CN203843978U - 一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，首先所述模具为金属模具，具体包括形成坩埚长方体外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的边板，所述底板的中心设有截面为长方形的四棱台，所述四棱台的上底面面积小于下底面面积。模具加工出来的方芯坩埚的梯台形下沉孔解决了传统圆芯坩埚孔切割定位困难与不适合定量分析的缺点，可以在同一个坩埚上同时获得多个侵蚀数据从而实现统计性定量分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具。
背景技术
耐火材料是钢铁、有色金属、玻璃、水泥、锅炉等领域生产运行和技术发展必不可少的基础材料，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。这就要求耐火材料具有优异的结构性能、物理性能、力学性能和使用性能，例如适当的气孔率和体积密度、较低的热导率、较高的耐压强度和抗折强度、高的耐火度、抗热震性、抗渣侵蚀性以及抗酸碱性等。但目前对于耐火材料抗渣侵蚀性能的检测方法并不规范，研究程度也不够深入。
抗渣侵蚀性是耐火材料非常重要的一项性能指标，它是指耐火材料在高温下抵抗熔渣渗透、侵蚀和冲刷的能力。静态坩埚法是用来检测耐火材料抗渣侵蚀性的常用方法之一，它要求将试样制成圆芯坩埚的形状，其规格是长×宽×高分别为70mm×70mm×70mm的正方体(或直径和高度均为70mm的圆柱体)，坩埚中心有一个直径为40mm～42mm、深度为35mm±2.0mm的圆柱形孔，具体如图1所示。在检测过程中，将炉渣填满坩埚的圆孔后放入电炉中，升至指定温度，并保温一定时间，随炉自然冷却到室温，然后沿坩埚的轴线方向对称切开， 通过手工绘制侵蚀面和渗透面的曲线，通过积分计算得到被炉渣侵蚀和渗透的深度、面积以及面积百率分，通过这些参数来分析试样的抗渣性能。多次圆芯坩埚抗渣侵蚀实验表明，圆芯坩埚存在以下几个问题：
1、圆芯坩埚抗渣侵蚀实验中切割线只能有一条，且必须穿过轴心。然而在实际操作过程中，很难控制切割线的位置，极易导致抗渣侵蚀、渗透深度测量不准确；
2、耐火材料通常由骨料和粉料基质组成，骨料的抗渣侵蚀性远远优于粉料基质。切割过程不能控制切割线分布在骨料或者粉料基质上，导致圆芯坩埚检测耐火材料的抗渣侵蚀性能更多偏重定性分析，而在定量分析上存在较大的不确定性；
3、圆芯坩埚容渣量小(体积为43.96cm3)，不能充分反映材料与炉渣的反应情况，还经常出现炉渣全部渗透坩埚壁或者溢出坩埚口的现象，严重影响了检测结果；
4、在对比不同材质的耐火材料抗渣侵蚀性时，材料成型、煅烧温度控制、炉渣一致性等因素都会严重影响检测结果。由于成型得到的圆芯坩埚只能包含一种原料，不能保证不同材质样品抗渣侵蚀性能检测的实际测试条件完全一致，最终导致不同样品检测结果的可比性降低。
上述问题的存在都会在很大程度上导致采用圆芯抗渣坩埚获得的抗渣侵蚀性能检测结果与事实偏离较大，从而使其对科学研究和工业生产的指导意义受限。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，所述模具为金属模具，包括形成坩埚长方体外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的边板，所述底板的中心设有截面为长方形的四棱台，所述四棱台的上底面面积小于下底面面积。
所述四棱台的底边与相应的边板与底板的交线平行。
所述四棱台的四条斜棱加工为圆角。
一种根据方芯抗渣侵蚀坩埚模具制成的方芯坩埚，所述方芯坩埚的外形呈长方体结构，在所述长方体结构的上表面中心设有水平截面为长方形的梯台形下沉孔，所述梯台形下沉孔的上底面面积大于下底面面积。
所述梯台形下沉孔的底边与长方体结构的相应底边平行。
所述梯台形下沉孔的梯形角连接处加工为圆角。
本实用新型产生的有益效果是：
利用方芯坩埚做耐火材料抗渣侵蚀实验，能够方便、准确地切割，并能实现抗渣侵蚀性能的准确定量分析。方芯抗渣坩埚的切割只需要刀口垂直于坩埚侧面(与坩埚立轴面平行)，无须特别对准；
