CN108481523A - Azs-格子体砖模具、生产装置及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了AZS‑格子体砖模具，模具筒体的轴向顶端端面上沿周向凹设有真空导气通道，真空导气通道的底部开设有若干真空通气孔，真空通气孔在模具筒体的侧壁上沿模具筒体的轴线方向向下延伸，模具筒体的内、外侧壁上均开设有若干与所述真空通气孔连通的吸膜孔；盖板设于模具筒体的轴向顶端、且用于覆盖在真空导气通道上，盖板上还设有吸气管，真空导气通道通过吸气管与外部连通。基于上述AZS‑格子体砖模具的生产装置，包括托盘、罩式砂箱、活动气室、干砂、气室嘴、负压主管道、浇口杯、砂芯；采用上述AZS‑格子体砖生产装置的生产工艺简单，流程简化。本发明通过真空形成格子体砂型并完成浇注，利于降低了企业生产成本，干砂可重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料加工技术领域，具体涉及一种AZS-格子体砖模具、生产装置及生产工艺。
背景技术
蓄热室作为浮法玻璃熔窑的关键部位，对熔窑正常运转、节能降耗、玻璃生产的稳定和高产起着关键性作用。目前国内多数浮法玻璃熔窑的蓄热室多采用筒形式格子体，作为蓄热室的传热部分，是蓄热室结构中最重要组成部分。玻璃熔窑内的废气从窑内排出时温度为1400-1500℃，因此要求组成格子体的耐火材料要耐高温、耐碱性侵蚀、热振稳定性能好，并要求整个格子体具有很好的结构稳定性。要完成整个蓄热室的砌筑需要上万件格子体砖组合排列，生产当量庞大。格子体砖整体外观尺寸较小，多数长宽在250mm，厚度40mm左右，砖重仅13kg/件。
庞大的需求量、单件砖的浇注量小对电熔砖生产企业来讲就意味着：(1)制作树脂砂型的辅料消耗庞大，如：呋喃树脂、硅砂的消耗量是非常庞大的，且硅砂无法循环使用；(2)整个树脂砂型生产流程程序较多，人工劳动成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统的砂型铸造生产大批量格子体砖辅料消耗庞大，且流程复杂、成本较高，本发明提供了解决上述问题的AZS-格子体砖模具、生产装置及生产工艺。
本发明通过下述技术方案实现：
AZS-格子体砖模具，包括模具筒体和盖板；模具筒体的轴向顶端端面上沿周向凹设有真空导气通道，真空导气通道的底部开设有若干真空通气孔，真空通气孔在模具筒体的侧壁上沿模具筒体的轴线方向向下延伸，模具筒体的内、外侧壁上均开设有若干与所述真空通气孔连通的吸膜孔；盖板设于模具筒体的轴向顶端、且用于覆盖在真空导气通道上，盖板上还设有吸气管，真空导气通道通过吸气管与外部连通。
本发明提供的AZS-格子体砖模具工作原理为，先将盖板覆盖、固定在模具筒体上，然后在盖板上的吸气管连通外部设置的抽真空设备；然后取薄膜覆盖在模具筒体及盖板上，具体地，可采用两端敞口的筒形结构农膜，先将其套设在模具筒体外壁上，然后将在筒形农膜的底部自由端由模具筒体的底部翻入拉至顶部，从而使农膜连续包覆模具筒体外壁、底端面及内壁；包覆结束后，通过抽真空设备进行抽真空处理，农膜与模具筒体壁之间的空间内的气体被吸入吸膜孔，然后依次经真空通气孔、真空通气通道、吸气管排出，从而将农膜吸附固定在模具上，完成套膜，便于直接进行V法铸造，利于节约辅料耗材，降低成本。
优选地，所述模具筒体包括同轴心线、且外径相对的下段格子体筒体和上段冒口筒体，所述格子体筒体用于铸造格子体砖，所述冒口筒体顶端部开设第一落砂孔；冒口筒体的侧壁上设有若干砂芯座，所述若干砂芯座沿冒口筒体的周向均匀分布，砂芯座的底端向下延伸至格子体筒体上端的外侧壁处。
在V法铸造过程中，紧实干砂后，通过格子体筒体形成用于铸造格子体砖主体的砂型结构，通过冒口筒体形成浇筑格子体砖的冒口砂型结构，且在模具筒体侧壁上凸设砂芯座，这样利于在格子体砖主体砂型结构上端部形成放置砂芯的结构，通过砂芯形成在格子体砖顶端部的限位槽结构。
优选地，所述模具筒体的轴向底端端面上设有若干限位凸起。
