CN115194918A - 一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，包括原材料配料、原料混合、压制成型和脱模、干燥和烧结等步骤，利用模具及模芯底部垫板，进行二次振动加压成型，形成了模腔内部双面加压振动成型的效果；本发明设计合理，工艺简单、成本低，很好解决了带盲槽孔的特异型耐火砖盲槽孔上部边缘处坯体强度低的问题，提高了特异型耐火砖内部盲槽孔的周边区域密实度，特别是盲槽孔边缘处的坯体密度，成型的耐火砖坯体密度和内应力分布均匀，脱模后坯体不易开裂或塌陷，提高带盲槽孔的特异形耐火砖坯体的致密性和机械强度，使砖坯成型的合格率大幅度提高，经高温处理后耐火砖制品密度均匀，性能稳定，提高耐火砖制品合格率和生产效率。

Description

一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法

技术领域

本发明涉及耐火砖成型生产技术领域，尤其涉及一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法。

背景技术

耐火材料根据成型工艺的不同可分为定型耐火材料和不定形耐火材料两大类。耐火砖是用耐火黏土或其他耐火原料加工烧制成，具有一定形状和尺寸的定型耐火材料，其按形状和尺寸可分为标准型砖、异型砖、特异型砖等，可用作高温窑炉和各种热工设备的建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。定型耐火制品主要通过压砖机等设备压制成形，砖坯密度和气孔率是最基本的两个质量控制指标，无论从性能还是使用的角度看，保持砖坯各部位的密度和气孔率均匀一致都是最基本的要求。

当高温窑炉和各种热工设备的某些部位采用通用耐火砖不能满足使用要求时，就需要采用定制的异型耐火砖或特异型耐火砖，因其难以成型，大多采用手工制作的方法。但采用手工制作时，因无法对砖坯施加较大的压力，所以手工制作的砖坯气孔率高、体积密度小、坯体强度低，无法满足日益苛刻的定型耐火材料制品的使用要求。特异型砖的孔洞多，外形不规则，砖型过于复杂，在机压成型时不能像普通砖坯那样用较大的力反复打击，否则无法脱模，同时，因特异型砖内部的孔洞结构复杂，特别是孔洞边缘处的坯体成型强度较低，形成的坯体密度和内应力分布不均匀，脱模后坯体容易开裂或疏松剥落，导致砖坯报废，或在烧成时应力无法得到均匀释放，烧结后的耐火砖制品出现裂纹、密度不均匀、合格率极低、质量稳定性差、使用效果欠佳，容易造成原材料的浪费，降低了生产效率和效益。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，利用垫板进行二次加压成型，达到双面加压的效果，生产成本低、工艺简单，提高带盲槽孔的异形耐火砖坯体的致密性和机械强度，提高耐火砖制品合格率和生产效率。

本发明所采用的技术方案为：一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，包括以下步骤：

步骤一、原材料配料，根据耐火砖制品的要求，将不同材质和粒度的物料按比例进行配料；

步骤二、原料混合，在混炼机混炼过程中加入水和结合剂制得含水量为3%〜9%的半干泥料备用；

步骤三、压制成型，在压机振动平台上，先将模具以及模芯组装完成后，在模具的内部形成一个特异型耐火砖的模腔；在振动压机的模具及模芯底部设置垫板，将模具侧板及模芯垫高，再将混合好的半干泥料填入模腔内，操作振动压机进行一次振动加压成型后，撤出垫在模具及模芯底部的垫板，振动压机同时从上下两个方向对耐火砖坯体进行二次加压成型，制成耐火砖坯；

步骤四、脱模、干燥和烧结，耐火砖坯脱模，将脱模后的耐火砖坯烘干和高温烧制，制成耐火砖成品检验入库。

所述步骤三中耐火砖压制成型采用的振动压机，包括振动平台，振动平台上放置由模框、底板拼装而成的压制用模具；先将四面侧板组装成模框，模框套装在底板上并使底板进入模框2-5mm； 底板上安装有可拆卸的模芯，底板的两侧即模框侧板底部位置放置有垫板，模芯底部也放置有垫板，垫板的长度大于所垫侧板的长度，垫板的设置应便于取出；将模具侧板及模芯垫高，耐火砖泥料填入模腔内，盖上盖板，通过压机振动成型，第一次加压，然后，撤出垫在模具底部的所有垫板，同时通过盖板和振动平台从上下两个方向对耐火砖坯体进行二次加压，盖板向下对坯体进行加压，底板及模芯向上顶压耐火砖坯体，压实位于模芯周边部位的耐火砖坯料，使得耐火砖坯内部的盲槽孔周边区域，特别是盲槽孔边缘处的坯体密度有效提高，达到了双面加压的效果将耐火砖压制成型。