方芯坩埚具有更大的容渣量，以长×宽×高为100mm×100mm×100mm的方芯坩埚为例，梯台形孔上表面长宽均为50mm，下表面长宽均为40mm，高为70mm，其梯形台的体积为142cm3，相对于原圆芯坩埚，渣容量增加了2.2倍，操作中发现原有的全部渗透或溢出的现 象均得到了改善；
方芯坩埚可以实现不同材质耐火材料检测条件的统一，在方芯坩埚成型时，若在侧板位置加多个隔板则可同时成型多种材料，能达到检测过程中其它因素的一致，使检测结果更具可比性。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1为现有技术的圆芯坩埚的结构示意图；
图2为现有技术的圆柱体圆芯坩埚的结构示意图；
图3为本实用新型一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具的结构的示意图；
图4为根据本实用新型的模具制得的方芯抗渣侵蚀坩埚的结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
如图4所示的一种根据方芯抗渣侵蚀坩埚模具制成的方芯坩埚，所述方芯坩埚的外形呈长方体结构，在长方体结构的上表面中心设有水平截面为长方形的梯台形下沉孔，所述梯台形下沉孔的上底面面积 大于下底面面积。
如图3所示的一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，所述模具为金属模具，包括形成坩埚长方体外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的边板，所述底板的中心设有截面为长方形的四棱台，所述四棱台的上底面面积小于下底面面积。
作为一种较佳实施例，坩埚模具的外模板组装后能够形成一个100mm×100mm×100mm的立方体空间，四棱台的定位居中，尺寸为下底面50mm×50mm，上底面为40mm×40mm，四棱台高度70mm，四棱台底边与边板与底板的交线平行。
为了便于脱模，四棱台的四条斜棱加工为圆角，相应的梯台形下沉孔的梯形角连接处也为圆角式加工。
上述模具制成的方芯坩埚的具体步骤为：
耐火浇注料3000g，试验用渣200g，耐火浇注料预混料加入自来水，搅拌均匀成流动性良好的浇注料；灌注、震动成型，最后抹平。
在室温下连同模具一起养护至少24小时后，上述浇注体即已硬化，脱模后继续室温养护24小时。
放入烘箱中烘干，即得到具备上述特征的方芯坩埚。
烘干后的坩埚放入200g试验渣，将装好试验渣的坩埚放入炉膛的均温区，在试验要求温度下保温3h，保温结束后随炉自然冷却至室温。
在制成的方芯坩埚的两个垂直方向侧面上各规划三条切割线，切割面必须垂直于水平面并穿过方芯渣坑，将坩埚切割成12片，获得24个渣侵观测面，获得的渣侵观测面用于测量和观察侵蚀情况并进一步 进行统计与定量分析。
如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，其特征在于，所述模具为金属模具，包括形成坩埚长方体外形的外模板，所述外模板包括底板和底板四周的边板，所述底板的中心设有截面为长方形的四棱台，所述四棱台的上底面面积小于下底面面积。
2.根据权利要求1所述的一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，其特征在于，所述四棱台的底边与相应的边板与底板的交线平行。
3.根据权利要求1所述的一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，其特征在于，所述四棱台的四条斜棱加工为圆角。
4.根据权利要求1所述的模具制成的方芯坩埚，其特征在于，所述方芯坩埚的外形呈长方体结构，在所述长方体结构的上表面中心设有水平截面为长方形的梯台形下沉孔，所述梯台形下沉孔的上底面面积大于下底面面积。
5.根据权利要求1所述的一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，其特征在于，所述梯台形下沉孔的底边与长方体结构的相应底边平行。
6.根据权利要求1所述的一种制备方芯抗渣侵蚀坩埚的模具，其特征在于，所述梯台形下沉孔的梯形角连接处加工为圆角。
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