CN107840672A - 座砖制备方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种座砖制备方法及设备，涉及座砖生产技术领域，所述座砖制备方法，包括步骤：S10.对模具的底部进行振动；S20.将第一原料倒入模具至第一预设高度；S30.持续振动模具底部，将第一原料表面振平，停止对模具底部振动；S40.将第二原料倒入到模具至第二预设高度，以使第二原料与第一原料表面接触；S50.对模具的上部进行振动，直至第二原料表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具的上部的振动。第一原料与第二原料的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的原料，而另一段性能较弱的原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。

Description

座砖制备方法及设备
技术领域
本发明涉及座砖生产技术领域，尤其是涉及一种座砖制备方法及设备。
背景技术
座砖是砌在盛钢桶底部，固定水口砖的耐火质砖。其外形是方形，故又称方砖。座砖的作用是固定水口位置；便于拆、装水口；座砖材质一般采用刚玉尖晶石质。透气座砖是砌在盛钢桶底部，固定透气砖的耐火质砖。透气座砖对透气砖使用非常关键，它最基本的作用在于固定透气砖，并使透气砖更换变得简单、高效，同时座砖能够保护透气砖免受高温钢水的直接物理冲刷和化学侵蚀，座砖还能够减缓钢水对透气芯的热冲击，使透气芯内部温度梯度减少，降低由于温度梯度产生的热应力。
现有的座砖制备采用同种原料振动一次性成型。因为座砖在使用时受工作环境的限制，对座砖的上部分，即与钢水接触的部分，的品质提出了较高的要求，但是由于座砖下半部分不与钢水接触，整体一次振动成型产生功能过剩的情况，增加了座砖的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种座砖制备方法及设备，以缓解了现有的座砖功能过剩导致成本增加的技术问题。
本发明提供的座砖制备方法，包括步骤：
S10.对模具的底部进行振动；
S20.将第一原料倒入模具至第一预设高度；
S30.持续振动模具底部，将第一原料表面振平，停止对模具底部振动；
S40.将第二原料倒入到模具至第二预设高度，以使第二原料与第一原料表面接触；
S50.对模具的上部进行振动，直至第二原料表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具的上部的振动。
进一步的，包括将高铝矾土、刚玉质固体材料与水按比例混合成制成第一原料。
进一步的，所述高铝矾土、刚玉质固体材料与水的比例为100:5.3-100:5.8。
进一步的，包括将刚玉、镁铝尖晶石质固体材料与水混合制成第二原料。
进一步的，所述刚玉、镁铝尖晶石质固体材料与水的比例为100:4.4-100:4.9。
进一步的，第二预设高度为第一预设高度的3倍。
进一步的，包括在S20与S30步骤进行的，降低对模具底部的振动频率。
进一步的，包括步骤S60，对模具中的第一原料和第二原料进行烘干，烘干温度为55-65℃。
本发明提供的座砖制备设备，包括第一振动器、模具及第二振动器，所述第一振动器与模具的下端部连接，用于对模具的下端部进行振动；所述第二振动器与模具的上端部连接，用于对模具的上端部进行振动。
进一步的，所述第一振动器包括振动平台，所述模具固定在振动平台上，所述第二振动器包括平板振动器和振动棒，以使所述模具的上端和下端受到均匀的振动力。
本发明提供的座砖制备方法，包括以下步骤：先对模具的底部进行振动，保证第一原料在倒入到模具时就受到振动的作用，从而可以逐渐的排出第一原料所形成的部分的内部的气泡。然后将第一原料倒入模具至第一预设高度，保持振动状态，可以使倒入模具的第一原料充分震荡，直至模具中的第一原料的表面平整，然后停止对模具底部振动。再将第二原料倒入到模具至第二预设高度，此时第二原料与第一原料表面接触，因为第一原料表面平整，可以与第二原料产生良好的结合效果，从而使得成型后的座砖的两部分结合性更好。随后，对模具的上部进行振动，直至第二原料表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具的上部的振动，之所以采用对模具的上半部分进行振动，一方面是为了使处于上部分的第二原料中的气体散出，另一方面，随着振动的传播，振动的能量逐渐减少，位于第一原料与第二原料结合处的振动效果比模具上部低，防止结合处过多的混合，影响产品质量。通过上述步骤，可以制成复合型座砖，即一整块座砖可以由两种不同的材质组成，座砖的一段的材质为第一原料，另一段的材质为第二原料，第一原料与第二原料的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的高等原料，而另一段性能较弱的相对低档点的原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。
