[发明专利]一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物质绝缘电缆技术领域，尤其涉及一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法。

背景技术

矿物质绝缘电缆作为防火电缆，在国民经济建设中起到非常重要作用。随着经济发展，该矿物质绝缘电缆的使用越来越广泛。目前我国矿物质绝缘电缆主要生产材料已经全部国产，但由于绝缘材料氧化镁填充料的特性，在电缆制作过程中始终存在高能耗、低生产率等缺点，致使矿物质绝缘电缆的生产成本很难降低。同时，在节能减排的大背景下，企业也越来越重视降低能耗、提高制造效率以及节省材料。

传统矿物质绝缘电缆瓷柱采用聚乙烯醇和硬脂酸锌的混合物作为粘结剂，在瓷柱的制作过程中，将聚乙烯醇和硬脂酸锌的混合物通过热水浴融化后，在氧化镁粉造粒时，以不超过3％的比例喷雾添加，造粒后氧化镁颗粒的湿度控制在8～10％。上述粘结剂存在两个缺点：(1)粘结剂使用时，需要通过热水浴将其融化方可使用，使用麻烦且存在耗能；(2)瓷柱制作的后期，瓷柱需要在1250℃下经过7个小时的煅烧方可将粘结剂中的水分完全挥发掉，能耗巨大。

目前国内矿物质绝缘电缆用氧化镁大部分采用的是电熔氧化镁。电熔氧化镁的制备过程要经过两个基本的步骤，煅烧得到轻烧氧化镁，对粉状轻烧氧化镁进行熔炼。上述整个过程耗时长，能耗高。并且在后期矿物质绝缘电缆绝缘瓷柱的制备过程中，煅烧温度也较高，煅烧时间长，很难显著降低电缆的制造成本，提高制造效率。

此外，经过造粒的氧化镁颗粒通过压片机在10～12个大气压强下压制后，瓷柱的密度控制在2.5～2.7g/cm³；压制好的瓷柱经过1250℃条件下7h的煅烧后，其密度为2.3～2.5g/cm³。现有技术所制备的瓷柱的密度较大，重量大。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法。本发明极大减少了能耗，降低了矿物质绝缘电缆瓷柱的生产成本。

本发明提供的技术方案为：

一种矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备粘结剂以及矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粘结剂通过以下方法制备：步骤(1)采用氢氧化钠对聚合度在600～800的纤维素进行碱化处理0.5～1h，氢氧化钠的用量为纤维素的质量的0.5～0.6倍，碱化温度小于等于50℃，步骤(2)采用环氧丙烷和氯乙烷对所述步骤(1)得到的反应产物进行醚化处理0.5～1h，其中，环氧丙烷的用量分别为纤维素的质量的0.1～0.2倍，氯乙烷的用量为纤维素的质量的0.8～1.2倍，步骤(3)对所述步骤(2)得到的反应产物进行后续处理，得到粘结剂；

步骤二、将所述步骤一制备的粘结剂溶于水中，并与所述步骤一制备的矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁混合，得到氧化镁颗粒；

步骤三、对所述步骤二得到的氧化镁颗粒进行压制，得到瓷柱；

步骤四、将所述步骤三得到的瓷柱煅烧，煅烧温度大于等于750℃。

优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(1)中，所述纤维素通过硫酸化废棉绒进行处理得到，其中，所述硫酸化废棉绒中所含的纤维素的聚合度为600～800。

优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(1)中，所述碱化处理在氮气环境下进行，压强小于等于0.05MPa。

优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述粘结剂的制备方法的步骤(1)中，所述醚化处理的反应环境的压强小于等于0.15MPa。

优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述步骤一中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁通过以下方法制备：

步骤(1)对原料氧化镁在1100～1200℃的温度下煅烧，得到轻烧氧化镁；

步骤(2)采用所述步骤(1)得到的轻烧氧化镁制得两种粒径的轻烧氧化镁，分别为粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁；

步骤(3)将粒径大于150目以及80～150目的轻烧氧化镁混合，得到矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁，其中，粒径大于150目的轻烧氧化镁的用量为矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁总量的3～5％。

优选的是，所述的矿物质绝缘电缆瓷柱的制备方法中，所述矿物质绝缘电缆瓷柱用氧化镁的制备方法中的步骤(1)中，原料氧化镁通过以下方法得到：从菱镁矿尾矿中筛选直径小于8mm的原料氧化镁。