CN104890105B - 一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法 - Google Patents

一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法 Download PDF

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    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/14—Producing shaped prefabricated articles from the material by simple casting, the material being neither forcibly fed nor positively compacted

Abstract

本发明涉及一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法，可有效解决熔铸AZS池壁砖上部易侵蚀，使用寿命短的问题，其解决的技术方案是，包括池壁砖砂型，在池壁砖砂型其中一个侧壁的下部设置有紧贴其外表面的导热体，导热体上设置有紧贴其外表面的保温板，本发明模具结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，浇铸方法简单，增加了池壁砖表层密实层厚度，延长了池壁砖的使用寿命，使用方便，效果好，是熔铸AZS池壁砖模具和浇铸方法上的创新。

Description

一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法
技术领域
本发明涉及用于电熔锆刚玉耐火材料生产技术领域，特别是一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法。
背景技术
玻璃窑用熔铸AZS（熔铸电熔锆刚玉）池壁（又称池墙）部分受玻璃液侵蚀最严重的部位是池壁上端300mm，即玻璃液面与池墙交汇处。一则是1500°C高温下玻璃相的析出，再则玻璃液面涌动、冲刷导致在一定时间内对池墙的侵蚀形成半月形，逐渐把池壁上部300mm区间内完全侵蚀掉，最终导致停产、窑炉大修。该区间的玻璃液下部即池壁300mm以下部位池壁受到的侵蚀相对轻微甚至完好，由此充分证明玻璃窑炉池壁部分熔铸AZS池壁砖是否更耐用，使用效果更好，完全取决于池壁砖顶部300mm这个区间的位置，通过对熔铸AZS制品退火过程的所造成晶相结构的分布，采取适当的措施，使之池壁砖300mm这个区间内，接触玻璃液的砖面表面密实度加厚，从而达到使用效果的有效提升。
玻璃窑炉有一定的使用周期，一方面是窑龄的设计使用年限，一方面是窑炉材料的质量。材料质量过关实际使用时间就会超出窑炉设计使用窑龄。反之，材料质量不过关，实际使用时间就达不到设计使用窑龄。资料显示：浮法玻璃窑炉熔化温度1600°时，每平方米每天可熔化玻璃液3000公斤，实际延长窑炉使用寿命十天、一个月或者半年，将会给玻璃行业带来很大效益，延长玻璃窑炉使用寿命的关键因素很多，单从池壁材料来说，这是一个更重要的环节之一，通过对池壁材料质量的改善，达到延长窑炉使用寿命的目的，达到增加玻璃企业效益的目的,对于熔铸AZS制品生产企业来说更是必须重视的课题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种增加池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具及浇铸方法，可有效解决熔铸AZS池壁砖上部易侵蚀，使用寿命短的问题。
本发明解决的技术方案是，
一种增加玻璃窑炉池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具，包括池壁砖砂型，在池壁砖砂型其中一个侧壁的下部设置有紧贴其外表面的导热体，导热体上设置有紧贴其外表面的保温板。
一种玻璃窑炉池壁砖浇铸方法，包括以下步骤：
（1）安装模具：
在池壁砖砂型两个宽面选择其一面为玻璃窑炉池壁砖的工作面,在工作面的下部设置紧贴其外表面的导热体，然后在导热体的外表面设置保温板；所述的导热体采用吸热材料制成；
（2）浇铸
往池壁砖砂型内浇铸熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液；
（3）冷却退火
将浇铸后的浇铸模具整体放入保温箱内逐渐退火至60℃以下取出即可；退火过程中，铸熔电熔锆刚玉砖浇铸液由液态向固态进行转换，熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液发生偏析现象，由于池壁砖砂型外壁上的导热体吸收大量热量，因此在设置有导热体的位置属于低温地带，二氧化锆（ZrO2）走向低温地带快速凝固，改变并增加了偏析程度，使之设置了导热体位置的池壁砖表层锆含量增加，即耐冲刷的表层密实层厚度增加。
本发明模具结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，浇铸方法简单，增加了池壁砖表层密实层厚度，延长了池壁砖的使用寿命，使用方便，效果好，是熔铸AZS池壁砖模具和浇铸方法上的创新。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明图1的A-A向剖视图。
