CN101823122A - 熔铸耐火材料制品的负压造型工艺 - Google Patents

熔铸耐火材料制品的负压造型工艺 Download PDF

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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/03—Sand moulds or like moulds for shaped castings formed by vacuum-sealed moulding

Abstract

本发明公开了一种熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，其步骤为：1：把模型放在带有抽气箱的型板上，模型上开有通气孔；将薄膜覆在模型表层，真空吸力使薄膜贴在模型表层上；将锆英粉涂料喷涂在覆膜后的模型外表面上；2：在型板上环绕模型放置砂箱，砂箱侧壁开有过滤气管；将干砂填充进砂箱，微震后覆背膜封闭砂箱，砂箱抽为负压，使铸型硬化；3：解除第一步抽气箱真空状态，顶箱起模，完成下箱；4：将与铸型下箱一致的上箱预留出浇冒口和排气孔，填充干砂，薄膜密封，将内腔抽至负压；5：上、下箱合起，形成有浇冒口和型腔的整体铸型，在上、下箱处于负压状态下移至炉前直接浇注，经保压凝固，将工件保温7-12天，得到熔铸耐火材料制品。

Description

熔铸耐火材料制品的负压造型工艺
技术领域
本发明涉及熔铸耐火材料制品及金属氧化物铸件的造型方法，尤其是涉及一种熔铸耐火材料制品的负压造型工艺。
背景技术
在玻璃及玻璃制品窑炉用的锆刚玉制品造型工艺中，一直采用水玻璃砂。但是由于水玻璃砂再生困难，成本高，重复利用率低，一次性使用可产生大量的工业垃圾，一直以来没有别的方法可以替代。同时生产时需加入水玻璃在混砂机内混制、打型、烘干、粘型等，工序复杂，劳动强度大，动力消耗大；铸型需六块以上型板组合粘结，尺寸精度得不到保证。负压密封造型工艺是一种不用粘结剂、水和其它添加剂，仅用干砂、塑料薄膜密封、抽负压进行造型的技术，生产出的制品表面光洁、尺寸精确、质量好，在铸铁行业刚刚起步，仅用于叉车配重生产。由于铸铁制品和熔铸耐火材料制品之间的差异性，如在材质上不同(金属与非金属之差)，结晶形式不同(铸铁为单结晶，熔铸制品为多结晶)，熔铸温度不同(铸铁1340--1380℃，熔铸制品1800--2100℃)等等，所以将负压造型工艺运用于熔铸耐火材料行业是一个有待突破的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱砂好、成品质量达标且节能减排的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，它包括下述步骤：
第一步：把模型放在带有抽气箱的型板上，沿纵向开设在模型上的通气孔与所述连接有真空泵的抽气箱内腔相连通；将软化的薄膜覆盖在模型表层，启动真空泵，真空吸力使薄膜紧贴在模型表层上；将锆英粉涂料均匀喷涂在覆膜后的模型外表面上；
第二步：在上述型板上环绕模型放置与模型尺寸相匹配的砂箱，所述砂箱的侧壁开设有与真空泵相连通的过滤抽气管；将处理好的干砂填充进所述砂箱内，微震后覆盖背膜封闭砂箱，启动真空泵将砂箱内抽为负压，使铸型硬化；
第三步：解除第一步中抽气箱内的真空状态，即消除对模型表层薄膜的吸附力，然后顶箱起模，完成铸型下箱；
第四步：将与铸型下箱大小一致的上箱预留出浇冒口和排气孔，填充干砂并刮平砂层表面，薄膜密封后通过侧壁上开设的过滤抽气管将其内腔抽至负压；
第五步：将上述上箱和下箱合起来，形成有浇冒口和型腔的整体铸型，在上、下箱处于负压状态下移至炉前直接浇注，经10-120min保压凝固后，解除上、下箱内腔负压状态；将工件保温7-12天后，即可得到熔铸耐火材料制品。
所述薄膜通过加热器对其进行加热软化，软化温度为80--120℃。
所述第一步中对模型的表层薄膜所需的真空吸力为0.04～0.095Mpa。
所述锆英粉涂料的厚度为0.3-1.5mm，可保证制品不粘砂，无气孔。
选取干砂的粒度为50-100目；干砂中二氧化硅的含量大于99％，使其符合熔铸耐火材料制品的要求。
本发明的优点在于采用上述的负压造型工艺，生产出的产品表面光洁，不粘砂，色泽白色微黄，内部无气孔；由于采用的真空气室砂箱为活动式结构，浇注后产品可以放置在一般砂箱中保温，此气室可以重复使用，大大降低了生产成本。砂箱内填充无粘结剂的干砂，省去了其他造型工艺中型砂的粘结剂、附加物或烘干工序，减少了环境污染，属绿色铸造工艺，降低了工业垃圾的排放量，旧砂回用率达98％以上，节能减排效果显著；浇注时采用直接浇注法，减少了热量损失，制品容易成型；在负压状态下浇法，可控制不同部位散热量，达到均衡凝固，使制品裂纹大大减少。
附图说明
图1是本发明下箱的结构示意图。
图2是本发明整体铸型的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明所述的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，它包括下述步骤：
第一步：把模型1放在带有抽气箱2的型板上，沿纵向开设在模型1上的通气孔3与所述连接有真空泵的抽气箱2内腔相连通；将拉伸率大，塑性变形率高的塑料薄膜4用加热器加热软化(塑料薄膜加热的温度为80--120℃)后覆盖在模型1表层，启动真空泵，0.04～0.095Mpa的真空吸力使薄膜4紧贴在模型1表层上；将醇基锆英粉涂料均匀喷涂在覆膜后的模型外表面上，涂层厚度为选择0.3-1.5mm，如果涂层太薄制品会粘砂，涂层太厚透气性差，会造成制品内部气孔；
第二步：在上述型板上环绕模型1放置与模型1尺寸相匹配的真空气室砂箱5，所述砂箱5的侧壁开设有与真空泵相连通的过滤抽气管6；将处理好的粒度50-100目、二氧化硅含量大于99％的干砂7填充进所述砂箱5内，经30～60秒微震，使砂子达到紧实至较高的密度后，覆盖背膜8封闭砂箱5，启动真空泵将砂箱5内抽为负压，使铸型硬化；
第三步：解除第一步中抽气箱2内的真空状态，即消除对模型1表层薄膜4的吸附力，然后顶箱起模，完成铸型下箱；
第四步：将与铸型下箱大小一致的上箱9预留出浇冒口10和排气孔11，填充干砂7并刮平砂层表面，薄膜密封后通过侧壁上开设的过滤抽气管12将其内腔抽至负压；
第五步：将上述上箱和下箱合起来，形成有浇冒口10和型腔的整体铸型，在上、下箱处于负压状态下移至炉前直接浇注，浇注温度为1800--2100℃，经10-120min保压凝固后，解除上、下箱内腔负压状态；在原砂箱内(也可以将真空气室砂箱抽出，重复使用，仅在一般砂箱内)保温7-12天后，即可得到表面光洁、色泽符合要求的熔铸耐火材料制品；由于所用砂子的耐火度符合熔铸耐火材料制品的浇注要求，以及喷涂一定厚度的锆英粉涂料既可保证制品表面不粘砂，无气孔，又可以使砂子不被烧结，流出的砂子经冷却后可以重复再用。