所述振动压机的振动频率为6000〜8000次/min。

所述步骤三中采用振动压机压制成型，振动机压成型过程实质上是一个使坯料内颗粒密集和空气排出、形成致密坯体的过程。加压振动即在振动平台上的入模泥料上方再施加一个向下的压力，使入模泥料不单纯受到一个振动作用，还受到从泥料下方向上传递有频率的冲击力，更有利于坯体的密实。机压成型的砖坯具有密度高、强度大、干燥收缩和烧成收缩小、制品尺寸容易控制等优点，机压成型时为获得致密的坯体，必须给予坯料足够的压力，这压力的大小应能够克服坯料颗粒间的内摩擦力，克服坯料颗粒与模壁间的外摩擦力，克服由于坯料水分、颗粒及其在模具内填充不均匀而造成的压力分布不均匀性，这三者之间的比例关系取决于坯料的分散度、颗粒组成、坯料水分、坯体的尺寸和形状等。振动成型是物料在频率很高的振动作用下，质点相互撞击，动摩擦代替质点间的静摩擦，泥料变成具有流动性的颗粒，在自重和外力作用下逐渐堆集密实形成致密的坯体。由于振动输出的能量，颗粒具有三维空间的活动能力，颗粒能够密集地填充于模型的各个角落，同时将泥料中的空气排挤出去，即便在很小的单位压力下也能得到密度较高的耐火砖制品。

本发明的有益效果为：本发明合理设计，工艺简单、成本低，巧妙利用模具及模芯底部的垫板，进行二次振动加压成型，形成了模腔内部双面加压振动成型的效果，很好解决了带盲槽孔的特异型耐火砖盲槽孔周边边缘处坯体强度低的问题，提高了特异型耐火砖内部盲槽孔周边区域的压实密度，特别是盲槽孔边缘处的坯体密度，成型的耐火砖坯体密度和内应力分布均匀，脱模后坯体不易开裂或塌陷，使砖坯成型的合格率大幅度提高，烧结后的耐火砖制品密度均匀，性能稳定，提高带盲槽孔的特异形耐火砖坯体的致密性和机械强度，提高耐火砖制品合格率和生产效率。

附图说明

图1为本发明带垫板振动压机的主视结构示意图；

图2为本发明去除垫板后振动压机的主视结构示意图；

图3为本发明振动压机模具A-A剖面俯视结构示意图；

图4为本发明耐火砖的立体结构示意图；

图5为采用本发明压制的碳化硅耐火砖坯体的物理指标检测数据分布图。

图中标记：1、垫板；2、底板；3、侧板；4、模具；5、模腔；6、耐火砖坯体；7、盲槽孔；8、模芯；9、振动平台；10、盖板。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-4所示，压制带盲槽孔的特异型耐火砖，耐火砖的内部设置T型盲槽孔7，T型盲槽孔7的底部和前部为透孔，T型盲槽孔7的顶部和后部为不透孔，采用一般方法成型时，T型盲槽孔7边缘处的坯体成型强度较低，形成的坯体密度和内应力分布不均匀，脱模后坯体容易开裂或疏松剥落，导致砖坯不成型报废，或在烧成时应力无法得到均匀释放，烧结后的耐火砖制品出现裂纹、密度不均匀、合格率极低、质量稳定性差；采用本成型方法，耐火砖模腔5内部放置与 T型盲槽孔7同形状的T型模芯8，T型模芯8的直角部位采用圆弧处理，T型模芯8的下部设置有斜度，便于耐火砖脱模；利用模具4及模芯8底部的垫板1，将模具4及模芯8垫高，在第一次加压振动成型后，撤出垫板1，进行二次振动加压成型就可以实现模腔5内部双面加压振动成型的效果，提高了特异型耐火砖内部盲槽孔7周边坯体的压实密度，特别是盲槽孔7边缘处的坯体密度。

