CN209887792U - 一种电熔砖铸造真空砂型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电熔砖铸造真空砂型，技术方案是，包括砂型本体，砂型本体内表面和外表面覆盖有一体的塑料膜，所述砂型本体是由硅砂填充在塑料膜包围的空间内振实、抽真空后构成的一体结构，砂型本体的浇铸空间所在的塑料膜表面覆盖有陶瓷涂料层，本实用新型通过硅砂在铺设塑料膜的模具内振实后抽真空塑形，并且在浇铸空间所在的塑料膜表面涂抹一层耐高温、高强度的陶瓷涂料构成陶瓷涂料层，由于砂型没有粘接剂有机物质以及水分的存在，毛坯砖砖面颜色一致，免去了粘接剂、免去了混砂机、免去了旧砂再利用设备，直接经济投入节约100万元以上；旧砂再利用率达到95％以上，这样就彻底解决了粘接剂异味造成的环保问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电熔砖铸造真空砂型及采用该真空砂型的电熔砖生产方法。
背景技术
锆刚玉电熔砖是玻璃窑炉砌筑的核心耐火制品，电熔砖的生产流程是：有硅砂为主材料、混合粘接剂后制成砂型，再有以锆砂、三氧化二铝粉、少量纯碱为混合料，加入电弧炉经过高温熔化成料液，把料液浇铸砂型之内，经过十天左右保温退火，制得电熔砖毛坯砖。
当前砂型制作模式有以下弊端：
1、当前砂型粘接剂有呋喃树脂、有机脂脂硬化改性水玻璃等，硅砂内加入粘接剂时会造成毛坯砖很多缺陷，比如：砖面颜色色差、砖面密集气孔等等，源自于粘接剂内的所含的水分、化学物质在高温下产生的气体所致。
2、不管是树脂砂型还是水玻璃砂型，最终所产生的废砂回收再利用难度大、再利用投入设备成本大，原因在于旧砂表面粘结一层胶膜，再利用时一则制约的砂型强度、再则二次利用高温下势必产生更多气体侵入电熔砖表面，造成砖外观品质缺陷。
3、不管是任何砂型的旧砂，由于旧砂自身的残留物质，最终的形成固体垃圾排放时会造成对环境的污染。
4、每台混砂机设备投入、旧砂再生设备投入、环保去除异味设备等总投入约200万元，每吨砂型粘接剂资金成本约200元。
综上三种缺陷，不仅对电熔砖品质的影响、更对工人健康、生态环境都会造成影响，因此这种采用粘接剂生产的电熔砖砂型的改善迫在眉睫。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种电熔砖铸造真空砂型，可有效解决砂型制作无需混合粘接剂和降低成本的问题。
本实用新型解决的技术方案是，
一种电熔砖铸造真空砂型，包括砂型本体，砂型本体内表面和外表面覆盖有一体的塑料膜，所述砂型本体是由硅砂填充在塑料膜包围的空间内振实、抽真空后构成的一体结构，砂型本体的浇铸空间所在的塑料膜表面覆盖有陶瓷涂料层。
所述的砂型本体置于保温箱内，砂型本体与保温箱之间填充有保温材料；
所述的保温材料为硅砂，保温材料的硅砂粒度与砂型本体的硅砂粒度相同，均为20目至30目。
所述的砂型本体的塑料膜上开有内外贯通的抽真空孔，塑料膜上粘接有覆盖抽真空孔的补丁塑料膜。
本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，通过硅砂在铺设塑料膜的模具内振实后抽真空塑形，并且在砂型本体的浇铸空间所在的塑料膜表面涂抹一层耐高温、高强度的陶瓷涂料构成陶瓷涂料层，浇铸过程中由于耐高温、高强度的陶瓷涂料层的存在，高温的浇铸液无法将塑料膜烧毁，也就是说，真空砂型内壁通过陶瓷涂料层提供支撑，外部塑料膜吸收热量后破坏，砂型本体的硅砂与保温材料的硅砂融为一体，通过整体的保温材料对浇铸后的电熔砖提供支撑，保证了整体浇铸过程不溃散、不变形；由于砂型没有粘接剂有机物质以及水分的存在，毛坯砖砖面颜色一致，表层气孔彻底得到解决，大大提高了毛坯砖外观品质；而且免去了粘接剂、免去了混砂机、免去了旧砂再利用设备，直接经济投入节约100万元以上；真空砂型最终硅砂与保温箱内的保温硅砂融为一起，可以直接重复利用，旧砂再利用率达到95％以上，这样就彻底解决了粘接剂异味造成的环保问题，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型真空砂型的剖面主视图。
