一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，首先所述模具為金屬模具，具體包括形成坩堝長方體外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的邊板，所述底板的中心設(shè)有截面為長方形的四棱臺，所述四棱臺的上底面面積小于下底面面積。模具加工出來的方芯坩堝的梯臺形下沉孔解決了傳統(tǒng)圓芯坩堝孔切割定位困難與不適合定量分析的缺點，可以在同一個坩堝上同時獲得多個侵蝕數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)統(tǒng)計性定量分析。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具。 一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具

【背景技術(shù)】
[0002] 耐火材料是鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、鍋爐等領(lǐng)域生產(chǎn)運行和技術(shù)發(fā)展必不可 少的基礎(chǔ)材料，在高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的重要作用。這就要求耐火材料具有 優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能、物理性能、力學(xué)性能和使用性能，例如適當(dāng)?shù)臍饪茁屎腕w積密度、較低的 熱導(dǎo)率、較高的耐壓強度和抗折強度、高的耐火度、抗熱震性、抗渣侵蝕性以及抗酸堿性等。 但目前對于耐火材料抗渣侵蝕性能的檢測方法并不規(guī)范，研究程度也不夠深入。
[0003] 抗渣侵蝕性是耐火材料非常重要的一項性能指標(biāo)，它是指耐火材料在高溫下抵抗 熔渣滲透、侵蝕和沖刷的能力。靜態(tài)坩堝法是用來檢測耐火材料抗渣侵蝕性的常用方法之 一，它要求將試樣制成圓芯坩堝的形狀，其規(guī)格是長X寬X高分別為70mmX70mmX70mm 的正方體（或直徑和高度均為70mm的圓柱體），坩堝中心有一個直徑為40mm?42mm、深度 為35_±2. 0_的圓柱形孔，具體如圖1所示。在檢測過程中，將爐渣填滿坩堝的圓孔后放 入電爐中，升至指定溫度，并保溫一定時間，隨爐自然冷卻到室溫，然后沿坩堝的軸線方向 對稱切開，通過手工繪制侵蝕面和滲透面的曲線，通過積分計算得到被爐渣侵蝕和滲透的 深度、面積以及面積百率分，通過這些參數(shù)來分析試樣的抗渣性能。多次圓芯坩堝抗渣侵蝕 實驗表明，圓芯坩堝存在以下幾個問題：
[0004] 1、圓芯坩堝抗渣侵蝕實驗中切割線只能有一條，且必須穿過軸心。然而在實際操 作過程中，很難控制切割線的位置，極易導(dǎo)致抗渣侵蝕、滲透深度測量不準(zhǔn)確；
[0005] 2、耐火材料通常由骨料和粉料基質(zhì)組成，骨料的抗渣侵蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于粉料基質(zhì)。 切割過程不能控制切割線分布在骨料或者粉料基質(zhì)上，導(dǎo)致圓芯坩堝檢測耐火材料的抗渣 侵蝕性能更多偏重定性分析，而在定量分析上存在較大的不確定性；
[0006] 3、圓芯坩堝容渣量?。w積為43. 96cm3)，不能充分反映材料與爐渣的反應(yīng)情況， 還經(jīng)常出現(xiàn)爐渣全部滲透坩堝壁或者溢出坩堝口的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了檢測結(jié)果；
[0007] 4、在對比不同材質(zhì)的耐火材料抗渣侵蝕性時，材料成型、煅燒溫度控制、爐渣一致 性等因素都會嚴(yán)重影響檢測結(jié)果。由于成型得到的圓芯坩堝只能包含一種原料，不能保證 不同材質(zhì)樣品抗渣侵蝕性能檢測的實際測試條件完全一致，最終導(dǎo)致不同樣品檢測結(jié)果的 可比性降低。
[0008] 上述問題的存在都會在很大程度上導(dǎo)致采用圓芯抗渣坩堝獲得的抗渣侵蝕性能 檢測結(jié)果與事實偏離較大，從而使其對科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義受限。 實用新型內(nèi)容
[0009] 有鑒于此，本實用新型提供一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，所述模具為金屬 模具，包括形成坩堝長方體外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的邊板，所述底 板的中心設(shè)有截面為長方形的四棱臺，所述四棱臺的上底面面積小于下底面面積。
[0010] 所述四棱臺的底邊與相應(yīng)的邊板與底板的交線平行。
[0011] 所述四棱臺的四條斜棱加工為圓角。
[0012] 一種根據(jù)方芯抗渣侵蝕坩堝模具制成的方芯坩堝，所述方芯坩堝的外形呈長方體 結(jié)構(gòu)，在所述長方體結(jié)構(gòu)的上表面中心設(shè)有水平截面為長方形的梯臺形下沉孔，所述梯臺 形下沉孔的上底面面積大于下底面面積。
[0013] 所述梯臺形下沉孔的底邊與長方體結(jié)構(gòu)的相應(yīng)底邊平行。
[0014] 所述梯臺形下沉孔的梯形角連接處加工為圓角。
[0015] 本實用新型產(chǎn)生的有益效果是：
[0016] 利用方芯坩堝做耐火材料抗渣侵蝕實驗，能夠方便、準(zhǔn)確地切割，并能實現(xiàn)抗渣侵 蝕性能的準(zhǔn)確定量分析。方芯抗渣坩堝的切割只需要刀口垂直于坩堝側(cè)面（與坩堝立軸面 平行），無須特別對準(zhǔn)；
