CN113954209A - 一种高强度硅莫砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度硅莫砖的制备方法，属于硅莫砖制造技术领域。一种高强度硅莫砖的制备方法，S1：原料混合：将硅莫砖制作所需原料注入搅拌桶中，进行搅拌混合均匀；S2：压制成型：将混合好之后的硅莫砖原料注入到砖胚成型装置中，砖胚成型装置去除硅莫砖原料中的气泡将硅莫砖原料压制成砖胚；S3：烧结成砖：将压制成型的砖胚放入砖窑中进行烧制成砖；本发明通过在砖胚成型装置中设置去气泡组件，能够对成型模具中的混合原料进行搅拌，从而能够去除混合原料中的气泡，进而能够避免出现烧结成型的砖块存在孔洞的情况，达到增加硅莫砖强度的目的。

Description

一种高强度硅莫砖的制备方法
技术领域
本发明属于硅莫砖制造技术领域，更具体地说，涉及一种高强度硅莫砖的制备方法。
背景技术
水泥是国家基本建设重要的一种基础性材料，也是国民经济的一个支柱性行业。特别是近年来，水泥工业向大型化、原料能源多元化、节能减排高效化等趋势发展，致使水泥窑窑衬所用的耐火材料承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅增加，严重影响了水泥窑的运转率和窑衬的使用寿命，因此需要一种高强度的耐火硅莫砖来作为水泥窑的建筑材料。
传统的硅莫砖一般都是经过原料搅拌混合、压制成型和烧结成砖三道工序来制作，但是在砖胚压制成型的过程中，会出现砖胚内气泡未去除干净的情况，导致烧结成型的砖块内部会存在孔洞的情况，进而降低硅莫砖的强度性能，影响规模砖的正常使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种高强度硅莫砖的制备方法，它可以实现在硅莫砖砖胚压制的过程中能够去除砖胚中的存在的气泡，进而避免烧结成型的砖块出现内部存在孔洞的情况。
本发明的一种高强度硅莫砖的制备方法，包括S1：原料混合：将硅莫砖制作所需原料注入搅拌桶中，进行搅拌混合均匀；S2：压制成型：将混合好之后的硅莫砖原料注入到砖胚成型装置中，砖胚成型装置去除硅莫砖原料中的气泡将硅莫砖原料压制成砖胚；S3：烧结成砖：将压制成型的砖胚放入砖窑中进行烧制成砖。
作为本发明的进一步改进，硅莫砖制作所需原料包括料特级铝矾土70～85%、碳化硅0.5～15%、工业废渣0.5～15%、结合粘土3～8%和水2～5%；特级铝矾土中Al2O3的质量百分含量≧85%，其粒度≦5mm；碳化硅中SiC的质量百分含量为≧95%，其粒度≦5mm；工业废渣的粒度为≦0.088mm；结合粘土中Al2O3的质量百分含量为≧35%，其粒度为≦0.088mm；先将特级铝矾土和碳化硅放入搅拌桶中进行干混，干混时间为3-5分钟，再将水倒入搅拌桶中进行混合搅拌，时间为2-3分钟；再倒入工业废料和结合粘土，混合搅拌10-15分钟；最后将搅拌混合好硅莫砖原料进行困料，困料时间为1-2小时。
作为本发明的进一步改进，将困料完成的硅莫砖原料倒入砖胚成型装置中压制成砖胚；砖胚成型装置包括工作台、模具机构和压板机构；模具机构包括成型模具和顶出组件，成型模具固定安装在工作台上端面上，顶出组件固定安装在工作台下端面上，顶出组件输出端贯穿工作台伸入成型模具内。压板机构包括活动压板组件和去气泡组件，活动压板组件固定安装在工作台上端，活动压板组件输出端能够伸入成型模具中，去气泡组件固定安装在活动压板组件输出端上。
作为本发明的进一步改进，顶出组件包括顶出气缸和顶板；顶出气缸固定安装在工作台下端面上，顶出气缸输出端贯穿工作台升入成型模具中，顶板下端面与顶出气缸输出端连接。
作为本发明的进一步改进，活动压板组件包括压板气缸、活动架和压板；压板气缸固定安装在工作台上端面上，活动架上端面与压板气缸输出端固定连接，压板上端面与活动架下端固定连接。
作为本发明的进一步改进，去气泡组件包括提升气缸、提升支架、电机和搅拌棍；提升气缸固定安装在压板上端面上，电机固定安装在提升支架内，搅拌棍上端与电机输出端连接；压板内设置有通孔，通孔内安装有轴承和转动板，轴承外端面与通孔内端面连接，转动板外端面与轴承内端面连接，搅拌棍上远离电机的一端贯穿转动板。
