的产品成形。这种设备挤出成形动力来源于可调、可控的机械推力,而且在设备的泥料熬炼部分开始就安装有内外水冷系统,这样就通过控制冷却水温以及设备的扭矩,就完全可以控制设备中泥料的一致性,从而确保成形产品性能的一致性。由于此设备的整个生产过程都处于设备的密封状态中,所以外界环境对产品成形的干扰就相对小很多,这样可以大大减少模具的调整和清洗的时间,使成形效率进一步提高。总之,采用此成形设备不但能够确保高效稳定的生产,同时也能确保所生产产品的各向性能指标的批次稳定性。

4.4 模具制造水平落后

蜂窝陶瓷模具的工作原理如图5所示,目前国内的蜂窝陶瓷模具的加工主要存在以下几个方面的问题:

3.4.1 模具前端导泥孔的加工一致性差

目前国内模具前端导泥孔都是采用麻花钻来进行加工,由于此导泥孔的直径约为1.2mm左右,而深度在8~15mm之间,因此,这种小深盲孔采用麻花钻加工时,通常所加工的孔的垂直度很难保证,同时孔径的大小、孔深度等也存在很大的波动。这种一致性较差的小孔在产品成形时,泥料在每个导泥孔中通过时所受到的阻力就会不一样,从而使产品成形时,在模具的不同部分产品的成形速度有快有慢,从而使产品产生变形或根本无法成形。而目前国外采用的是电化学腐蚀的方法来进行加工,这种工艺所加工出来的小盲孔无论是在孔径、孔深、孔型方面的一致性都特别好。

3.4.2 模具后端定型槽细槽无法加工

国内目前加工蜂窝陶瓷后端定型槽都是采用快走丝的电火花放电方式来加工。这种加工方式在加工槽宽在0.18mm以上的模具时基本都能够满足要求,但是一旦要求加工0.18mm以下的槽宽时,此方法就较难做到。一方面是加工所用过细的切割丝国内没有生产;另一方面,即使有能够满足加工要求的切割丝存在,也会由于丝过细而经常出现断丝现象,从而导致模具加工失败。目前国外切割槽的加工方式采用的是电火花慢走丝的加工方式来加工0.1mm以上的槽宽的模具,而槽宽小于0.1mm的则采用的是金刚砂轮片进行切割加工。国内对于慢走丝加工,由于加工成本的问题,还没有哪个模具厂家进行过尝试,砂轮片切割加工在国内也无此项技术。随着汽车环保要求的越来越高,只有使用600目、壁厚0.12mm以上的蜂窝陶瓷产品才能满足国Ⅳ排放法规的要求。目前我国由于模具的加工手段的限制,还不能加工此类产品的模具。

3.4.3 模具缺乏表面处理

无论是导泥小孔还是定型槽,通过以上加工手段加工的模具,无论是模具的加工面还是模具的工作面,都是比较粗糙的表面。泥料通过表面时所受到的摩擦阻力也会越大,这样一方面,会增加产品的成形挤出压力,也会使导泥孔和定型槽的不一致性负面效应被放大。我国目前所生产的模具都是直接通过在使用的前期用泥料对模具的磨耗来对模具的工作面进行无奈的表面处理。而国外模具则是要先进行表面处理,通过离子蒸涂的方式或者化学镀的方式,在加工好的模具表面镀上一层光洁的碳化钨等耐磨材料。由于镀层的厚度是可以控制的,因此这种方式也可以用来加工薄壁产品的模具。可以通过化学镀在壁厚为0.16mm的模具表面均匀镀上0.04mm的镀层,使模具的槽宽变为0.12mm。同时这样的模具在使用一段时间后,一旦槽宽磨损达不到要求了,还可以采用重新镀层的方法来使模具再生,这样还可以大大降低模具的成本。

蜂窝陶瓷范文第2篇

关键词：焚烧炉 RTO焚烧炉 自由式RTO废气焚烧炉

减少焚烧炉燃油消耗，具有两方面重要意义：第一，巨大经济效益：对于FR-4生产，采用一台直燃式焚烧炉带一台立式上胶机配置时，每台焚烧炉每小时油耗在80公斤左右。在能源十分紧缺，石油越来越高的年代，每台焚烧炉如近来柴油价格达到8000元/吨，满负荷生产时，一年耗费燃油费用达460万元人民币。中小型FR-4覆铜板厂多数配备2-3台立式上胶机，满负荷生产时，一年耗费燃油费用达920～1380万元人民币，明显加大产品制造成本。经过各个设备制造厂和覆铜板厂的不断探索改进，这种焚烧炉的油耗都有所降低，但多数每小时油耗仍达二三十公斤或三四十公斤，每年的费用仍然很高。因此采用低油耗焚烧炉具有巨大经济效益。第二，减少碳的排放：低碳经济是一个任重道远的工作，减少焚烧炉燃油消耗，也就减少碳的排放。因此减少焚烧炉燃油消耗，既具有巨大经济效益，也减少了碳的排放。

在减少焚烧炉燃油消耗方面，人们研究了蓄热式（简称RTO）焚烧炉，它有双塔式和单塔式两种形式。这两种焚烧炉的结构都很庞大，造价都很高，一些中小型企业接受不了。而且在对能耗比较高的直燃式焚烧炉改造方面，发挥不了作用。此外，这两种焚烧炉都存在蜂窝陶瓷容易黏堵、维护费用高、在试车过程如发现油耗偏大等问题但炉体不容易更改等问题，因此，出现了自由式RTO废气焚烧炉。

自由式RTO废气焚烧炉是对双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉的改进，它的能耗非常低。它的结构比双塔式和单塔式RTO焚烧炉要简单许多，因此它的制造成本低。与双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉相比，自由式RTO废气焚烧炉的维护方便，它的蜂窝陶瓷也没有双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉那么容易黏堵。

自由式RTO废气焚烧炉它最大特点是可以根据工艺要求对炉膛结构进行调整，这是双塔式和单塔式RTO废气焚烧炉做不到的。因此它的使用范围更加广泛，如它可以用于对直燃式废气焚烧炉的改造，以最低改造费用取得最大经济效益；再它可以应用于酚醛合成的含酚废水处理，这是一个历来都不容易解决的问题。自由式RTO废气焚烧炉由于其炉膛温度高达900℃左右，可以将含酚废水烧掉而不污染环境。