[0017] 方芯坩堝具有更大的容渣量，以長X寬X高為lOOmmXIOOmmXIOOmm的方芯坩 禍為例，梯臺形孔上表面長寬均為50mm，下表面長寬均為40mm，高為70mm，其梯形臺的體積 為142cm 3,相對于原圓芯坩堝，渣容量增加了 2. 2倍，操作中發(fā)現(xiàn)原有的全部滲透或溢出的 現(xiàn)象均得到了改善；
[0018] 方芯坩堝可以實現(xiàn)不同材質(zhì)耐火材料檢測條件的統(tǒng)一，在方芯坩堝成型時，若在 側(cè)板位置加多個隔板則可同時成型多種材料，能達(dá)到檢測過程中其它因素的一致，使檢測 結(jié)果更具可比性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本實用新型。此處所說明的附圖用來 提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實 用新型的不當(dāng)限定，其中：
[0020] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的圓芯坩堝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的圓柱體圓芯坩堝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本實用新型一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023] 圖4為根據(jù)本實用新型的模具制得的方芯抗渣侵蝕坩堝的結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025] 如圖4所示的一種根據(jù)方芯抗渣侵蝕坩堝模具制成的方芯坩堝，所述方芯坩堝的 外形呈長方體結(jié)構(gòu)，在長方體結(jié)構(gòu)的上表面中心設(shè)有水平截面為長方形的梯臺形下沉孔， 所述梯臺形下沉孔的上底面面積大于下底面面積。
[0026] 如圖3所示的一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，所述模具為金屬模具，包括形 成坩堝長方體外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的邊板，所述底板的中心設(shè) 有截面為長方形的四棱臺，所述四棱臺的上底面面積小于下底面面積。
[0027] 作為一種較佳實施例，坩堝模具的外模板組裝后能夠形成一個 lOOmmX lOOmmX 100mm的立方體空間，四棱臺的定位居中，尺寸為下底面50mmX 50mm，上底 面為40mmX 40mm，四棱臺高度70mm，四棱臺底邊與邊板與底板的交線平行。
[0028] 為了便于脫模，四棱臺的四條斜棱加工為圓角，相應(yīng)的梯臺形下沉孔的梯形角連 接處也為圓角式加工。
[0029] 上述模具制成的方芯坩堝的具體步驟為：
[0030] 耐火澆注料3000g，試驗用渣200g，耐火澆注料預(yù)混料加入自來水，攪拌均勻成流 動性良好的澆注料；灌注、震動成型，最后抹平。
[0031] 在室溫下連同模具一起養(yǎng)護至少24小時后，上述澆注體即已硬化，脫模后繼續(xù)室 溫養(yǎng)護24小時。
[0032] 放入烘箱中烘干，即得到具備上述特征的方芯坩堝。
[0033] 烘干后的坩堝放入200g試驗渣，將裝好試驗渣的坩堝放入爐膛的均溫區(qū)，在試驗 要求溫度下保溫3h，保溫結(jié)束后隨爐自然冷卻至室溫。
[0034] 在制成的方芯坩堝的兩個垂直方向側(cè)面上各規(guī)劃三條切割線，切割面必須垂直于 水平面并穿過方芯渣坑，將坩堝切割成12片，獲得24個渣侵觀測面，獲得的渣侵觀測面用 于測量和觀察侵蝕情況并進(jìn)一步進(jìn)行統(tǒng)計與定量分析。
[0035] 如上所述，對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，顯然，只要實質(zhì)上沒有脫離 本實用新型的發(fā)明點及效果、對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的變形，也均包含在本 實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，其特征在于，所述模具為金屬模具，包括形成坩 堝長方體外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的邊板，所述底板的中心設(shè)有截 面為長方形的四棱臺，所述四棱臺的上底面面積小于下底面面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，其特征在于，所述四棱 臺的底邊與相應(yīng)的邊板與底板的交線平行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，其特征在于，所述四棱 臺的四條斜棱加工為圓角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具制成的方芯坩堝，其特征在于，所述方芯坩堝的外形呈 長方體結(jié)構(gòu)，在所述長方體結(jié)構(gòu)的上表面中心設(shè)有水平截面為長方形的梯臺形下沉孔，所 述梯臺形下沉孔的上底面面積大于下底面面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，其特征在于，所述梯臺 形下沉孔的底邊與長方體結(jié)構(gòu)的相應(yīng)底邊平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備方芯抗渣侵蝕坩堝的模具，其特征在于，所述梯臺 形下沉孔的梯形角連接處加工為圓角。
【文檔編號】B28B7/16GK203843978SQ201420185011
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】章榮會, 鄧樂銳, 彭海霞, 宋連足, 魏朝生 申請人:北京聯(lián)合榮大工程材料有限責(zé)任公司