Claims (5)

1.一种熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，其特征在于：它包括下述步骤：
第一步：把模型(1)放在带有抽气箱(2)的型板上，沿纵向开设在模型(1)上的通气孔(3)与所述连接有真空泵的抽气箱(2)内腔相连通；将软化的薄膜(4)覆盖在模型(1)表层，启动真空泵，真空吸力使薄膜(4)紧贴在模型(1)表层上；将锆英粉涂料均匀喷涂在覆膜后的模型外表面上；
第二步：在上述型板上环绕模型(1)放置与模型(1)尺寸相匹配的砂箱(5)，所述砂箱(5)的侧壁开设有与真空泵相连通的过滤抽气管(6)；将处理好的干砂(7)填充进所述砂箱(5)内，微震后覆盖背膜(8)封闭砂箱(5)，启动真空泵将砂箱(5)内抽为负压，使铸型硬化；
第三步：解除第一步中抽气箱(2)内的真空状态，即消除对模型(1)表层薄膜(4)的吸附力，然后顶箱起模，完成铸型下箱；
第四步：将与铸型下箱大小一致的上箱(9)预留出浇冒口(10)和排气孔(11)，填充干砂(7)并刮平砂层表面，薄膜密封后通过侧壁上开设的过滤抽气管(12)将其内腔抽至负压；
第五步：将上述上箱和下箱合起来，形成有浇冒口(10)和型腔的整体铸型，在上、下箱处于负压状态下移至炉前直接浇注，经10-120min保压凝固后，解除上、下箱内腔负压状态；将工件保温7-12天后，即可得到熔铸耐火材料制品。
2.根据权利要求1所述的熔铸耐火材料制品的真空铸造工艺，其特征在于：所述薄膜(4)通过加热器对其进行加热软化，软化温度为80--120℃。
3.根据权利要求1所述的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，其特征在于：所述第一步中对模型(1)的表层薄膜(4)所需的真空吸力为0.04～0.095Mpa。
4.根据权利要求1所述的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，其特征在于：所述锆英粉涂料的厚度为0.3-1.5mm。
5.根据权利要求1所述的熔铸耐火材料制品的负压造型工艺，其特征在于：选取干砂的粒度为50-100目；干砂中二氧化硅的含量大于99％。
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