一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，包括以下步骤：

步骤一、原材料配料，根据耐火砖制品的要求，将不同材质和粒度的物料按比例进行配料；

步骤二、原料混合，在混炼机混炼过程中加入水和结合剂制得含水量为3%〜9%的半干泥料备用；

步骤三、压制成型，在压机振动平台9上，先将模具4以及模芯8组装完成后，在模具4的内部形成一个特异型耐火砖的模腔5；先在振动压机的模具4及模芯8底部设置垫板1，将模具4侧板3及模芯8垫高，再将混合好的半干泥料填入模腔5内，操作振动压机进行一次振动加压成型后，撤出垫在模具4及模芯8底部的垫板1，振动压机同时从上下两个方向对耐火砖坯体6进行二次加压成型，制成耐火砖坯；

步骤四、脱模、干燥和烧结，耐火砖坯脱模，将脱模后的耐火砖生坯烘干和高温烧制，制成耐火砖成品检验入库。

耐火砖压制成型采用的振动压机，包括振动平台9，振动平台9上放置由模框、底板2拼装而成的压制用模具4；先将四面侧板3组装成模框，模框套装在底板2上并使底板2进入模框2-5mm； 底板2上安装有可拆卸的模芯8，底板2的两侧即模框侧板3底部位置放置有垫板1，模芯8底部也放置有垫板1，垫板1的长度大于所垫侧板3的长度，垫板1的设置应便于取出；将模具4侧板3及模芯8垫高，耐火砖原料填入模腔5内，通过压机下部的振动平台9振动，同时压机上部设置的盖板10向下第一次振动加压，然后，撤出垫在模具4及模芯8底部的垫板1，同时通过盖板10和振动平台9从上、下两个方向对耐火砖坯体6进行二次加压，盖板10向下对坯体进行加压，底板2及模芯8向上顶压耐火砖坯体6，压实位于模芯8周边部位的耐火砖坯料，达到了双面加压的效果将耐火砖压制成型，增强模芯8对其上部耐火材料的压实密度及盲槽孔7周边区域的压实密度，提高带盲槽孔7的特异型耐火砖制品内部的密度，提高压制效率。

所述振动压机的振动频率为6000〜8000次/min。

如图5所示，对采用上述方法压制成型的砖号101至121共11组碳化硅耐火砖坯体进行物理指标检测，检测的指标数据砖坯密度、气孔率和耐压强度均较稳定，满足耐火砖坯体使用要求。

Claims (4)

1.一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、原材料配料，根据耐火砖制品的要求，将不同材质和粒度的物料按比例进行配料；

步骤二、原料混合，在混炼机混炼过程中加入水和结合剂制得含水量为3%〜9%的半干泥料备用；

步骤三、压制成型，在压机振动平台上，先将模具及模芯组装完成后，在模具的内部形成一个特异型砖的模腔；在模具底部设置垫板，将模具侧板及模芯垫高，再将混合好的半干泥料填入模腔内，操作振动压机进行一次振动加压成型后，撤出垫在模具所有底部的垫板，振动压机同时从上下两个方向对耐火砖坯体进行二次加压成型，制成耐火砖坯；

步骤四、脱模、干燥和烧结，耐火砖坯脱模，将脱模后的耐火砖坯烘干和高温烧制，制成耐火砖成品检验入库。

2.根据权利要求1所述的一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，其特征在于：步骤三中耐火砖压制成型采用的振动压机，包括振动平台，振动平台上放置由模框、底板拼装而成的压制用模具；先将四面侧板组装成模框，模框套装在底板上，底板上安装有可拆卸的模芯，底板的两侧即模框侧板底部位置放置有垫板，模芯底部也放置有垫板，将模具侧板及模芯垫高，耐火砖原料填入模腔内，盖上盖板，通过压机振动成型，第一次加压，然后，撤出垫在模具底部的所有垫板，同时通过盖板和振动平台从上下两个方向对耐火砖坯体进行二次加压，盖板向下对坯体进行加压，底板及模芯向上顶压耐火砖坯体，压实位于模芯周边部位的耐火砖坯料，使得耐火砖坯内部的盲槽孔周边区域，特别是盲槽孔边缘处的坯体密度有效提高，达到了双面加压的效果将耐火砖压制成型。

3.根据权利要求2所述的一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，其特征在于：模框套装在底板上并使底板进入模框2-5mm；垫板的长度大于所垫侧板的长度，垫板的设置应便于取出。

4.根据权利要求2所述的一种带盲槽孔的特异型耐火砖双面加压二次成型方法，其特征在于：振动压机的振动频率为6000〜8000次/min。

Images