專利名稱:耐火磚泥漿真空攪拌離心成型方法
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，高爐、平爐、電爐及其它熱工設(shè)備對耐火制品不斷提出了新的要求，這些要求主要表現(xiàn)在1.具有優(yōu)良的耐高溫性能;
2.內(nèi)部組織均勻而致密;
3.強度高;
4.壽命長;
5.幾何形狀復(fù)雜而多樣。
一般的標準耐火制品成型方法是機壓成型(亦稱半干法成型)，這種成型方法適合于幾何形狀較簡單的耐火制品。對于某些用于關(guān)鍵部位的組合磚或異形磚，由于其幾何形狀復(fù)雜、需要量不大，則通常采用手工成型。手工成型工藝復(fù)雜，往往是一磚一模。模具制作周期長、成本高、勞動強度大。而且燒成后的制品內(nèi)部組織不致密、不均勻、氣孔率高，高溫性能遠不及機壓成型的好。由于這個原因，手工成型的組合磚或異形磚常常難以達到設(shè)計要求，影響熱工設(shè)備的正常持久運行。
新近發(fā)展起來的澆注成型工藝，使異型耐火制品的品種結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，制造了手工成型所不能制造的更為復(fù)雜的耐火制品。但因澆注料中加入了少量高鋁水泥，使用中易與骨料反應(yīng)生成硅鋁酸鈣和硅鋁酸二鈣，軟化熔融產(chǎn)生大的收縮使組織結(jié)構(gòu)劣化和不耐侵蝕，所以澆注料通常用高品位骨料彌補這一缺陷。在品位相同條件下，手工成型或用澆注成型的的制品，高溫性能遠不及機壓成型的制品。
本發(fā)明的目的在于提供一種耐火磚泥漿成型方法。這種方法使耐火制品能達到并超過機壓成型法那樣高的密度、理化性能，又能制造出手工成型和澆注成型那樣幾何形狀復(fù)雜的組合磚或異型磚。
本方法的特征在于，泥漿成型前經(jīng)真空攪拌處理，以充分排除泥漿中的氣體，為進一步成型作準備，經(jīng)過真空攪拌后的泥漿澆注到石膏母模中后，置于離心機上進行離心成型，泥漿在離心力的持續(xù)作用下，構(gòu)成緊密排列，其致密程度和均勻性比機壓成型更優(yōu)。
真空攪拌、離心成型的主要工藝過程1.制作石膏母模通常機壓成型的母模是用鋼鐵材料制作。手工成型的母模是用木料制作，用這兩種方法制作母模成本高，加工困難，制作周期長。本法則采用來源廣，價廉而加工十分容易的石膏來制作母模。雖然石膏的強度遠不及鋼鐵和木料，但因為本方法是采用離心澆注成型，各點受力小而均衡，故足以滿足要求。
2.配制泥漿本法所用泥漿與機壓成型的配料基本相同，為適應(yīng)離心成型的需要，應(yīng)適當(dāng)添加一定量水份。為減少泥漿水份，增加泥漿的流動性，本法所用泥漿中含有適量分散劑。
3.真空攪拌泥漿配制好之后，其中含有大量氣泡，如不驅(qū)除，則會使得成型后模坯的氣孔率很高，組織不致密，一般的手工成型和澆注成型沒有對泥漿進行真空攪拌，往往制得的磚坯疏松多孔、耐壓強度低。同時采用離心澆注法成型，臨界顆粒為10mm的泥漿沒有經(jīng)過真空攪拌處理，其密度為2.46，而經(jīng)過真空攪拌后其密度為2.62，密度提高了0.16。
4.離心成型將經(jīng)過真空攪拌后的泥漿澆注到母模之中，再置于離心機上成型。泥漿中的粒子在離心力的作用下構(gòu)成緊密排列，使得磚坯的密度增高。常規(guī)澆注法成型后的磚坯密度為2.15，而離心澆注成型的密度上升到了2.46，比常規(guī)澆注法提高了0.31，達到或超過了機壓成型的密度。正是由于采用了真空攪拌和離心成型法，使耐火制品的組織變得致密、均勻，其耐火性能和其它技術(shù)指標遠遠高于手工成型和一般澆注成型的組合磚或異形磚。
離心成型時，磚坯的密度隨著離心力的增大而提高。當(dāng)半徑一定時，角速度達一定值時，密度最大，這一速度稱為臨界速度其大小隨泥漿臨界顆粒大小而異。臨界粒度為10mm，密度隨角速度變化如圖1所示。通常離心時間為10分鐘左右。
成型后的燒制與常規(guī)工藝相同。
真空攪拌、離心成型法與其它成型法效果對比1.密度高同一品位和粒度的泥漿用本法成型，所獲磚坯的密度高于手工成型和一般澆注成型及機壓成型。
2.組織均勻本法成型比目前所采用的其它方法成型所獲磚坯的密度和氣孔率都均勻，不會產(chǎn)生層裂現(xiàn)象，顆粒無明顯偏析，化學(xué)成分也均勻，無各向異性現(xiàn)象。圖2是本法與機壓成型法密度和氣孔率的對比數(shù)據(jù)。
3.強度高經(jīng)本法成型后的耐火制品其常溫耐壓強度達到了機壓成型法同一品位材料的常溫耐壓強度。
4.耐高溫性能好經(jīng)本法成型的耐火制品的荷重軟化溫度為1460～1540℃，達到了同一品位的機壓成型法制品的荷重軟化溫度。
5.重?zé)湛s小經(jīng)本法成型的耐火制品在1500℃3小時重?zé)湛s率在0～-0.16%。
6.生產(chǎn)效率高本法與手工成型及常規(guī)澆注成型對比，具有生產(chǎn)效率高、勞動強度低的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種耐火磚泥漿成型方法，其特征在于，漿成型前經(jīng)真空攪拌，泥漿澆注后在離心機上離心成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述方法，其特征在于，泥漿中含有適量的增強泥漿流動性并減少泥漿水份的分散劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述方法，其特征在于成型母模是用易于加工的石膏制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2或3所述方法，其特征在于，離心澆注成型時的線速度應(yīng)在臨界速度附近并保持10分鐘左右的時間。
專利摘要
一種耐火泥漿成型方法，其特征在于所用耐火泥漿在成型之前添加適量的分散劑并在真空機內(nèi)經(jīng)攪拌處理，經(jīng)真空處理的泥漿澆注到石膏母模中后，置于離心機上離心成型。本法成型后的模坯密度高、氣孔率低，組織均勻致密，理化指標遠高于常規(guī)手工成型和一般澆注成型。特別適合于熱工設(shè)備中的組合磚或異型磚制品的加工制作。本法具有投資少、勞動效率高、勞動強度低的優(yōu)點。
文檔編號B28C5/00GK87102013SQ87102013
公開日1988年10月26日 申請日期1987年4月11日
發(fā)明者關(guān)華, 李敦倫, 李克濟, 周炎中, 趙奇才 申請人:湘潭鋼鐵廠, 冶金工業(yè)部武漢鋼鐵設(shè)計研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan