CN113336422A - 一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型。所述冒口砂型由冒口砂型板组成，且具有上下开口的型腔，其中，所述型腔是直径由上到下逐渐减小的倒锥形结构，且截面形状为椭圆形。所述冒口砂型能在提高无缩孔电熔砖产品的合格率的前提下，提高料液的利用率，从而获得较高的经济效益。

Description

一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型
技术领域
本发明属于电熔砖领域，尤其涉及一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型。
背景技术
电熔砖中有一种材质叫无缩孔电熔砖，使用在玻璃窑炉的关键部位，对砖材的致密度要求很高。但电熔砖在生产时，料液要从1800℃降低到室温，由于热胀冷缩效应，砖体冷却后势必会在内部形成一部分因体积收缩而产生的孔洞，简称缩孔。为了生产没有缩孔的电熔砖，生产厂家只能将产品的有缩孔的部位切掉，只使用没有缩孔的部位，这部分切掉的部位叫做冒口。
冒口的作用就是：在冷却过程中，下部的砖体会出现体积收缩，冒口部位的料液就要补充到砖体部位，增加砖体部位的致密度。所以，冒口需要满足两个条件：1、冷却要足够慢，要让冒口内的料液保持在液态的时间足够长，以保证料液的流动性；2、冒口要足够大，以保证有足够的量能填补砖体冷却的体积收缩。厂家为了减少缩孔的发生比率，通常是增加冒口的尺寸，但这样做会造成很大的浪费，性价比太低。
所以如何在保证正常的补缩作用的前提下，减小冒口的体积，或者说在不增加冒口体积的前提下，如何加长料液的液态存在时间，增强冒口的补缩效果，才是一种很好的研究方向，能在提高产品的合格率的前提下，提高料液的利用率，获得较高的经济效益。因此，需要设计一种能降低冒口冷却速度，节省料液的冒口砂型。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，旨在解决无缩孔电熔砖浇注过程中冒口补缩效果不够理想的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型。所述冒口砂型由冒口砂型板组成，且具有上下开口的型腔，其特征在于，所述型腔是直径由上到下逐渐减小的倒锥形结构，且截面形状为椭圆形。
使用时，将所述冒口砂型拼装在砖体砂型上，所述冒口砂型的下口部与所述砖体砂型的上口部正对，电熔砖浇注液从所述冒口砂型的上口部进入，砖体砂型的型腔构成电熔砖的砖体成型空间，所述冒口砂型的型腔则构成补缩空间。
常规的冒口砂型的型腔为长方体形状，截面为方形，上下截面一致，这种形状的冒口砂型成型简单，但棱部的散热很快，料液很快凝固失去流动性，只在中心部位保留一部分液态料液。如果能减少这部分冷却过快的体积，就会节省这部分料液。为此，我们研发了一种型腔截面接近圆形的冒口砂型，发明人发现型腔截面为圆形的冒口砂型的侧表面积比同面积的截面为方形的冒口砂型的侧表面积小，所以型腔截面为圆形的冒口砂型的散热面积小，热量散失慢，可以降低料液降温速度。但由于砂型材料的工艺特性，型腔截面为圆形的冒口砂型成型很困难，为此，经过多次试验，调整形状，本发明最终形成了一种型腔截面为椭圆形的倒锥形结构的冒口砂型。
在以上技术方案中，将所述冒口砂型的型腔做成角部带圆弧的椭圆形状，并没有降低冒口的补缩作用，只是把冷却过快的那部分体积去掉，节约了料液量，提高了料液的利用率。同理，在冒口体积相同的前提下，这种新式的冒口砂型散热慢，液态存在的时间长，补缩作用提高，能提高产品部的致密度。另外，倒锥形冒口与料液的冷却机理和补缩机理更为契合，符合下冷上热的需求，从另一角度上提高了液态料液的利用率。
通过以上所述对冒口砂型形状的改善，1吨左右的电熔砖产品能减少料液使用量50-70公斤，料液利用率提高5-7％。具有很好的经济价值。在一些特别重要的产品中，冒口的设计体积不变，使用此新型冒口砂型后，能提高料液的补缩效果，明显改善产品的致密度，提高产品的使用寿命。
进一步，所述型腔截面的离心率为0-0.6，优选为0-0.3，更优选为0.1。椭圆的离心率越接近0，说明截面越近似于圆形，越接近于本发明的理想状态。由于砂型材料的工艺特性，本发明的冒口砂型由四块冒口砂型板组合而成，型腔截面为圆形的冒口砂型成型很困难，考虑到实际生产的难度，本发明所提供的冒口砂型的型腔截面的离心率最优能达到0.1。
当铸造的冒口直径一定时，高度较大，冒口越容易变形，越容易影响产品部的质量，而本发明中采用型腔直径呈梯度渐变的倒锥形冒口砂型，在设计的冒口体积一定的情况下，有利于降低高度，避免冒口变形，提高产品成品率。进一步，所述型腔的下口部的长半轴长和上口部的长半轴长之比为1:(1.5-2.5)，优选为1:(1.8-2.2)，更优选为1:2。
考虑到进一步减缓电熔砖浇注液的散热速度，在所述冒口砂型的上口部设置有用于密封的盖板。浇注程序完成后，将所述盖板盖住上口部即可。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)所述冒口砂型具有椭圆形截面，有利于在冒口体积相同的前提下，减缓料液散热速度，料液液态存在的时间长，补缩作用提高，能提高电熔砖的致密度；
(2)所述冒口砂型具有倒锥形结构，与料液的冷却机理和补缩机理更为契合，符合下冷上热的需求，从另一角度上提高了液态料液的利用率。
附图说明
图1为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的正视图；
图2为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的俯视图；
图3为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的又一俯视图；