作为本发明的进一步改进，去气泡组件还包括挡板组件，挡板组件包括挡板气缸和活动挡板；挡板气缸固定安装在压板上端面上，挡板气缸输出端与活动挡板内端面固定连接。
作为本发明的进一步改进，压板下端面设置有滑轨，活动挡板上端面设置有滑块，活动挡板通过滑轨和滑块的配合与压板滑动连接。
作为本发明的进一步改进，成型模具外壁固定安装有震动泵。
作为本发明的进一步改进，砖胚压制成型之后经过自然干燥，再将砖胚放入砖窑中进行高温烧结，烧结温度为1300-1450℃，在烧结温度下保温4-6小时后进行冷却，得到高强度硅莫砖。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明通过在砖胚成型装置中设置去气泡组件，能够对成型模具中的混合原料进行搅拌，从而能够去除混合原料中的气泡，进而能够避免出现烧结成型的砖块存在孔洞的情况，达到增加硅莫砖强度的目的。
2.本发明设置有挡板组件，通过活动挡板对成型模具中的原料进行压制，从而能够避免压板上的零件直接压制原料，导致的砖胚表面不平齐的情况出现。
3.本发明在成型模具上安装震动泵，震动泵能够带动成型模具进行震动，从而带动成型模具中的原料进行震动，进而能够进一步的进行震动去除气泡。
4.本发明设置有顶出组件，通过顶出组件能够在砖胚压制成型之后，将砖胚从成型模具中顶出，从而方便砖胚的拿取。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的部分剖面结构示意图；
图3为本发明的压板机构结构示意图；
图4为本发明的转动板处结构示意图；
图5为本发明的实施例二结构示意图；
图6为本发明的挡板组件结构示意图；
图7为本发明的实施例三处结构示意图。
图中标号说明：
1、砖胚成型装置；2、工作台；3、模具机构；301、成型模具；302、顶出组件；3021、顶出气缸；3022、顶板；4、压板机构；401、压板组件；4011、压板气缸；4012、活动架；4013、压板；4014、通孔；4015、轴承；4016、转动板；4017、滑轨；4018、滑块；402、去气泡组件；4021、提升气缸；4022、提升支架；4023、电机；4024、搅拌棍；403、挡板组件；4031、挡板气缸；4032、活动挡板；5、震动泵。
具体实施方式
具体实施例一：请参阅图1-4的一种高强度硅莫砖的制备方法，S1：原料混合：将硅莫砖制作所需原料注入搅拌桶中，进行搅拌混合均匀；硅莫砖制作所需原料包括料特级铝矾土70～85%、碳化硅0.5～15%、工业废渣0.5～15%、结合粘土3～8%和水2～5%；特级铝矾土中Al2O3的质量百分含量≧85%，其粒度≦5mm；碳化硅中SiC的质量百分含量为≧95%，其粒度≦5mm；工业废渣的粒度为≦0.088mm；结合粘土中Al2O3的质量百分含量为≧35%，其粒度为≦0.088mm；先将特级铝矾土和碳化硅放入搅拌桶中进行干混，干混时间为3-5分钟，再将水倒入搅拌桶中进行混合搅拌，时间为2-3分钟；再倒入工业废料和结合粘土，混合搅拌10-15分钟；最后将搅拌混合好硅莫砖原料进行困料，困料时间为1-2小时。
S2：压制成型：将困料完成的硅莫砖原料倒入砖胚成型装置1中压制成砖胚；砖胚成型装置1包括工作台2、模具机构3和压板机构4；模具机构3包括成型模具301和顶出组件302，成型模具301固定安装在工作台2上端面上，顶出组件302包括顶出气缸3021和顶板3022；顶出气缸3021固定安装在工作台2下端面上，顶出气缸3021输出端贯穿工作台2升入成型模具301中，顶板3022下端面与顶出气缸3021输出端连接，当砖胚压制成型之后，通过顶出气缸3021带动顶板3022向上移动，从而将成型模具301中的砖胚顶出。