下面对这几种焚烧炉结构和功能做一对比介绍。

一、 直燃式废气焚烧炉

通常，废气焚烧炉是以柴油、重油或天然气为燃料。送入焚烧炉的废气在上述燃料的火焰中燃烧、氧化分解。

早期废气焚烧炉主要任务就是把有机废气烧掉，很少考虑热量回收，所以那种焚烧炉被称为直燃式废气焚烧炉，这种焚烧炉的燃料消耗很大。通常“一对一”（一台焚烧炉对一台上胶机）耗油量在80kg/小时左右。直燃式废气焚烧炉的结构示意图见图1。

虽然人们也一直在寻找直燃式废气焚烧炉节能方法，如让废气进入炉膛时采用乱流的形式，并采用迷宫式或延长炉膛长度，在炉膛中放入一些砖等方法，来延长废气在炉膛中的停留时间，以使废气更加充分的燃烧。同时让废气先预热，然后再进入炉膛。经过预热的废气温度提高了以后，在炉膛中燃烧需要热量相应较低，以此来降低燃料消耗。但当燃烧机熄火时，炉膛的温度下降很快，燃烧机必须重新点火，所以这种结构焚烧炉的能耗很高。

由于对直燃式废气焚烧炉所采取的种种改进效果都有限，所以出现了下面的“蓄热式RTO” 废气焚烧炉。

二、“蓄热式”RTO 废气焚烧炉

一台生产速度为18m/分的立式上胶机，在稳定每小时产生溶剂量达100kg左右。FR-4覆铜板生产主要溶剂为DMF和丙酮，有机溶剂具有很高的热值，如每公斤丙酮的热值高达6000多大卡。如果能够将这些溶剂全部都利用起来，让它在焚烧炉里充分燃烧，那么100kg溶剂可以产生60万大卡/小时的热量。一台立式上胶机在稳定生产时需要的热量也在60万大卡/小时左右。因此，如果上胶机产生废气能够充分燃烧，则焚烧炉可以不需要其他燃料，或补充少量燃料就可以维持正常生产。于是，出现了“蓄热式” RTO废气焚烧炉。

所谓“蓄热式”就是把焚烧炉燃烧过程产生的热量蓄存在蓄热材料中。当前比较常用的蓄热材料是“蜂窝陶瓷”，它具有很多的小孔（也称为多孔砖），形成“蜂窝群”。当这些“蜂窝群”蓄聚大量的热量到达织热状态时，即使燃烧机不点火，织热的蜂窝陶瓷也能把有机废气燃烧起来。因此，“蓄热式” 废气焚烧炉就特别省能源。

“蓄热式” 废气焚烧炉有双塔式RTO和单塔式RRTO（旋转式也称RRTO）。这两种炉子的结构都很庞大，价格昂贵，炉膛结构固定，蜂窝陶瓷容易粘堵等缺陷。这几年，我们研究了“自由式RTO废气焚烧炉” ，它的炉膛结构是可以自由调节（所以给这种焚烧炉取名“自由式RTO废气焚烧炉” ），蜂窝陶瓷不容易粘堵，价格便宜等优点并申请了国家专利，终于冲破这层面纱。所以“蓄热式” 废气焚烧炉就有了三种结构形式，下面我们分别论述之：

1、 双塔式RTO废气焚烧炉：

当前双塔式RTO废气焚烧炉有如下两种结构形式：有一种是双燃烧机结构（见图2 A），；另一种是单燃

烧机结构（见图2 B）。这两种炉子都有人在用，它的原理都一样。

双塔分为A炉和B炉，两个塔的结构是相同的。下方是废气室，中部是蜂窝陶瓷，顶部是燃烧室。

废气从A炉的蓄热室下方进入焚烧炉，经过蓄热室到达燃烧室燃烧，产生的热量被送到热交换器给上胶机加热，有部分热量从B炉的蓄热室的上方流经蜂窝陶瓷到达B炉下方的废气室，对B炉蜂窝陶瓷加热，然后经过旁通管道排到烟囱（也可排入到热交换器）。经过预热的蜂窝陶瓷，如果能够达到炽热状态，能够将进入焚烧炉的废气点燃，就能够达到降低能耗目的。

为了使A、B炉的蜂窝陶瓷都得到预热，A、B炉就必须交替使用，这个过程通过气动阀的切换来实现。

即第一周期废气是从A炉废气室进入，流经燃烧室以后，部分热量从B炉废气室排走。经过若3～5分钟以后，经过气动阀的切换，废气是从B炉废气室进入，部分热量从A炉废气室排走，同时对A炉蜂窝陶瓷进行预热。通过气动阀的不断的切换，使A炉和B炉的蜂窝陶瓷被轮流加热。

双塔式RTO，当炉膛的温度达到850-950℃时，蜂窝陶瓷可以使有机废气自燃，所以能够达到节能目的。A炉和B炉的切换，也为了通过对蜂窝陶瓷的热处理，来防止蜂窝陶瓷的黏堵。

双塔式RTO废气焚烧炉比直燃式废气焚烧炉在节能方面的确进了一大步。但蜂窝陶瓷自下而上布置，顶部的蜂窝陶瓷接近燃烧室，温度比较高，不容易出现黏堵。但下面的蜂窝陶瓷温度比较低，有机废气中的低分子物会在这里沉积，容易出现蜂窝陶瓷的黏堵问题。

有些公司采用“返烧方法”，每过一段时间如将A炉产生热量全部排入B炉，来烧去蜂窝陶瓷上的黏堵物，但由于蜂窝陶瓷3～4层厚，厚度达一米多，有些炉子在蜂窝陶瓷下面还布置有陶瓷环，陶瓷马蹄块等物，采用返烧方法也很难将下方黏堵物烧干净。另外是A，B炉通过气动阀频繁切换，万一气动阀出现故障，就有安全隐患。

2、单塔式RRTO废气焚烧炉

为了解决RTO焚烧炉中蜂窝陶瓷的预热，需要A，B两个塔气路频繁切换问题，出现了单塔式RTO焚烧炉。有人为了区别双塔式，给他取名RRTO，它的特点就是用一个旋转废气室来代替双塔（单塔式RRTO结构见图25）。