本发明提供的座砖制备设备，包括第一振动器、模具及第二振动器，所述第一振动器与模具的下端部连接，用于对模具的下端部进行振动；所述第二振动器与模具的上端部连接，用于对模具的上端部进行振动。开启第一振动器对模具的底部进行振动，保证第一原料在倒入到模具时就受到振动的作用，从而可以逐渐的排出第一原料所形成的部分的内部的气泡。然后将第一原料倒入模具至第一预设高度，保持振动状态，可以使倒入模具的第一原料充分震荡，直至模具中的第一原料的表面平整，关闭第一振动器。再将第二原料倒入到模具至第二预设高度，此时第二原料与第一原料表面接触，因为第一原料表面平整，可以与第二原料产生良好的结合效果，从而使得成型后的座砖的两部分结合性更好。随后，开启第二振动器对模具的上部进行振动，直至第二原料表面无气泡泛起且光滑后，关闭第二振动器，之所以采用对模具的上半部分进行振动，一方面是为了使处于上部分的第二原料中的气体散出，另一方面，随着振动的传播，振动的能量逐渐减少，位于第一原料与第二原料结合处的振动效果比模具上部低，防止结合处过多的混合，影响产品质量。使用上述的装置，可以制成复合型座砖，即一整块座砖可以由两种不同的材质组成，座砖的一段的材质为第一原料，另一段的材质为第二原料，第一原料与第二原料的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的高等原料，而另一段性能较弱的相对低档点的原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种座砖制备方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种座砖制备方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的座砖制备方法制备而成的座砖的示意图；
图4为本发明实施例提供的座砖制备设备的示意图。
图标：100-第一原料；200-第二原料；300-振动平台；400-模具；500-平板振动器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-3所示，本发明提供的座砖制备方法，包括步骤：
S10.对模具400的底部进行振动。
先对模具400的底部进行振动，保证第一原料100在倒入到模具400时就受到振动的作用，从而可以逐渐的排出第一原料100所形成的部分的内部的气泡。
S20.将第一原料100倒入模具400至第一预设高度。
然后将第一原料100倒入模具400至第一预设高度，可以设置第一原料100的耐火性能比第二原料200的耐火性能差，所以第一预设高度可以小于模具400总高的一半。
S30.持续振动模具400底部，将第一原料100表面振平，停止对模具400底部振动。
保持对模具400底部的振动状态，可以使倒入模具400的第一原料100充分震荡，直至模具400中的第一原料100的表面平整，然后停止对模具400底部振动。
S40.将第二原料200倒入到模具400至第二预设高度，以使第二原料200与第一原料100表面接触。
再将第二原料200倒入到模具400至第二预设高度，此时第二原料200与第一原料100表面接触，因为第一原料100表面平整，可以与第二原料200产生良好的结合效果，从而使得成型后的座砖的两部分结合性更好。
S50.对模具400的上部进行振动，直至第二原料200表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具400的上部的振动。
随后，对模具400的上部进行振动，直至第二原料200表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具400的上部的振动，之所以采用对模具400的上半部分进行振动，一方面是为了使处于上部分的第二原料200中的气体散出，另一方面，随着振动的传播，振动的能量逐渐减少，位于第一原料100与第二原料200结合处的振动效果比模具400上部低，防止结合处过多的混合，影响产品质量。