压板机构4包括活动压板组件401和去气泡组件402，活动压板组件401包括压板气缸4011、活动架4012和压板4013；压板气缸4011固定安装在工作台2上端面上，活动架4012上端面与压板气缸4011输出端固定连接，压板4013上端面与活动架4012下端固定连接；通过压板气缸4011带动活动架4012和压板4013向下移动，从而对成型模具301中的原料进行压制成型。去气泡组件402包括提升气缸4021、提升支架4022、电机4023和搅拌棍4024；提升气缸4021固定安装在压板4013上端面上，电机4023固定安装在提升支架4022内，搅拌棍4024上端与电机4023输出端连接；通过提升气缸4021能够带动提升支架4022进行上下移动进而带动搅拌棍4024向下移动伸入至成型模具301中，同时启动电机4023能够带动搅拌棍4024进行转动，从而对成型模具301中的原料进行搅拌，达到去除原料中气泡的目的；压板4013内设置有通孔4014，通孔4014内安装有安装有轴承4015和转动板4016，轴承4015外端面与通孔4014内端面连接，转动板4016外端面与轴承4015内端面连接，搅拌棍4024上远离电机4023的一端贯穿转动板4016；通过轴承4015和转动板4016的设置，能够在搅拌棍4024转动时，避免出现与压板4013发生干涉的问题。
S3：烧结成砖：砖胚压制成型之后经过自然干燥，再将砖胚放入砖窑中进行高温烧结，烧结温度为1300-1450℃，在烧结温度下保温4-6小时后进行冷却，得到高强度硅莫砖。
在本发明中，第一步，首先将特级铝矾土和碳化硅放入搅拌桶中进行干混，干混时间为3-5分钟，再将水倒入搅拌桶中进行混合搅拌，时间为2-3分钟；再倒入工业废料和结合粘土，混合搅拌10-15分钟；最后将搅拌混合好硅莫砖原料进行困料，困料时间为1-2小时。
第二步，将困料完成的硅莫砖原料倒入到成型模具301中，启动压板气缸4011带动活动架4012下降，再启动提升气缸4021，带动提升支架4022下降，从而带动搅拌棍4024伸入至成型模具301中的原料中，启动电机4023带动搅拌棍4024进行转动，进而对成型模具301中的原料进行搅拌去除气泡。搅拌完成之后，电机4023停止转动，提升气缸4021带动搅拌棍4024向上移动，直至搅拌棍4024下端面与压板4013下端面平齐，继续启动压板气缸4011，带动压板4013向下移动，从而能够对成型模具301中的原料进行压制成砖胚，压制完成之后，压板气缸4011带动压板4013向上提起。再启动顶出气缸3021，带动顶板3022向上移动，从而将成型模具301中的砖胚顶出。
第三步，砖胚经过自然干燥，再将砖胚放入砖窑中进行高温烧结，烧结温度为1300-1450℃，在烧结温度下保温4-6小时后进行冷却，得到无孔洞的高强度硅莫砖。
具体实施例二，参阅图5-6，本实施例与实施例一的区别在于去气泡组件402结构不同，具体区别在于：去气泡组件402还包括挡板组件403，挡板组件403包括挡板气缸4031和活动挡板4032；挡板气缸4031固定安装在压板4013上端面上，挡板气缸4031输出端与活动挡板4032内端面固定连接。活动挡板4032对成型模具301中的原料进行压制，从而能够避免压板4013上的零件直接压制原料，导致的砖胚表面不平齐的情况出现。压板4013下端面设置有滑轨4017，活动挡板4032上端面设置有滑块4018，活动挡板4032通过滑轨4017和滑块4018的配合与压板4013滑动连接，通过滑轨4017和滑块4018的配合，能够对活动挡板4032的移动起到导向的作用。
具体实施例三，参阅图7，本实施例与实施例一和实施例二的区别在于成型模具301结构不同，具体区别在于：成型模具301外壁固定安装有震动泵5。震动泵5能够带动成型模具301进行震动，从而带动成型模具301中的原料进行震动，进而能够进一步的进行震动去除气泡。

Claims (10)

1.一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：原料混合：将硅莫砖制作所需原料注入搅拌桶中，进行搅拌混合均匀；
S2：压制成型：将混合好之后的硅莫砖原料注入到砖胚成型装置（1）中，砖胚成型装置（1）启动后对硅莫砖原料进行搅动，搅动过程中将硅莫砖原料中的气泡去除，再将原料压制成砖胚；
S3：烧结成砖：将压制成型的砖胚放入砖窑中进行烧制成砖。
2.根据权利要求1所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：硅莫砖制作所需原料包括特级铝矾土70～85%、碳化硅0.5～15%、工业废渣0.5～15%、结合粘土3～8%和水2～5%；
特级铝矾土中Al2O3的质量百分含量≧85%，其粒度≦5mm；
碳化硅中SiC的质量百分含量为≧95%，其粒度≦5mm；