单塔式RRTO焚烧炉的废气室在下方，蜂窝陶瓷在中部，炉膛在上部。

废气从炉子的下方经过已经预热了的蜂窝陶瓷进入燃烧室燃烧，产生的热量被送到热交换器给上胶机加热，有部分热量则从燃烧室经蜂窝陶瓷流到下方的废气室，给蜂窝陶瓷预热。

为了使进入的废气与流出的热气流分开，同时又要让蓄热室所有的蜂窝陶瓷都能够均匀受热。废气室被分成多个小格（如12-16个小格）。它通过旋转使进入的废气和流下的热量每若干秒钟就变换一个小格，这样就使到蜂窝陶瓷被均匀加热。

当蜂窝陶瓷被加热到比较高的温度，并明显超过有机废气的着火点时。即使燃烧机不点火，织热的蜂窝陶瓷也能把有机废气点燃。如果生产过程中产生的有机废气很充分，则这个过程可以连续下去，即只烧废气不烧油，所以蓄热式废气焚烧炉很节能。

单塔式RRTO焚烧炉比双塔式RTO少了一个塔，也减少了气阀切换问题，但多了废气室旋转问题。单塔式RRTO焚烧炉结构比较庞大，蜂窝陶瓷通常为4层，每块砖的高度300mm，总高度在1200mm甚至更厚。由于下层蜂窝陶瓷的温度比较低，仍解决不了蜂窝陶瓷容易黏堵问题。直立堆叠蜂窝陶瓷坏了之时也不容易更换等。

3、自由式RTO废气焚烧炉

自由式RTO废气焚烧炉是对双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的改进。它的后半部分即热交换器部分与双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉基本相同（自由式RTO结构见图26）。

焚烧炉的最关键部分是炉膛部分，如果炉膛设计太大，则燃料消耗增加。如果设计太小，则废气容易过量，造成很大不安全因素。双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的炉膛结构很庞大，安装完成以后很难更改。而自由式RTO废气焚烧炉的炉膛结构是自由式的，它可以随生产需求进行调整。如在生产过程发现炉膛偏大时，它可以适当调小。当用户需要把一拖二焚烧炉改为一拖三时，它也可以很容易的去完成，（包括供热部分必要时的适当加大，都可以做到）。因此，自由式RTO废气焚烧炉的安全性比双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉更加高。

4、蓄热材料选用

由于“蓄热式” 废气焚烧炉的温度高达850-950℃，对于这些材料不仅需要它具有蓄热性能，而且必须有较长使用寿命。含铝质陶瓷材料就具有蓄热性能和耐热性好，它的使用温度可以高达1000℃以上，所以“蜂窝陶瓷”大部分采用可以用于做陶瓷的材料，它的优点是耐热性好，吸热快，散热也快。比较常用的有高铝石，堇清石，莫来石等。

当前，用的比较多的蜂窝陶瓷多孔砖的规格是： 150×150×150、150×150×300（mm），孔数：25×25、40×40、50×50、60×60等，它的孔径从0.5mm～4mm。蜂窝陶瓷砖的截面孔主要为正方形，且孔道是相互平行的直通道结构，这种结构大大降低了气孔流经的阻力。 使用时把它堆放起来，让前后每块砖的孔对齐就可以，相当方便。

有人为了增加废气在蓄热体上的停留时间，在蜂窝陶瓷多孔砖的下方放入部分陶瓷环，陶瓷环的规格多种多样，因使用者要求不同而不同。这些陶瓷环是无序堆放的，需要有容器避免它散开。

由于上述蓄热材料都容易出现黏堵现象，蜂窝陶瓷多孔砖的孔道或陶瓷环表面及孔内粘上一层棕色或综黑色物质，这些物质是未完全氧化分解的低分子物。黏堵导致空气流动不顺畅，降低焚烧炉效率，并危及安全生产。黏堵现象主要出现在蜂窝陶瓷的低温区，有机废气中的低分子物容易在这里沉积。为了解决这个问题，人们一直在不停的探索，包括在蜂窝陶瓷的低温区应用大孔径蜂窝陶瓷，或将它们做成片式，在它上面压有许多沟槽，当把它一块一块组合在一起时，就形成许多的孔，有人把它称为“饼干式”。采用“饼干式”陶瓷砖目的是它具有蜂窝式陶瓷多孔砖堆放方便优点，又比蜂窝式陶瓷多孔砖好清理。但“饼干式”陶瓷砖的孔数太少，蓄热效果低，所以只能作为炉的下层砖。

热膨胀系数是选用蜂窝陶瓷的一个重要参数，通常选用热膨胀系数小的陶瓷材料，它是防止蜂窝陶瓷碎裂的一个重要参数。通常是采用高铝土，堇青石，莫来石的混合材料站制造。

为了提高焚烧炉的热效果，有人在蜂窝陶瓷中加入催化剂，它是一种贵金属，它能够降低有机废气在蜂窝陶瓷上“自燃”温度。即使在较低的炉膛温度下，即使还没有达到有机废气自燃点，有机废气也能够着火燃烧，进一步提高焚烧炉节能效果。但在FR-4生产中，溴及其他某些化学物质会使催化剂“中毒”，使其失去作用、因此，在使用时要慎重。

三、废气焚烧炉安全生产上的一些问题

1、蜂窝陶瓷的黏堵

蜂窝陶瓷的黏堵是RTO焚烧炉比较头痛的一个问题。

（1）蜂窝陶瓷的黏堵增加燃料消耗：对于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉，刚开始生产的时候，耗油很少。但生产一段时间以后，耗油量开始增加，产生原因就是蜂窝陶瓷开始出现黏堵现象。很多厂家每三个月，有的是半年就需要清理一次蜂窝陶瓷。清理方法是把蜂窝陶瓷都拆下来，换去黏堵比较严重的部分。重新开机生产时，耗油量又明显下降了。

（2）蜂窝陶瓷黏堵威胁焚烧炉安全生产：由于蜂窝陶瓷产生黏堵导致空气流动不顺畅，废气流量开始下降，

这使上胶机和焚烧炉的安全生产受到威胁。黏堵现象主要出现在蜂窝陶瓷的低温区，有机废气中的低分子物容易在这里沉积。黏堵，降低焚烧炉效率，并危及安全生产。

（3）增加生产成本：双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉的蜂窝陶瓷比较难拆，必须将整

个炉膛都拆开才能做到。工作量比较大，而且每次拆卸都造成部分蜂窝陶瓷碎裂而报废。少的每次报废几十块，多的每次报废一百多二百块，经济损失比较大。

自由式RTO废气焚烧炉的蜂窝陶瓷布置与双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉不同，蜂窝陶瓷不容易出现黏堵现象。有些厂家使用数年都没有出现这种情况。此外，如果需要对蜂窝陶瓷进行更换时，自由式RTO废气焚烧炉蜂窝陶瓷是水平摆放的，人可以自由出入，因此比较容易清理。