可以先采用振动棒，将振动棒插入到第二原料200内，对第二原料200的内部进行振动，但是不可以伸入到第一原料100内，然后取出振动棒，使用平板振动器500对第二原料200的表面进行振平。
通过上述步骤，可以制成复合型座砖，即一整块座砖可以由两种不同的材质组成，座砖的一段的材质为第一原料100，另一段的材质为第二原料200，第一原料100与第二原料200的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的高档原料，而另一段性能较弱的低档原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。
具体的，第一原料100可以为高铝矾土、刚玉质固体材料与水按比一定比例混合而成的泥状物料，其中高铝矾土、刚玉质固体材料可以包括矾土、刚玉、尖晶石、氧化铝粉、水泥及添加剂，其中矾土的含量占总质量的55-75％，而刚玉、尖晶石、氧化铝粉、水泥及添加剂的总合占总质量的25-45％，其中，刚玉15-20％.氧化铝粉10-15％，尖晶石8-13％，水泥5-8％，添加剂外加0.1-0.2％。。
进一步的，所述高铝矾土、刚玉质固体材料与水的比例为100:5.3-100:5.8。
具体的，第二原料200可以为刚玉、镁铝尖晶石质固体材料与水混合成制成，其中刚玉、镁铝尖晶石质固体材料可以包括刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝粉、水泥及添加剂，其中刚玉的含量占总质量的55-75％，而尖晶石、氧化铝粉、水泥及添加剂的总合占总质量的25-45％。刚玉、镁铝尖晶石质固体材料中刚玉50-55％，尖晶石5-10％。第二原料200中刚玉的比例明显高于第一原料100，其中刚玉和镁铝尖晶石不易与金属液发生化学反应，尤其是钢水，以及镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力。刚玉、镁铝尖晶石质固体材料的性能优于高铝矾土、刚玉质固体材料，但价格更高，所以成型后的座砖，在保证其上部，即与钢水接触的部分耐火性能的同时，其下部采用耐火性能较弱的材质，可以节约成本。
进一步的，所述刚玉镁铝尖晶石固体与水的比例可以为100:4.4-100:4.9。
采用上述比例制备而成的第一原料100和第二原料200，二者的结合性能更好，不容易开裂。
在一个可以实施的方案中，第二预设高度可以为第一预设高度的3倍，也就是说，虽然采用复合型座砖的形式，来节约成本，但是还是要保证座砖的功能不下降，所以还是可以采用优质的第一原料100占的比例大一些的方式。
需要说明的，第一原料100与第二原料200的耐火性能不相同，但是第一原料100的耐火性能可以大于第二原料200，也可以小于第二原料200，本实施例中，以第一原料100的耐火性能小于第二原料200为例进行说明。
进一步的，包括在S20与S30步骤进行的，开始时振动的频率较大，主要是为了使第一原料100在浇注的过程中其内部的气体可以充分的散出，待第一原料100浇注完后，为了使第一原料100的表面平整，需要平稳的振动，所以降低对模具400底部的振动频率。
进一步的，包括步骤S60，对模具400中的第一原料100和第二原料200进行烘干，烘干温度为55-65℃，从而最终形成座砖成品。
综上所述，本发明提供的座砖制备方法，包括以下步骤：先对模具400的底部进行振动，保证第一原料100在倒入到模具400时就受到振动的作用，从而可以逐渐的排出第一原料100所形成的部分的内部的气泡。然后将第一原料100倒入模具400至第一预设高度，可以降低对模具400底部的振动频率，保持振动状态，可以使倒入模具400的第一原料100充分震荡，直至模具400中的第一原料100的表面平整，然后停止对模具400底部振动。再将第二原料200倒入到模具400至第二预设高度，此时第二原料200与第一原料100表面接触，因为第一原料100表面平整，可以与第二原料200产生良好的结合效果，从而使得成型后的座砖的两部分结合性更好。随后，对模具400的上部进行振动，直至第二原料200表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具400的上部的振动，之所以采用对模具400的上半部分进行振动，一方面是为了使处于上部分的第二原料200中的气体散出，另一方面，随着振动的传播，振动的能量逐渐减少，位于第一原料100与第二原料200结合处的振动效果比模具400上部低，防止结合处过多的混合，影响产品质量。通过上述步骤，可以制成复合型座砖，即一整块座砖可以由两种不同的材质组成，座砖的一段的材质为第一原料100，另一段的材质为第二原料200，第一原料100与第二原料200的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的原料，而另一段性能较弱的原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。