图4为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的又一正视图。
附图标记说明
1：冒口砂型板；2：型腔；3：下口部；4：上口部；5：盖板。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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。
图1为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的正视图；图2为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的俯视图；图3为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的又一俯视图；图4为本发明的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型的又一正视图。如图1至图4所示，该无缩孔电熔砖生产用冒口砂型由冒口砂型板1组成，且具有上下开口的型腔2，其中，型腔2是直径由上到下逐渐减小的倒锥形结构，且截面形状为椭圆形。
使用时，将冒口砂型拼装在砖体砂型上，冒口砂型的下口部3与砖体砂型的上口部正对，电熔砖浇注液从冒口砂型的上口部4进入，砖体砂型的型腔构成电熔砖的砖体成型空间，冒口砂型的型腔2则构成补缩空间。
常规的冒口砂型的型腔2为长方体形状，截面为方形，上下截面一致，这种形状的冒口砂型成型简单，但棱部的散热很快，料液很快凝固失去流动性，只在中心部位保留一部分液态料液。如果能减少这部分冷却过快的体积，就会节省这部分料液。为此，本发明研发了一种型腔2截面接近圆形的冒口砂型，发明人发现型腔2截面为圆形的冒口砂型的侧表面积比同面积的截面为方形的冒口砂型的侧表面积小，所以型腔2截面为圆形的冒口砂型的散热面积小，热量散失慢，可以降低料液降温速度。但由于砂型材料的工艺特性，型腔2截面为圆形的冒口砂型成型很困难，为此，经过多次试验，调整形状，本发明最终形成了一种型腔2截面为椭圆形的倒锥形结构的冒口砂型。
在以上技术方案中，将冒口砂型的型腔2做成角部带圆弧的椭圆形状，并没有降低冒口的补缩作用，只是把冷却过快的那部分体积去掉，节约了料液量，提高了料液的利用率。同理，在冒口体积相同的前提下，这种新式的冒口砂型散热慢，液态存在的时间长，补缩作用提高，能提高产品部的致密度。另外，倒锥形冒口与料液的冷却机理和补缩机理更为契合，符合下冷上热的需求，从另一角度上提高了液态料液的利用率。
通过以上所述对冒口砂型形状的改善，1吨左右的电熔砖产品能减少料液使用量50-70公斤，料液利用率提高5-7％。具有很好的经济价值。在一些特别重要的产品中，冒口的设计体积不变，使用此新型冒口砂型后，能提高料液的补缩效果，明显改善产品的致密度，提高产品的使用寿命。
进一步，型腔2截面的离心率为0-0.6，优选为0-0.3，更优选为0.1。椭圆的离心率越接近0，说明截面越近似于圆形，越接近于本发明的理想状态。由于砂型材料的工艺特性，本发明的冒口砂型由四块冒口砂型板1组合而成，型腔2截面为圆形的冒口砂型成型很困难，考虑到实际生产的难度，本发明所提供的冒口砂型的型腔2截面的离心率最优能达到0.1。
当铸造的冒口直径一定时，高度较大，冒口越容易变形，越容易影响产品部的质量，而本发明中采用型腔2直径呈梯度渐变的倒锥形冒口砂型，在设计的冒口体积一定的情况下，有利于降低高度，避免冒口变形，提高产品成品率。进一步，型腔2的下口部3的长半轴长和上口部4的长半轴长之比为1:(1.5-2.5)，优选为1:(1.8-2.2)，更优选为1:2。
考虑到进一步减缓电熔砖浇注液的散热速度，在冒口砂型的上口部4设置有用于密封的盖板5。浇注程序完成后，将盖板5盖住上口部4即可。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，所述冒口砂型由冒口砂型板组成，且具有上下开口的型腔，其特征在于，所述型腔是直径由上到下逐渐减小的倒锥形结构，且截面形状为椭圆形。
2.根据权利要求1所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的截面的离心率为0-0.6。
3.根据权利要求2所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的截面的离心率为0-0.3。
4.根据权利要求3所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的截面的离心率为0.1。
5.根据权利要求1所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的下口部的长半轴长和上口部的长半轴长之比为1:(1.5-2.5)。
6.根据权利要求5所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的下口部的长半轴长和上口部的长半轴长之比为1:(1.8-2.2)。
7.根据权利要求6所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔的下口部的长半轴长和上口部的长半轴长之比为1:2。
8.根据权利要求1所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述型腔由四块冒口砂型板组合而成。
9.根据权利要求1所述的无缩孔电熔砖生产用冒口砂型，其特征在于，所述冒口砂型的上口部设置有用于密封的盖板。
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