（4）蜂窝陶瓷黏堵主要原因：造成蜂窝陶瓷黏堵主要原因是溶剂带有少量低分子树脂，如果胶液中有填料时，还带有一些填料。当溶剂从从胶液中挥发出来时，部分低分子树脂和很少量填料被溶剂带出来，蜂窝陶瓷的孔很小，表面积很大，如果他们温度很高时，低分子树脂处于气化状态，不容易沉积。但是当这些蜂窝陶瓷的温度比较低时，这些低分子树脂和量填料就容易出现沉积。由于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉下层蜂窝陶瓷温度比较低，所以容易产生沉积。沉积物多了，就产生黏堵。

自由式RTO废气焚烧炉蜂窝陶瓷温度都很高，所以不会产生低分子树脂沉积。但填料由于不能气化，所以胶液中如果填料的比例比较高时，还是会出现由填料造成的黏堵。由低分子树脂造成的黏堵物呈现棕色或综黑色物质，可以烧掉；由填料（如氢氧化铝或硅微粉）造成的黏堵呈现白色，烧不掉。

（5）蜂窝陶瓷黏堵较常用处理方法：提高蜂窝陶瓷的温度是防止黏堵或延长造成黏堵时间的最好的方法；但并不是所有的焚烧炉的蜂窝陶瓷的温度都能提得很高，由于由低分子树脂造成的黏堵物是可以烧掉的，所以，可以许多厂家采用“返烧”方法，（燃烧室高温不往热交换器送，而是把热量回压到蜂窝陶瓷上，把由低分子树脂造成的黏堵物烧掉，这种做法常用于双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉）；对于由填料造成的黏堵，由于烧不掉，较常用方法是用压缩空气把他们吹掉。

2、燃烧机回火问题

当燃烧机处于熄火状态时，燃烧机的风机可能处于停顿或低送风状态。而RTO焚烧炉此时炉膛的温度仍高达800-900℃，就很容易出现回火烧坏燃烧机情况，这种情况在直燃式焚烧炉比较常见。为了解决这个问题，直燃式焚烧炉常采用排烟风机的功率大于废气风机的功率方法，使炉膛为微负压，以避免出现回火烧坏燃烧机情况。但这种情况不容易维持。比较好的办法是在燃烧机头有感温棒，设定一个保护温度，当其感应到温度超过设定值时，自动增大燃烧机送风量，避免燃烧机过热烧坏情况发生。

有些焚烧炉采用比较特殊燃烧机，这种燃烧机是一种全密闭结构，它还通入压缩空气，就保证不会产生燃烧机回火烧坏燃烧机情况。

3、安全系统设计

本专利针对国内外焚烧炉发生过多次失火、爆炸情况，特别在RTO燃烧室上增加了一套安全设计，大大提高了焚烧炉生产的安全性。调节废气输送的舞蹈性和废气输送安全性。

（1）废气放空阀，在管道或炉膛压力超过设定值时阀门自动打开，将压力释放，避免焚烧炉发生爆炸事故。在生产结束焚烧炉停机前10-20分钟，打开该阀门将系统废气排光，以避免停机以后发生不安全事故。

（2）安全防爆片，当焚烧炉压力出现异常时自动破开，将压力释放，避免焚烧炉发生爆炸事故。

（3）冷风进入阀门，在炉膛温度超高，难以控制时自动打开，进入冷空气降低炉膛温度，防止焚烧炉出现不安全事故。

四、自由式RTO废气焚烧炉在其他行业应用

自由式RTO废气焚烧炉的应用范围比双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉更加广泛。

1、在喷漆、压敏胶带等行业应用

双塔式RTO废气焚烧炉和单塔式RRTO废气焚烧炉，体积都很庞大，不适用于这些的废气是间断产生，或废气量比较小的场合。

自由式RTO废气焚烧炉结构可以做得比较小，炉膛的结构又可以自由调整，所以它可以用于废气的产生是间断性，废气量可能比较小（如胶粘带或压敏胶带行业）的场合。

2、在含酚废水处理方面的应用

含酚废水处理一直是酚醛树脂工业的老大难问题。我们曾经试用过“生化法”，“活性污泥法”，“离子交换树脂吸付法”等等，都存在处理不彻底，或产生二次污染灯问题。后来采用将含酚废水雾化喷入一个专用的废水焚烧炉中，将有机物烧掉的方法，但耗油量相当大，在能源短缺的时代，也不是一个好方法。也有一些工厂将含酚废水与煤混合后送入锅炉烧掉，混合煤过程产生刺激性气体对人、对环境都产生污染。如果将将含酚废水喷到锅炉中烧掉，由于含酚废水进入锅炉以后先气化，气体在炉膛停留时间太短，有许多有机物来不及燃烧就被排走。因此，这个方法不是一个完满方法。

我们尝试将含酚废水雾化喷入废气焚烧炉中，这是一个有潜力的做法。但对于直燃式废气焚烧炉，当含酚废水喷进去时，炉温下降太快，所以不适用。对于蓄热式废气焚烧炉，炉膛温度高达850-950℃，足以将含酚废水彻底氧化分解。而且蓄热材料能够保持焚烧炉不会再含酚废水进入焚烧炉时过快降温，影响焚烧炉的正常运行。

为了避免将含酚废水进入废气焚烧炉中，炉膛的温度下降过快，并导致蜂窝陶瓷碎裂等产生。不适宜采用喷的方法。因为含酚废水中的低分子物很容易黏堵喷嘴。就是将含酚废水过滤了，但随着低分子树脂进一步反应，还是会黏堵。比较适当方法应当将含酚废水气化，然后与有机废气一同输送入燃烧室。这种做法可以避免黏堵喷嘴问题，可以避免含酚废水间断性进入，以及炉膛降温波动过大，造成蜂窝陶瓷碎裂等问题。