如图4所示，本发明提供的座砖制备设备，包括第一振动器、模具400及第二振动器，所述第一振动器与模具400的下端部连接，用于对模具400的下端部进行振动；所述第二振动器与模具400的上端部连接，用于对模具400的上端部进行振动。开启第一振动器对模具400的底部进行振动，保证第一原料100在倒入到模具400时就受到振动的作用，从而可以逐渐的排出第一原料100所形成的部分的内部的气泡。然后将第一原料100倒入模具400至第一预设高度，保持振动状态，可以使倒入模具400的第一原料100充分震荡，直至模具400中的第一原料100的表面平整，关闭第一振动器。再将第二原料200倒入到模具400至第二预设高度，此时第二原料200与第一原料100表面接触，因为第一原料100表面平整，可以与第二原料200产生良好的结合效果，从而使得成型后的座砖的两部分结合性更好。随后，开启第二振动器对模具400的上部进行振动，直至第二原料200表面无气泡泛起且光滑后，关闭第二振动器，之所以采用对模具400的上半部分进行振动，一方面是为了使处于上部分的第二原料200中的气体散出，另一方面，随着振动的传播，振动的能量逐渐减少，位于第一原料100与第二原料200结合处的振动效果比模具400上部低，防止结合处过多的混合，影响产品质量。使用上述的装置，可以制成复合型座砖，即一整块座砖可以由两种不同的材质组成，座砖的一段的材质为第一原料100，另一段的材质为第二原料200，第一原料100与第二原料200的不同，从而造成原料的成本不同，制成座砖后两段的性能也不相同，座砖与钢水接触的一段使用性能较优的高档原料，而另一段性能较弱的低档原料，从而可以在保证座砖功能的前提下，节省成本。
具体的，所述第一振动器包括振动平台300，所述模具400可以固定在振动平台300上，振动平台300可以使模具400受到均匀的振动，所述第二振动器包括平板振动器500和振动棒，将振动棒插入到第二原料200内，对第二原料200的内部进行振动，但是不可以伸入到第一原料100内，然后取出振动棒，使用平板振动器500对第二原料200的表面进行振平，可以使所述模具400的上端和下端受到均匀的振动力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种座砖制备方法，其特征在于，包括步骤：
S10.对模具的底部进行振动；
S20.将第一原料倒入模具至第一预设高度；
S30.持续振动模具底部，将第一原料表面振平，停止对模具底部振动；
S40.将第二原料倒入到模具至第二预设高度，以使第二原料与第一原料表面接触；
S50.对模具的上部进行振动，直至第二原料表面无气泡泛起且光滑后，停止对模具的上部的振动。
2.根据权利要求1所述的座砖制备方法，其特征在于，包括将高铝矾土、刚玉质固体材料与水按比例混合成制成第一原料。
3.根据权利要求2所述的座砖制备方法，其特征在于，所述高铝矾土、刚玉质固体材料与水的比例为100:5.3-100:5.8。
4.根据权利要求1或2所述的座砖制备方法，其特征在于，包括将刚玉、镁铝尖晶石质固体材料与水混合制成第二原料。
5.根据权利要求4所述的座砖制备方法，其特征在于，所述刚玉、镁铝尖晶石质固体材料与水的比例为100:4.4-100:4.9。
6.根据权利要求1所述的座砖制备方法，其特征在于，第二预设高度为第一预设高度的3倍。
7.根据权利要求1所述的座砖制备方法，其特征在于，包括在S20与S30步骤进行的，降低对模具底部的振动频率。
8.根据权利要求1所述的座砖制备方法，其特征在于，包括步骤S60，对模具中的第一原料和第二原料进行烘干，烘干温度为55-65℃。
9.一种座砖制备设备，其特征在于，包括第一振动器、模具及第二振动器，所述第一振动器与模具的下端部连接，用于对模具的下端部进行振动；所述第二振动器与模具的上端部连接，用于对模具的上端部进行振动。
10.根据权利要求9所述的座砖制备设备，其特征在于，所述第一振动器包括振动平台，所述模具固定在振动平台上，所述第二振动器包括平板振动器和振动棒，以使所述模具的上端和下端受到均匀的振动力。
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