图2为本实用新型图1抽真空孔处的局部放大图。
图3-5为本实用新型真空砂型的生产步骤状态图，其中图3为模具放置在振动平台上，且将塑料膜覆盖砂型模具中砂型本体的填充空间的状态图；图4为硅砂填入塑料膜覆盖的填充空间塑料膜相互搭接粘合密封后的状态图；图5为在裸露部分的塑料膜上开一个抽真空孔，将抽真空孔通过抽气管路与真空泵的进气口相连，进行抽真空的状态图。
图6为本实用新型真空砂型装入保温箱后的使用状态剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-6给出，本实用新型一种电熔砖铸造真空砂型，包括砂型本体5，砂型本体5内表面和外表面覆盖有一体的塑料膜6，所述砂型本体5是由硅砂填充在塑料膜6包围的空间内振实、抽真空后构成的一体结构，砂型本体5的浇铸空间16所在的塑料膜6表面覆盖有陶瓷涂料层10。
为保证使用效果，所述的砂型本体5有2个，分别为砖体砂型14和冒口砂型15，冒口砂型15的下口与砖体砂型14的上口上下正对拼接在一起，当砂型本体5为砖体砂型14时，其为上部开口的中空结构，其浇铸空间为中空结构的内腔，当砂型本体5为砖体砂型14时，其为上部开口的中空结构，其浇铸空间为该中空结构的内腔，陶瓷涂料层10覆盖其内腔的表面；当砂型本体5为冒口砂型15时，其为上下开口的中空结构，其浇铸空间为该中空结构的内腔，陶瓷涂料层10覆盖其内腔的表面。
所述的砂型本体5置于保温箱12内，砂型本体5与保温箱12之间填充有保温材料13；所述的保温材料13为硅砂，保温材料的硅砂粒度与砂型本体的硅砂粒度相同，均为20目至30目，这种粒度的选择方便抽真空时将硅砂内的空气完全抽出，而保温材料的硅砂粒度与砂型本体的硅砂粒度相同是因为浇铸完成后，砂型本体溃散后可直接与保温材料的硅砂融为一体，用于保温材料或重新用于制作砂型，无需筛选，便于重复使用。
所述的砂型本体5的塑料膜6上开有内外贯通的抽真空孔7，塑料膜上粘接有覆盖抽真空孔7的补丁塑料膜11，硅砂在模具中填充、振实后，将塑料膜的搭接段粘接密封，然后在塑料膜合适位置上开一个抽真空孔，如开在在砖体砂型底部表面的塑料膜上(因为填砂时，其底部时裸露在外面的)，将抽真空孔通过抽气管路8与真空泵的进气口相连，进行抽真空，抽真空完成后通过粘接覆盖抽真空孔的补丁塑料膜11进行密闭即可完成抽真空。
所述的塑料膜可采用EEA塑料制成的EEA塑料膜。
所述陶瓷涂料层10是在砂型本体5的浇铸空间16所在的塑料膜6表面涂抹一层耐高温、高强度的陶瓷涂料构成的，所述陶瓷涂料为现有技术，如邦尼化工(天津)有限公司销售的高强度、耐高温的陶瓷涂料。
一种所述电熔砖铸造真空砂型的电熔砖生产方法，包括以下步骤：
A、加工真空砂型
通过砂型模具加工真空砂型，砂型模具包括外框2和内芯3，外框2和内芯3之间围成的空间构成砂型本体的填充空间4；具体加工方法为：首先将砂型模具放置在振动平台1的台面上，将塑料膜覆盖砂型模具中砂型本体的填充空间，塑料膜的总面积大于砂型本体内、外表面的总面积，然后将硅砂填入塑料膜覆盖的填充空间内，开启振动平台振动，边振动边填充硅砂，直到填满，使硅砂在振动作用下紧实，将伸出填充空间部分的塑料膜6a覆盖裸露的砂面上，相互搭接粘合密封；在裸露部分的塑料膜上开一个抽真空孔，将抽真空孔通过抽气管路8与真空泵9的进气口相连，进行抽真空，抽真空完成后通过粘接覆盖抽真空孔的补丁塑料膜11进行密闭，在砂型本体5的浇铸空间16所在的塑料膜6表面涂抹一层耐高温、高强度的陶瓷涂料构成陶瓷涂料层10，即可得到真空砂型；