蜂窝陶瓷范文第3篇

本实用新型公开了一种新型釉料搅拌装置，包括设有过滤网及输釉管的搅拌桶，该搅拌桶还设有搅拌机，所述搅拌机包括置于机壳内通过键、轴承固接于搅拌轴上的搅拌机风叶，与搅拌轴连接的搅拌叶末端设有叶片。所述密封机壳设有一与其内腔贯通的调节装置；所述调节装置为一气动三联体组合；所述气动三联体组合为气管、气动三联体及快速接头的连接体；所述快速接头与机壳的连接处设有密封件。本实用新型实用性强，其结构为搅拌机上加设一调节装置，用以调节釉料搅拌速度，使搅拌速度不致过快，可有效调节釉料温度，印花效果好，提升了产品档次。本实用新型的适用范围不局限于釉料，亦可适用于其他物质的搅拌，具有广阔的市场经济效益。

专利号：200620019139.1

超薄石材蜂窝板连接结构

本实用新型的目的在于提供一种连接方式简单牢靠、生产成本低，且外观好的超薄石材蜂窝板连接结构。该连接结构包括由石材面板与蜂窝板胶接形成的超薄石材蜂窝板台板。所述石材面板底侧面经玻璃纤维胶粘体与蜂窝板上端面相胶接，所述的蜂窝板下端面直接覆盖有玻璃纤维胶粘体或粘合有铝板的玻璃纤维胶粘体，其特征在于所述超薄石材蜂窝板台板设有用于连接支脚的螺纹连接组件。

本实用新型具有结构简单牢靠、使用寿命长，且美观大方等优点。

专利号：200620087671.7

骨质瓷用无铅熔块釉

本发明涉及陶瓷釉料，尤其是一种用于生产高档无铅骨质瓷产品的骨质瓷用无铅熔块釉。该无铅熔块釉由矿物原料和化工原料配制而成，其化学组成(wt%)为：SiO2 45～56，Al2O3 7～13，CaO 7～12，MgO 0.8～8，BaO 0～6，SrO 0～4，ZnO 9～17，K2O 3～5，Na2O 0.6～3.1，Li2O 0～1.5，B2O3 2～8，ZrO2 0～1.5。本发明无铅釉的原料组成中不含有任何铅组分，加入了较大量的碱金属和碱土金属氧化物，坯釉适应性好，特别适合于国内窑炉温差过大的特点，烧后的成品瓷釉面细腻、光润、光泽度好、平整、机械强度高、热震稳定性好，经检测热震稳定性达到180℃～20℃水中热交换5块一次未裂，铅含量为零，彻底解决了高档骨质瓷的含铅问题。

专利号：200710001089.3

一种金黄镜面釉之制作方法

本发明涉及一种金黄镜面釉之制作方法，该釉料包括氧化锌、白云石、氧化钛、方解石、无铅熔块、高岭土、石英粉、氧化铜、氧化锰、五氧化二钒、氧化铁等11种原料，其中氧化铜和氧化锰为着色氧化物。制作时，通过湿法球磨，然后过筛，按45～60波美度的浓度调配浆料，取光洁的瓷器坯料浸釉后入窑在 1160～1200℃的氧化气氛下烧制，所得成品釉面金光闪烁、熠熠生辉、光彩照人，给人一种华丽富贵的观感。

专利号：200710034391.9

一种在陶瓷制品上形成隐形图案效果的制作方法

本发明涉及一种在陶瓷制品上形成隐形图案效果的制作方法。它是在陶瓷制品表面上用各种易熔、有光、亚光或无光等釉料为底釉，然后在釉上刮制由阻水油或树胶或纤维素调制的助熔材料的移印图案或者贴上用助熔材料制作的釉下花纸，然后通过窑具烧成，以形成隐形图案效果。本发明的关键技术是利用各种底釉与助熔材料的熔融温度差异(助熔材料的熔融温度比底釉温度低，且助熔材料本身不发色)来形成隐形图案的效果。本发明的方法构思独特、制作容易，采用上述工艺形成一种弱对比的隐形图案效果，能使陶瓷制品形成图案似有似无、光洁润泽、别开生面的视觉效果，属于日用陶瓷制品表面着色装饰，又能增加产品的质感和美感的制作方法。

专利号：200610031712.5

一种防滑抛光砖

蜂窝陶瓷范文第4篇

关键词：石材蜂窝板石材板胶粘剂

中图分类号：TU74 文献标识码：A

石材蜂窝板的应用

目前天然石材广泛运用于建筑外立面上，为建筑师一种常用的选择，能满足不同建筑风格需要，使用起来比较成熟。但是天然石材/的缺点也很明显，它重量大、强度低、脆性材质等。石材为天然材料，其材质均匀性较差，弯曲强度离散性大，属于脆性材料，在生产、开发、加工过程中难免产生一些轻微的内伤或微小的裂纹，很难被发现；在高层建筑外墙安装后，由于要承受自重、风、地震和温度等荷载和作用对它的影响，内伤会逐渐增大，存在着很大的安全隐患，石材蜂窝复合板便在市场的需求下应运而生。

石材蜂窝板起源于上世纪的欧洲，经过在欧洲和北美的发展，已成为一种重要的复合新型建筑装饰材料。上世纪九十年代传入我国后．经过行业人士的不懈努力，其质量已有极大提高，应用技术也得到飞速发展，不仅用于普通建筑装饰，而且其应用领域已发展到了地面、台面、高层建筑的内外墙面等，呈现出迅猛的发展势头。

石材蜂窝板是在专用蜂窝板的表面复合上石材，既克服了传统石材幕墙的一些缺点，还能起到隔热、降噪、抗震的作用，而且可根据需要取天然石材的外观、花纹、色彩与质感，满足一些建筑外立面需要，目前正逐渐运用在一些大型工程中。

石材蜂窝板结构

石材蜂窝复合板是天然石材与铝蜂窝板、钢蜂窝板或玻纤蜂窝板粘接而成的板材，基本构造见图1。

图1

说明：

1——石材；

2——与石材面板粘接的蜂窝板菌板(铝板、镀铝镑钢板、玻纤板)；

3——铝蜂窝芯；

4一一蜂窝板面板(铝板、镀铝铮钢板、玻纤板)；

5一一胶粘剂层。

2.1 石材

石材一般应采用符合标准要求的天然石材，石材的选择应当符合《天然花岗石建筑板材》优等品的要求，弯曲强度不小于8MPa，吸水率应小于0.8%等；当石材饰面为亚光面或镜面时，其厚度不宜大于5mm，石材饰面为粗面时，其厚度不宜大于8mm，对于外装幕墙，通常推荐石材铝蜂窝板的石材厚度为4-5mm，铝蜂窝板厚度不低于25mm。