工业废渣的粒度为≦0.088mm；
结合粘土中Al2O3的质量百分含量为≧35%，其粒度为≦0.088mm；
先将特级铝矾土和碳化硅放入搅拌桶中进行干混，干混时间为3-5分钟，再将水倒入搅拌桶中进行混合搅拌，时间为2-3分钟；再倒入工业废料和结合粘土，混合搅拌10-15分钟；最后将搅拌混合好硅莫砖原料进行困料，困料时间为1-2小时；将困料完成的硅莫砖原料倒入砖胚成型装置(1)中压制成砖胚。
3.根据权利要求1所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：砖胚成型装置(1)包括工作台(2)、模具机构(3)和压板机构(4)；
模具机构(3)包括成型模具(301)和顶出组件(302)，成型模具(301)固定安装在工作台(2)上端面上，顶出组件(302)固定安装在工作台(2)下端面上，顶出组件(302)输出端贯穿工作台(2)伸入成型模具(301)内；
压板机构(4)包括活动压板组件(401)和去气泡组件(402)，活动压板组件(401)固定安装在工作台(2)上端，活动压板组件(401)输出端能够伸入成型模具(301)中，去气泡组件(402)固定安装在活动压板组件(401)输出端上。
4.根据权利要求3所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：顶出组件(302)包括顶出气缸(3021)和顶板(3022)；顶出气缸(3021)固定安装在工作台(2)下端面上，顶出气缸(3021)输出端贯穿工作台(2)升入成型模具(301)中，顶板(3022)下端面与顶出气缸(3021)输出端连接。
5.根据权利要求3所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：活动压板组件(401)包括压板气缸(4011)、活动架(4012)和压板(4013)；压板气缸(4011)固定安装在工作台(2)上端面上，活动架(4012)上端面与压板气缸(4011)输出端固定连接，压板(4013)上端面与活动架(4012)下端固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：去气泡组件(402)包括提升气缸(4021)、提升支架(4022)、电机(4023)和搅拌棍(4024)；提升气缸(4021)固定安装在压板(4013)上端面上，电机(4023)固定安装在提升支架(4022)内，搅拌棍(4024)上端与电机(4023)输出端连接；
压板(4013)内设置有通孔(4014)，通孔(4014)内安装有轴承(4015)和转动板(4016)，轴承(4015)外端面与通孔(4014)内端面连接，转动板(4016)外端面与轴承(4015)内端面连接，搅拌棍(4024)上远离电机(4023)的一端贯穿转动板(4016)。
7.根据权利要求6所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：去气泡组件(402)还包括挡板组件(403)，挡板组件(403)包括挡板气缸(4031)和活动挡板(4032)；挡板气缸(4031)固定安装在压板(4013)上端面上，挡板气缸(4031)输出端与活动挡板(4032)内端面固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：压板(4013)下端面设置有滑轨(4017)，活动挡板(4032)上端面设置有滑块(4018)，活动挡板(4032)通过滑轨(4017)和滑块(4018)的配合与压板(4013)滑动连接。
9.根据权利要求3所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：成型模具(301)外壁固定安装有震动泵(5) 。
10.根据权利要求1所述的一种高强度硅莫砖的制备方法，其特征在于：砖胚压制成型之后经过自然干燥，再将砖胚放入砖窑中进行高温烧结，烧结温度为1300-1450℃，在烧结温度下保温4-6小时后进行冷却，得到高强度硅莫砖。
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