上述限位凸起用于铸造形成格子体砖底端部的限位块，所述限位块与上述限位槽适配，便于在逐层堆积放置格子体砖过程中，上下相邻的两个格子体砖之间很好的契合、定位，提高安装的稳固性。
优选地，所述第一落砂孔轴心线、冒口筒体的轴心线、格子体筒体的轴心线均重合，与第一落砂孔连通的冒口筒体的内部在轴向截面呈锥形结构，且锥形结构的底端内径与格子体筒体的内径相对、顶端内径与第一落砂孔的内径相对；所述盖板上开设有与所述第一落砂孔连通的第二落砂孔。
通过将冒口筒体设置呈锥形结构，锥形上宽下窄，宽约为80mm，窄处与格子体厚度相同，均为40mm。80mm宽增加了熔液流道截面积，利于浇注。
优选地，所述盖板采用铁质结构，盖板上还设有把手，所述模具筒体采用木质结构，盖板上开设有木螺丝孔，盖板通过木螺丝与模具筒体连接。
由于在抽真空紧实干砂后，需要将模具整体拔出，此时由于干砂对模具存在可达7公斤的挤压作用力，以及干砂与模具筒体内、外侧壁之间存在较大的摩擦阻力，因此在将模具拔出过程中，需要采用铁质结构盖板承受上述阻力将模具顺利拔出。且模具与盖板之间连接方便，可拆卸，利于循环重复使用。
基于上述AZS-格子体砖模具的生产装置，包括托盘，托盘上设有罩式砂箱，罩式砂箱内分布设置活动气室、AZS-格子体砖模具、并填充干砂，所述活动气室通过气室嘴和负压主管道与抽真空装置连通；待抽真空形成砂型腔拔模后在罩式砂箱内设置浇口杯及沿砂芯座位置设置砂芯。
优选地，所述每个浇口杯用于浇注两个AZS-格子体砖模具对应的砂型腔。
利于节约成本，且通过冒口筒体形成的干砂型腔、及相邻冒口筒体之间的干砂型腔形成各向连通的浇筑通道，这样两个格子体砖只需通过一个浇口杯进行浇筑接口，浇筑液会沿上述通道流向对应位置最终成型。
优选地，所述砂芯包括底板、竖板和直角三角板，所述底板的厚度与砂芯座延伸在格子体筒体部分的长度相等，在沿格子体筒体的径向方向上底板的长度与格子体筒体的厚度相等，底板的外侧壁上垂直设置竖板构成L型结构，竖板与砂芯座结构、大小均相同，竖板的厚度为8～10mm；所述直角三角板的两条直角板面分别与底板和竖板接触固定设置。
上述的底板主要用于形成格子体砖端部上的限位槽干砂型腔，竖板主要适配砂芯座形成的干砂型腔用于固定砂芯整体，防止砂芯滑入用于铸造格子体砖的干砂型腔内，直角三角板起到连接稳固作用，同时也不会阻碍铸造液正常流动。
采用上述AZS-格子体砖生产装置的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1，套膜：将盖板覆盖在模具筒体的顶端，并用木螺丝紧固，在模具筒体上套设塑料薄膜，使塑料薄膜包覆模具筒体整体结构，在吸气管上插入真空管，实现对模具筒体的抽真空操作，在真空作用下由吸膜孔将塑料薄膜吸附在模具筒体上，完成套膜；
步骤2，喷涂料：将步骤1套膜后的模具整体挂在吊架上，喷高温涂料并烘干；
步骤3，入箱：将罩式砂箱和活动气室座于托盘上，并统一放置在移动小车上移动至砂库处，加入底砂并杆平；再将步骤2的模具整体逐一放在平整的砂上部，按规定间隔尺寸排列；具体地，铁质浇口杯底部开30*150mm矩形口，使得熔液由此口流入型腔内。为保障型腔口与矩形口对应，根据铁质浇口杯底部200mm规格，格子体排列不超出150mm间隔；
步骤4，加砂：排列完成后，再将小车移动至砂库处，进行整体加砂，完成后，再覆盖塑料薄膜；所盖薄膜将整个罩式砂箱顶端全部覆盖，以形成真空；
步骤5，拔模：将负压主管道连接活动气室，罩式砂箱内部形成真空后逐一拔模，形成真空造型，最后放入砂芯；
步骤6，浇注：根据排列好的位置，顶部放浇口杯，进行浇注。