石材表面应涂刷防护剂，其耐碱性、耐酸性宜大于80% ，且应符合JC/T 973—2005 规定的一等品及以上要求的饰面型石材防护剂，防水在工程论证及施工过程中尤其重要。同时，石材放射性核素限量应符合GB 6566 的规定。

2.2 胶粘剂

石材蜂窝板使用的粘合剂要求较高，其强度高、韧性好，适用于粘结金属、陶瓷、玻璃、橡胶、硬塑料以及大多数常用材料，是一种用途广泛的胶黏剂，既能为手工艺匠所使用，亦适合大多数工业应用。

胶粘剂宜采用改性环氧树脂类或改性聚氨醋类。主要技术指标应符合下表1的要求。

在蜂窝板加工过程中，粘接面的处理直接影响到石材蜂窝板的强度。粘接面至少应该用去油污的清洗剂，如丙酮或三氯乙烯清洗，以除去所有的油渍、污渍和灰尘。不能使用酒精、汽油或油漆稀释剂。通过机械打磨或化学腐蚀已清洗的表面，可以获得强度最高、耐久性最好的粘接件。打磨后应进行第二次清洗处理。树脂/固化剂混合料用抹刀涂到预处理的干洁的被粘接表面。通常，一层0.05到0.10mm厚的胶粘层即可赋予粘接处以最大的搭接剪切强度。粘接部分在用胶粘剂涂抹后应立即拼合并夹住。使用均匀接触压力将保证粘接部位的最佳固化。

2.3 铝板、钢板、玻纤板

目前，石材蜂窝板基本可分为石材铝蜂窝板、石材钢蜂窝板、石材玻纤蜂窝板等。

铝板宜选3XXX 、5XXX 系列的铝合金板材，力学性能应符合GB/T 3880.2 的要求。室外板的铝蜂窝板面板厚度不宜小于0.7mm ，室内板的铝蜂窝板面板厚度不宜小于0.5 mm。背板暴露于空气中的一面应涂装保护涂层，涂层材料可为聚酯、环氧、丙烯酸等材料，以防长期在空气中暴露而造成铝板的锈蚀。

钢板应采用结构类别的镀铝钵铜板且应符合GB/T 14978 的要求，板材厚度不应小于0.35mm ，镀层重量(ZA) 宜大于80g/m2 。

若选用玻纤板，玻纤板宜选用符合GB/T 8237 或GB/T 13657 规定的树脂与元碱玻璃纤维布复合制成。制作玻纤板的无碱玻璃纤维布厚度不宜小于0.4 mm ，单位面积质量不应小于320g/ m2，经向和纬向的拉伸断裂强力不应小于1.9 kN/25 mm。

2.4 铝蜂窝

铝蜂窝芯应符合HB 5443的要求，铝箔宜选用3003、5A02 或耐候性、耐腐蚀性及力学性能不低于上述牌号的铝合金材料，铝蜂窝芯壁宜留有透气微孔。室外板的铝蜂窝芯，厚度不宜小于14mm ，芯格边长不宜大于6mm ，壁厚不宜小于0.07mm；室内板的铝蜂窝芯，芯格边长不宜大于10mm ，壁厚不宜小于0.05mm。

铝蜂窝芯材是由铝箔和专用蜂窝节点胶在铝蜂窝芯生产线上加工制造的，影响蜂窝芯材性能的因素主要包括铝箔、节点胶以及蜂窝芯规格等参数。

铝箔加工过程应进行严格的表面处理，在对于强度或耐久性要求较高的产品中，应慎用采用1100纯铝箔加工制造的蜂窝芯材。节点胶应选用环氧改性高温固化胶，它不仅能提供足够的粘接强度而且具有优良的耐环境及耐高低温性能，普遍胶粘剂因强度较低往往容易使蜂窝芯脱胶，造成整体破坏失稳。 蜂窝芯的节点强度是评价其性能的主要依据，其节点强度数据应≥2.0N/mm。 铝蜂窝芯规格是由铝箔厚度以及蜂窝孔格尺寸来确定，不同规格的铝蜂窝具有不同的密度以及不同的力学性能，其造价也存在着较大的差异。

2.5 安装连接件

安装连接件宜采用材质为Q235 的冷辙工艺成型的异形螺母，如图2 。其表面镀辞钝化处理应满足GB/T 5267.1 的规定，机械性能等级应达到GB/T 3098.2 中规定的5 级。

图2

异形螺母螺纹直径M 不应小于8mm ，螺柱直径d 不应小于12mm ，底座直径D 不应小于22mm ，高度L可根据板厚进行调整。异形螺母采用胶粘剂进行埋设处理时，所用胶粘剂应符合规定。

单个异形螺母抗拉极限承载能力应有有效的检测证明，单个异形螺母的抗拉极限承载能力不应小于3.2 kN；异形螺母的预埋需在工厂严格按照工艺要求和质量控制完成，一般要求在出厂前对拉拔力进行检测，以保证螺母预埋精度和质量。

石材蜂窝板与石材板实际运用对比

石材蜂窝板与石材板相比优势较多，比如重量轻、强度高、刚度好、节能环保等，这里就在实际工程实施中经常遇到的一些问题做简单对比。

3.1 消除安全隐患

目前，幕墙发展正处于在一个高峰期，超过150m甚至200m的高楼也有很多，在选择外装饰材料的过程中，虽然通过使用背栓等连接方式在一些高楼上也有不少成功运用，但天然石材板的安全隐患还是成为大多数业主或建筑师的顾忌之一。

拿光面板石材做个对比，按《金属与石材幕墙工程技术规范》有关规定，石材板厚度最薄不得小于25mm，每平方米石材重量均在70kg以上，这对幕墙抗震是尤为不利的；石材蜂窝板光面石材厚度一般不大于5mm，重量基本接近为整个石材板的1/5，可以极大的减少建筑物的重量荷载，满足一些外立面装饰效果的同时，也解除了安全隐患。