图3为本发明的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-3给出，本发明一种增加玻璃窑炉池壁砖表层密实层厚度的浇铸模具，包括池壁砖砂型，在池壁砖砂型3其中一个侧壁的下部设置有紧贴其外表面的导热体1，导热体上设置有紧贴其外表面的保温板2。
为保证使用效果，所述的导热体3为钢板或铁板制成的方形，方形的下沿与池壁砖砂型的下沿齐平，高度为300mm；
所述的保温板2是由轻质保温砖制成的方形，其长度、宽度与导热体1的长度、宽度相等，将导热体1的外表面完全覆盖；
所述的池壁砖砂型3为上部开口的立方体中空结构，其上口部上设置有浇铸冒口4。
一种采用权利要求1所述浇铸模具的玻璃窑炉池壁砖浇铸方法，包括以下步骤：
（1）安装模具：
在池壁砖砂型两个宽面选择其一面为玻璃窑炉池壁砖的工作面,在工作面的下部设置紧贴其外表面的导热体，然后在导热体的外表面设置保温板；所述的导热体采用钢板制成，其规格为20mm×300mm×400mm，即长400mm、宽300mm、厚20mm的钢板制成，其宽度方向即为覆盖池壁砖砂型的高度方向；
（2）浇铸
往池壁砖砂型内浇铸熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液；
（3）冷却退火
将浇铸后的浇铸模具整体放入保温箱内逐渐退火至60℃以下取出即可；退火过程中，铸熔电熔锆刚玉砖浇铸液由液态向固态进行转换，熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液发生偏析现象，即在垂直方向：因重力作用，比重大的ZrO2将富集在制品下部，在上半部则形成ZrO2含量偏低的层带；在水平方向：因外侧熔体先行受冷，难熔物质ZrO2首先析晶，富集在制品表层，易熔物质向内部迁移，从而形成ZrO2外层含量高、内层含量低的晶相结构，由于池壁砖砂型外壁上的导热体吸收大量热量，因此在设置有导热体的位置属于低温地带，二氧化锆（ZrO2）走向低温地带快速凝固，改变并增加了偏析程度，使之设置了导热体位置的池壁砖表层锆含量增加，即耐冲刷的表层密实层厚度增加。
熔铸AZS制品含有玻璃相，玻璃相可起到吸收热应力的作用，但残余热应力仍要释放出去，在液态下热应力容易释放，液态转变固体速度过快就影响了制品热应力在液态下顺利释放，热应力要冲破凝固后的坯体，从而形成裂纹，冲不破时就会留在制品体内，形成內裂现象，这种裂纹迟早要发生，或早或晚，有的甚至保留几个月甚至更长时间，通过切机切割才能发现。在导热体外表面设置保温板即是防止裂纹的产生，由于在池壁砖浇铸模型下方添加了吸热的导热体，浇铸的制品均衡散热退火过程就被打乱，加导热体的位置由于导热体吸收热量使之制品散热加快，因此影响制品的成型，出现裂纹，平衡四周散热才能确保制品不开裂，因此在导热体外侧，用保温效果很好保温板，使导热体吸收的热量有效保存，确保砖体散热速度减缓，从而达到制品不开裂的目的。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、将本发明浇铸方法生产的产品剖开，通过剖面观察，居剖面中心位置向外延伸，可看到中心位置的晶相骨架稍大，越接近砖面边缘地带，晶相骨架越不明显，砖面最边缘地带密实度、光滑度都好于中心地带，最边缘的15mm是斜锆石密集部分，在增加了导热体的位置，密实度、光滑度的厚度明显增加，即氧化锆量的富集程度；将本发明浇铸方法生产的产品加工研磨，当研磨厚度超出15mm时，研磨加导热体处的氧化锆富集区时，研磨设备电流表显示电流读数大于离开氧化锆富集区的电流读数，可见，本发明浇铸方法生产的产品的表层密实层厚度明显增加；
2、经实际使用，本发明浇铸方法生产的玻璃窑炉的池壁部位，可使玻璃窑炉延长使用寿命一个月至三个月，在浮法玻璃窑炉上的作用更大，一个日产600吨的浮法玻璃窑炉，可以多生产玻璃18000吨至54000吨，经济效益明显；
3、本发明模具结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，使用方便，是熔铸AZS池壁砖模具和浇铸方法上的创新。

Claims (1)

1.一种增加玻璃窑炉池壁砖表层密实层厚度的玻璃窑炉池壁砖浇铸方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）安装模具：
在池壁砖砂型两个宽面选择其一面为玻璃窑炉池壁砖的工作面,在工作面的下部设置紧贴其外表面的导热体，然后在导热体的外表面设置保温板；所述的导热体采用吸热材料制成；
（2）浇铸
往池壁砖砂型内浇铸熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液；
（3）冷却退火
将浇铸后的浇铸模具整体放入保温箱内逐渐退火至60℃以下取出即可；退火过程中，铸熔电熔锆刚玉砖浇铸液由液态向固态进行转换，熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液发生偏析现象，由于池壁砖砂型外壁上的导热体吸收大量热量，因此在设置有导热体的位置属于低温地带，二氧化锆走向低温地带快速凝固，改变并增加了偏析程度，使之设置了导热体位置的池壁砖表层锆含量增加，即耐冲刷的表层密实层厚度增加。
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