优选地，所述步骤5中，在罩式砂箱内部形成压力达到0.05mpa的真空环境。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、传统的砂型制作需要的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂，需要通过型砂粘结剂将铸造砂粘结呈铸型，再进行浇筑，生产这种需求量庞大、且庞单件砖的浇注量小的砖需要消耗极大的辅料，且铸造砂不可回收利用，会产生大量的废物，不符合环保标准；本发明通过真空形成格子体砂型并完成浇注，极大的降低了企业生产成本，干砂可重复利用；此技术不产生废气、废水、废渣等，符合国家职业健康安全和环保生产标准；且生产工艺流程简单，有利于节约程序，降低成本；
2、本发明提供的AZS-格子体砖模具工作原理为，先将盖板覆盖、固定在模具筒体上，然后在盖板上的吸气管连通外部设置的抽真空设备；然后取薄膜覆盖在模具筒体及盖板上，具体地，可采用两端敞口的筒形结构农膜，先将其套设在模具筒体外壁上，然后将在筒形农膜的底部自由端由模具筒体的底部翻入拉至顶部，从而使农膜连续包覆模具筒体外壁、底端面及内壁；包覆结束后，通过抽真空设备进行抽真空处理，农膜与模具筒体壁之间的空间内的气体被吸入吸膜孔，然后依次经真空通气孔、真空通气通道、吸气管排出，从而将农膜吸附固定在模具上，完成套膜，便于直接进行V法铸造，利于节约辅料耗材，降低成本；
3、本发明上述限位凸起用于铸造形成格子体砖底端部的限位块，所述限位块与上述限位槽适配，便于在逐层堆积放置格子体砖过程中，上下相邻的两个格子体砖之间很好的契合、定位，提高安装的稳固性，现有技术中的格子体砖均存在上述限位块和限位槽结构，通过本发明提供的模具利于进行V法铸造形成上述限位结构。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的模具筒体局部结构示意图；
图2为本发明的盖板俯视结构示意图；
图3为本发明的盖板侧视结构示意图；
图4为本发明的格子体砖立体俯视立体结构示意图；
图5为本发明的格子体砖仰视立体结构示意图；
图6为本发明的模拟模具筒体内嵌入砂芯效果结构示意图；
图7为本发明的生产装置截面结构示意图；
图8为本发明的生产装置立体结构示意图；
图9为本发明的生产装置局部立体结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：101-模具筒体，1011-格子体筒体，1012-冒口筒体，102-真空导气通道，103-真空通气孔，104-吸膜孔，105-盖板，106-吸气管，107-第一落砂孔，108-砂芯座，109-限位凸起，110-第二落砂孔，111-把手，112-木螺丝孔，201-托盘，202-罩式砂箱，203-活动气室，204-气室嘴，205-负压主管道，206-砂芯，2061-底板，2062-竖板，2063-直角三角板，207-浇口杯，208-干砂，3-格子体砖，301-限位块，302-限位槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
AZS-格子体砖模具，包括模具筒体101和盖板105；模具筒体101的轴向顶端端面上沿周向凹设有真空导气通道102，真空导气通道102的底部开设有若干真空通气孔103，真空通气孔103在模具筒体101的侧壁上沿模具筒体101的轴线方向向下延伸，模具筒体101的内、外侧壁上均开设有若干与真空通气孔103连通的吸膜孔104；盖板105设于模具筒体101的轴向顶端、且用于覆盖在真空导气通道102上，盖板105上还设有吸气管106，真空导气通道102通过吸气管106与外部连通。
实施例2
在实施例1的基础上进一步改进，模具筒体101包括同轴心线、且外径相对的下段格子体筒体1011和上段冒口筒体1012，格子体筒体1011用于铸造格子体砖，冒口筒体1012顶端部开设第一落砂孔107；冒口筒体1012的侧壁上设有若干砂芯座108，若干砂芯座108沿冒口筒体1012的周向均匀分布，砂芯座108的底端向下延伸至格子体筒体1011上端的外侧壁处。模具筒体101的轴向底端端面上设有若干限位凸起109。
实施例3