3.2 容易控制色差

在天然石材做装饰材料的实施过程中，石材表面的色差不一致往往困扰着很多业主及石材加工单位，虽然采取分面、分部统一加工等方式稍有缓解，但总的来说，对于色差的控制还不是很理想。拿加工25mm光面石材的荒料板来说，先前用来切板的1片荒料石材板又被切成3-4片薄板，花纹与颜色几乎相同，因而更易保证大面积使用时，其颜色与花纹的一致性，更容易控制色差。

3.3 板块尺寸更大

按《金属与石材幕墙工程技术规范》有关规定，石材立面划分时，单块板面积不宜大于1.5m2，因石材是天然性材料，对于内伤或微小的裂纹有时用肉眼很难看清，在使用时会埋下安全隐患。如果只注意强度计算，没有考虑到天然石材的不可预见性，单块板越大出现问题的概率越高。

但在工程实施中，有很多建筑师或业主为了追求外立面效果，往往加大石材版面面积，更是增加了安全隐患。鉴于石材蜂窝板的为工艺性加工，板面最大规格可达2400mmX1200mm，完全满足了外立面效果。

3.4 节能环保

石材蜂窝板为一种复合型材料，其用等边六边型做成的中空铝蜂芯拥有隔音、防潮、隔热、防寒的性能，这些特点就远远超越了通体板所不具备的性能特点。其导热系数为（0.104～0.130）w/mok，而普通实心石材导热系数为（3.5～1.3）w/mok，其数值已在热绝缘材料的范围中。由此可见，石材铝蜂窝板是一种隔热节能的材料，同时还具有隔音降噪的性能，在建筑物上使用非常合理、实惠，符合幕墙趋向于节能、绿色、智能化方向发展的大方向。

工程中需要注意的几个问题

重庆银行大厦项目主楼及塔楼外立面均大量使用蜂窝石材板，以此项目为例，在前期方案确定及施工过程中有几个问题需要注意。

4.1胶粘剂的耐久性

通过前面的介绍知道，石材蜂窝板的构造中有三道胶粘剂层，整个板块的复合完全靠粘接，胶粘剂的作用就不言而喻了。通常来讲，为了满足石材蜂窝板夹层结构中不同部位的胶结要求，应配套解决四种胶粘剂:夹芯胶粘剂、表板胶粘剂、封边胶粘剂、接头胶粘剂。正确地选择胶粘剂，尤其是表板的胶粘剂是石材蜂窝板的质量关键。

重庆银行大厦项目单元部分蜂窝石材板块，先前方案采用开敞式做法，考虑到重庆湿热高温，且多酸雨，在长期紫外线照射下，胶粘剂会加速老化，从而使石材蜂窝板产生开裂或脱落，存在安全隐患，我公司建议采用密封打胶做法并被甲方采纳实施。

实际上从国内外众多的试验和研究结果表明，粘接剂都有大致相同的性能老化过程，并在老化衰减到一定程度后稳定下来，且保持相对稳定的粘接承载能力。为此，只要我们选择合适的、经过耐湿热老化性检测的胶粘剂，并控制板平面拉应力处于胶粘剂老化衰减后的稳定状态范围内且小于其抗拉承载力，就可解决产品的长期使用而不致产品产生剥离的问题。在产品的使用中，要防止外部雨水直接浸泡胶粘剂而加速胶粘剂的性能老化。因此，采用石材蜂窝板的建筑幕墙宜采用封闭式系统。

重庆银行大厦业主通过咨询、考察、论证等工作，接受了我公司建议，消除了安全隐患。

4.2 接口的封闭处理

由于封闭式系统打胶在侧边进行，所以石材蜂窝板一般需要在侧面做石材折边，同时，侧面复合板结构也应完整，这样才能保证密封，防止水的渗入。水的渗入点往往出现阴、阳角角交接处。以重庆银行大厦项目蜂窝石材阳角处理为例，按建筑设计要求，石材阳角为海棠角处理方式，切角3mm,石材厚度为8mm，阳角两侧石材结合处必须保证接触紧密，且打胶密封严实。另外，如果蜂窝石材需要有缺口出现，则缺口处必须石材封闭且打密封胶密封严实，单纯用胶密封处理，容易产生渗水隐患。

4.3 板面的变形

蜂窝石材的板面问题大致归纳一般主要有：

板面弯曲：板面过大，整板抗弯强度不够；

表板起皱：胶粘剂平面拉伸强度不够而产生表板向外凸出，铝蜂窝压缩强度不够而产生表板向内凹陷；

表板破裂：整个板件厚度不够，面板厚度不够，表板强度不够；

表板与蜂窝分离：表板与蜂窝剥离强度不够；

在蜂窝石材使用过程中，在满足外立面效果的基础上需要尽量减少板面尺寸，通过计算选择合适的厚度，同时按工艺要求进行胶的粘接，才能减少板面出问题的几率。

结束语：

通过上面的介绍我们知道石材蜂窝板构造简单、造价低，其成品具有保温、隔热、防水、防震等性能好，施工效率高等显著优点，具有较大的应用推广价值，符合目前建筑向节能、绿色、智能化发展的大方向。石材蜂窝板作为一种新型的建筑材料，其在应用中仍有很多问题需要去探究。

参考文献

杜继予，包毅，窦铁波， 周萱，新型复合材料研究项目石材蜂窝板及其应用，2011年全国铝门窗幕墙行业年会论文。

王文军，李红旭，张首文，建筑结构胶的耐湿热老化性能研究，粘接，2006.27（1）。

蜂窝陶瓷范文第5篇

关键字：高温低氧 节能减排 工业炉窑

在上世纪90年代初，日本人提出了高温低氧空气燃烧技术(High Temperature Air Combustion.简称HTAC) 这一概念，该技术主要由高效余热回收和低NOX生成率两部分组成。

高效余热回收是通过蜂窝状陶瓷蓄热体对工业炉窑的排烟焓进行高效热回收并对助燃空气进行高温预热来实现的。良好的换热效果，降低了排烟热损失，显著提高了烟气余热回收率。为了解决高温燃烧产生高NOX的问题，HTAC技术在保持过量空气系数α>1的情况下，通过炉内烟气再循环或两段燃烧方法，组织合理有效的炉内燃烧，降低燃烧空间中的氧浓度，创造低氧燃烧条件来降低烟气中NOX的浓度。