砂型模具的结构根据砂型的形状制作，以砖体砂型为例，外框2为上部开口的长方体中空结构，内芯3为也为长方体，内芯置于外框底部中心。
B、浇铸
将真空砂型放置在保温箱12内，真空砂型与保温箱12内壁之间填充有保温材料；
所述的保温材料13也为硅砂，保温材料的硅砂粒度与砂型本体的硅砂粒度相同，均为20目至30目；
所述的砂型本体5有2个，分别为砖体砂型14和冒口砂型15，冒口砂型15的下口与砖体砂型14的上口上下正对拼接在一起；
具体操作时，先在保温箱内填充20cm以上的硅砂铺底，再将真空砂型放到铺底硅砂上，在继续填充，直到与冒口上下上端面齐平；
往真空砂型内浇铸熔铸电熔锆刚玉砖浇铸液，浇铸过程中由于耐高温、高强度的陶瓷涂料层10的存在，高温的浇铸液无法将塑料膜烧毁，也就是说，真空砂型内壁通过陶瓷涂料层10提供支撑，外部塑料膜吸收热量后破坏，砂型本体的硅砂与保温材料的硅砂融为一体，通过整体的保温材料对浇铸后的电熔砖提供支撑，保证了整体浇铸过程不溃散、不变形；
C、冷却退火
浇铸完成后，在保温箱内逐渐退火至60℃以下即得电熔砖。
由上述情况可以清楚的看出，本实用新型通过硅砂在铺设塑料膜的模具内振实后抽真空塑形，并且在砂型本体的浇铸空间所在的塑料膜表面涂抹一层耐高温、高强度的陶瓷涂料构成陶瓷涂料层，浇铸过程中由于耐高温、高强度的陶瓷涂料层的存在，高温的浇铸液无法将塑料膜烧毁，也就是说，真空砂型内壁通过陶瓷涂料层提供支撑，外部塑料膜吸收热量后破坏，砂型本体的硅砂与保温材料的硅砂融为一体，通过整体的保温材料对浇铸后的电熔砖提供支撑，保证了整体浇铸过程不溃散、不变形；由于砂型没有粘接剂有机物质以及水分的存在，毛坯砖砖面颜色一致，表层气孔彻底得到解决，大大提高了毛坯砖外观品质；而且免去了粘接剂、免去了混砂机、旧砂再利用设备，直接经济投入节约100万元以上；真空砂型最终硅砂与保温箱内的保温硅砂融为一起，可以直接重复利用，旧砂再利用率达到95％以上，这样就彻底解决了粘接剂异味造成的环保问题，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
Claims (5)
1.一种电熔砖铸造真空砂型，包括砂型本体(5)，其特征在于，砂型本体(5)内表面和外表面覆盖有一体的塑料膜(6)，所述砂型本体(5)是由硅砂填充在塑料膜(6)包围的空间内振实、抽真空后构成的一体结构，砂型本体(5)的浇铸空间(16)所在的塑料膜(6)表面覆盖有陶瓷涂料层(10)。
2.根据权利要求1所述的电熔砖铸造真空砂型，其特征在于，所述的砂型本体(5)有2个，分别为砖体砂型(14)和冒口砂型(15)，冒口砂型(15)的下口与砖体砂型(14)的上口上下正对拼接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的电熔砖铸造真空砂型，其特征在于，所述的砂型本体(5)置于保温箱(12)内，砂型本体(5)与保温箱(12)之间填充有保温材料(13)。
4.根据权利要求3所述的电熔砖铸造真空砂型，其特征在于，所述的保温材料(13)为硅砂，保温材料的硅砂粒度与砂型本体的硅砂粒度相同，均为20目至30目。
5.根据权利要求1所述的电熔砖铸造真空砂型，其特征在于，所述的砂型本体(5)的塑料膜(6)上开有内外贯通的抽真空孔(7)，塑料膜上粘接有覆盖抽真空孔(7)的补丁塑料膜(11)。
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