在实施例2的基础上进一步改进，第一落砂孔107轴心线、冒口筒体1012的轴心线、格子体筒体1011的轴心线均重合，与第一落砂孔107连通的冒口筒体1012的内部在轴向截面呈锥形结构，且锥形结构的底端内径与格子体筒体1011的内径相对、顶端内径与第一落砂孔107的内径相对；盖板105上开设有与第一落砂孔107连通的第二落砂孔110。盖板105采用铁质结构，盖板105上还设有把手111，模具筒体101采用木质结构，盖板105上开设有木螺丝孔112，盖板105通过木螺丝与模具筒体101连接。
实施例4
基于实施例3的基础上进一步改进，提供一种AZS-格子体砖模具的生产装置，包括托盘201，托盘201上设有罩式砂箱202，罩式砂箱202内分布设置活动气室203、AZS-格子体砖模具、并填充干砂，活动气室203通过气室嘴204和负压主管道205与抽真空装置连通；待抽真空形成砂型腔拔模后在罩式砂箱202内设置浇口杯207及沿砂芯座108位置设置砂芯206。
实施例5
在实施例4的基础上进一步改进，每个浇口杯207用于浇注两个AZS-格子体砖模具对应的砂型腔。砂芯206包括底板2061、竖板2062和直角三角板2063，底板2061的厚度与砂芯座108延伸在格子体筒体1011部分的长度相等，在沿格子体筒体1011的径向方向上底板2061的长度与格子体筒体1011的厚度相等，底板2061的外侧壁上垂直设置竖板2062构成L型结构，竖板2062与砂芯座108结构、大小均相同，竖板2062的厚度为9mm；直角三角板2063的两条直角板面分别与底板2061和竖板2062接触固定设置。
实施例6
基于实施例5，提供一种AZS-格子体砖生产装置的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1，套膜：将盖板105覆盖在模具筒体101的顶端，并用木螺丝紧固，在模具筒体101上套设塑料薄膜，使塑料薄膜包覆模具筒体101整体结构，在吸气管106上插入真空管，实现对模具筒体1的抽真空操作，在真空作用下由吸膜孔104将塑料薄膜吸附在模具筒体1上，完成套膜；
步骤2，喷涂料：将步骤1套膜后的模具整体挂在吊架上，喷高温涂料并烘干；
步骤3，入箱：将罩式砂箱202和活动气室203座于托盘201上，并统一放置在移动小车上移动至砂库处，加入底砂并杆平；再将步骤2的模具整体逐一放在平整的砂上部，按规定间隔尺寸排列；
步骤4，加砂：排列完成后，再将小车移动至砂库处，进行整体加砂，完成后，再覆盖塑料薄膜；
步骤5，拔模：将负压主管道205连接活动气室203，罩式砂箱202内部形成真空后逐一拔模，形成真空造型，最后放入砂芯206；
步骤6，浇注：根据排列好的位置，顶部放浇口杯207，进行浇注。
步骤5中，在罩式砂箱202内部形成压力达到0.05mpa的真空环境。
操作过程中配备物资如下
①0.008mm农膜；
②模具吊架
③1700×2100×500罩式砂箱；
④砂型托盘；
⑤木制格子体整体模具；
⑥真空活动气室2套；
⑦铁质把手盖板；
⑧树脂砂芯；
⑨浇口杯20套；
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.AZS-格子体砖模具，其特征在于，包括模具筒体(101)和盖板(105)；模具筒体(101)的轴向顶端端面上沿周向凹设有真空导气通道(102)，真空导气通道(102)的底部开设有若干真空通气孔(103)，真空通气孔(103)在模具筒体(101)的侧壁上沿模具筒体(101)的轴线方向向下延伸，模具筒体(101)的内、外侧壁上均开设有若干与所述真空通气孔(103)连通的吸膜孔(104)；盖板(105)设于模具筒体(101)的轴向顶端、且用于覆盖在真空导气通道(102)上，盖板(105)上还设有吸气管(106)，真空导气通道(102)通过吸气管(106)与外部连通。
2.根据权利要求1所述的AZS-格子体砖模具，其特征在于，所述模具筒体(101)包括同轴心线、且外径相对的下段格子体筒体(1011)和上段冒口筒体(1012)，所述格子体筒体(1011)用于铸造格子体砖，所述冒口筒体(1012)顶端部开设第一落砂孔(107)；冒口筒体(1012)的侧壁上设有若干砂芯座(108)，所述若干砂芯座(108)沿冒口筒体(1012)的周向均匀分布，砂芯座(108)的底端向下延伸至格子体筒体(1011)上端的外侧壁处。