一、HTAC技术的重要组成部分

采用一对带蓄热体的烧嘴（蓄热体可与烧嘴布置为一体，也可置于蓄热室内与烧嘴分开布置），在换向系统的控制下交替点火工作，完成烟气与空气热交换，实现高温低氧空气燃烧。其工作原理见图1所示。

图1 高温低氧空气燃烧技术的工作示意图

当烧嘴A工作时，助燃空气经过该侧蓄热体A加热后与燃料混合燃烧，生成的烟气自烧嘴B流出，并放热给蓄热体B。经一定时间（通常为30S）后，换向阀动作，燃料和助燃空气经蓄热体B由烧嘴B射入，烧嘴B工作，产生烟气流入烧嘴A，放热给蓄热体A后排出。HTAC技术主要通过一对蓄热体，一对烧嘴和换向系统组成。

1.蓄热体

蓄热体是实现高温烟气与低温助燃空气换热的介质，是实现高效节能的关键。其材质、形状、结构尺寸直接影响工业炉窑的烟气余热回收率和燃烧的稳定性。结构合理的蓄热体可使助燃空气预热达1000°C以上，只低于入口烟气温度50°C，使排烟温度低于150°C。

蓄热体的材质应具有耐高温性、传热性、高强度等特征。目前，在烟气温度小于1200°C时多采用堇青石质陶瓷，烟气温度为1200°C以上时多采用氧化铝或氧化硅质陶瓷，材质的选择还应把排烟气体酸碱度考虑在内。现较多采用的蓄热体的形状为球体和蜂窝体。虽然蜂窝体的传热系数小于陶瓷球体的传热系数，但其比表面积较大，单位体积传热能力可比球体的高出数倍，使其能在更小的空间、更短的时间内积蓄和释放大量热量。陶瓷蜂窝体的压力损失也相当小，在同一燃烧容量，同一横截面积下，为球体的1/3，可大大减少风机的动力消耗。评价蓄热体的性能时，温度效率和压力损失特性都是重要的参数。虽然气流的往复流动使得蓄热体内不易积灰堵灰，但当烟尘中结晶析出物粘性物含量多时也会出现堵塞现象。

2.换向系统

据设定的时间或流体温度值，由控制系统操纵，同时进行燃料、空气和烟气的换向，从而实现两个烧嘴的交替工作。现普遍采用四通换向阀来实现空气和烟气的换向。换向设备的可靠性、灵敏性、同步性直接关系到炉内燃烧的稳定性、完全性，炉温的波动状态。如果实现空气、烟气换向的四通换向阀不能及时关闭，燃烧器中的助燃空气就会有部分与烟气一起被引风机抽走，导致不完全燃烧。如果燃料换向阀和四通换向阀的动作不一致，会使炉内燃烧产生波动，如果某一时刻燃料过量，就会导致不完全燃烧。要尽量缩短换向时间，使燃料、空气换向同步。选择和设计换向系统既要考虑有一定耐压，抗冲击能力也应考虑驱动换向系统所需的动力消耗。

3.燃烧器

合理的燃烧器结构，不但可以保证燃料的持续稳定燃烧，还可确保燃料在低氧浓度下燃烧，降低NOX的生成率。燃烧器的尺寸参数的优化设计，主要靠数值模拟和实验来确定。

二、影响HTAC技术应用效果的主要参数

1．蓄热体尺寸结构

蓄热体内的换热过程是包括对流、辐射和传导在内的复杂的非稳态传热。在蓄热体的材质和形状一定时，蓄热体的热交换系数与流体温度、空塔流速有关，流速、温度增加，热交换系数增加。蓄热体阻力损失与蓄热体的高度成正比，且随空塔流速、流体温度的增加而增加。把蓄热体的换热特性和阻力损失综合考虑，才能得到合理的尺寸结构。

2．换向时间

换向系统的切换时间对火焰燃烧状况、炉温波动幅度和换热效率有很大影响。换向周期愈短，预热空气温度、炉温和排烟温度波动愈小，蓄热体的蓄、放热时间愈短，使烟气余热得到充分利用，热回收效率增大。但是如果换向周期太短，换向频繁，对换向设备要求高，同时切换占用时间增多，影响炉内正常燃烧。换向时间太长又会造成排烟温度高，烟气余热回收率降低，同时预热空气温度波动大，造成炉温波动大，炉内温差增大，使换热效率降低。

三、HTAC技术的节能与环保分析

1.节能

高的烟气余热回收率，大大提高了燃料的节约率。在一定的氧浓度下，高的助燃空气温度保证了燃料的迅速燃烧。由于在HTAC条件下，随着助燃空气温度的升高及氧浓度的降低，火焰体积增大，甚至充满整个炉膛，再加上炉内烟气的回流，使得燃料与助燃空气在炉内得到很好的混合，在过量空气系数接近1的情况下也能实现完全燃烧，在完全燃烧的前提下，空气过量系数越小，节能效果越显著。

由于辐射换热能力的加强，换热效率的提高，可相对减少换热面积，缩小炉膛尺寸，节约设备资源。炉膛尺寸的缩小减少了散热面积，使得炉膛散热损失减少，相应地提高了燃料的热利用率。

2.环保

HTAC使NOX生成减少。由于节能率大大提高，生产等量产品所耗燃料量减少，生成CO2量就减少，大大降低了CO2的排放量。

由于燃烧不是在烧嘴内进行，而是在整个炉膛内进行，且在低氧条件下化学反应速度得以延缓，从而降低了噪音污染。

四、结论

目前，HTAC技术作为一项成熟的技术在日本、欧美等国家正被广泛地应用，对其的研究工作重点已转到扩大其应用范围上。上世纪90年代初，高温空气燃烧技术就已经被介绍到中国来了。但一直以来，人们都把研究重点放在了利用余热回收提高热效率的方面，对于高温燃烧所导致的大量NOX排放问题并没有重视。最近几年，由于人们环保意识的加强，我国越来越多科研院校与企业开始致力于该项研究。但目前该项技术在我国的应用还刚刚开始，我们要想更好地掌握和应用此项技术，拥有独立的设计产品，还需进行大量深入细致的研究工作。

参考文献

[1]罗国民, 张少忠, 苍大强, 郭汉杰. 高温空气燃烧系列技术在三轧厂加热炉维护与生产上的应用[J]. 冶金能源 , 2006,(04)