3.根据权利要求2所述的AZS-格子体砖模具，其特征在于，所述模具筒体(101)的轴向底端端面上设有若干限位凸起(109)。
4.根据权利要求1或2任一项所述的AZS-格子体砖模具，其特征在于，所述第一落砂孔(107)轴心线、冒口筒体(1012)的轴心线、格子体筒体(1011)的轴心线均重合，与第一落砂孔(107)连通的冒口筒体(1012)的内部在轴向截面呈锥形结构，且锥形结构的底端内径与格子体筒体(1011)的内径相对、顶端内径与第一罗莎孔(107)的内径相对；所述盖板(105)上开设有与所述第一落砂孔(107)连通的第二落砂孔(110)。
5.根据权利要求1所述的AZS-格子体砖模具，其特征在于，所述盖板(105)采用铁质结构，盖板(105)上还设有把手(111)，所述模具筒体(101)采用木质结构，盖板(105)上开设有木螺丝孔(112)，盖板(105)通过木螺丝与模具筒体(101)连接。
6.基于权利要求1至5任一项所述的AZS-格子体砖模具的生产装置，其特征在于，包括托盘(201)，托盘(201)上设有罩式砂箱(202)，罩式砂箱(202)内分布设置活动气室(203)、AZS-格子体砖模具、并填充干砂，所述活动气室(203)通过气室嘴(204)和负压主管道(205)与抽真空装置连通；待抽真空形成砂型腔拔模后在罩式砂箱(202)内设置浇口杯(207)及沿砂芯座(108)位置设置砂芯(206)。
7.根据权利要求6所述的AZS-格子体砖生产装置，其特征在于，所述每个浇口杯(207)用于浇注两个AZS-格子体砖模具对应的砂型腔。
8.根据权利要求6所述的AZS-格子体砖生产装置，其特征在于，所述砂芯(206)包括底板(2061)、竖板(2062)和直角三角板(2063)，所述底板(2061)的厚度与砂芯座(108)延伸在格子体筒体(1011)部分的长度相等，在沿格子体筒体(1011)的径向方向上底板(2061)的长度与格子体筒体(1011)的厚度相等，底板(2061)的外侧壁上垂直设置竖板(2062)构成L型结构，竖板(2062)与砂芯座(108)结构、大小均相同，竖板(2062)的厚度为8～10mm；所述直角三角板(2063)的两条直角板面分别与底板(2061)和竖板(2062)接触固定设置。
9.采用权利要求6至8任一项所述的AZS-格子体砖生产装置的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，套膜：将盖板(105)覆盖在模具筒体(101)的顶端，并用木螺丝紧固，在模具筒体(101)上套设塑料薄膜，使塑料薄膜包覆模具筒体(101)整体结构，在吸气管(106)上插入真空管，实现对模具筒体(101)的抽真空操作，在真空作用下由吸膜孔(104)将塑料薄膜吸附在模具筒体(101)上，完成套膜；
步骤2，喷涂料：将步骤1套膜后的模具整体挂在吊架上，喷高温涂料并烘干；
步骤3，入箱：将罩式砂箱(202)和活动气室(203)座于托盘(201)上，并统一放置在移动小车上移动至砂库处，加入底砂并杆平；再将步骤2的模具整体逐一放在平整的砂上部，按规定间隔尺寸排列；
步骤4，加砂：排列完成后，再将小车移动至砂库处，进行整体加砂，完成后，再覆盖塑料薄膜；
步骤5，拔模：将负压主管道(205)连接活动气室(203)，罩式砂箱(202)内部形成真空后逐一拔模，形成真空造型，最后放入砂芯(206)；
步骤6，浇注：根据排列好的位置，顶部放浇口杯(207)，进行浇注。
10.根据权利要求9所述的AZS-格子体砖生产工艺，其特征在于，所述步骤5中，在罩式砂箱(202)内部形成压力达到0.05mpa的真空环境。
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