热线电话: 15515720830
您的位置: 首页 > 新闻动态

耐火材料成型的八种方法

发布时间:2024-08-20浏览:0

成型是指借助于外力和模型将坯料加工成规定尺寸和形状的坯体的过程。一般的耐火制品多采用半干法成型。半干法成型由于坯料水分较低,可使用各种类型的压砖机压制。压制后的坯体强度高,可随意搬动而不易损坏。

一、可塑成型与注浆成型法

1、可塑成型法

可塑成型法是指用含水量为16%以上呈塑性的泥料制成坯体的方法。通常是将预制好的坯料投入挤泥机中,挤成泥条,然后切割,再按所需要的尺寸制成荒坯,将荒坯用再压机压制,使坯体具有规定的尺寸和形状。

可塑成型法多用来生产大型或特别复杂的耐火制品。与半干法相比,其缺点是坯体水分大,砖坯强度低,外形尺寸不准确,干燥过程复杂,收缩有时达到10%以上。因此,在耐火制品生产中,除部分制品外,一般很少采用可塑成型法。

2、注浆成型法

注浆成型法是将泥浆注入石膏模型,借助于模型吸水制成坯体的方法。注浆成型的方式有空心浇注、实心浇注、压力浇注、离心浇注、真空浇注等,其中空心浇注是最主要的浇注方式。

空心浇注的特点是石膏模不带任何型芯,所以又称单面浇注或单面吸浆。泥浆注入石膏模型后,在模腔内壁形成坯体的外形。当干涸层达到一定厚度时,将多余的泥浆倒出,就形成坯体的内壁。用这种方式成型的坯体,其内外几何形状基本上是一致的。这种浇注方式适用于薄壁中空制品,如热电偶套管、坩埚、球磨罐等。

壁厚大件或外形复杂的制品采用实心浇注方式,其特点是在石膏模腔内放置一个或几个型芯,以形成注件的内表面,所以又称为双面浇注或双面吸浆。泥浆倒入模型后,型芯和型腔两石膏壁同时吸浆,以缩短吸浆时间、决定注件形状。

压力浇注、真空浇注和离心浇注均使用与上述浇注相同的方式,但增加加压、真空和离心设备,目的是减少泥浆中的空气,以提高注件的致密度和光洁度。注浆成型最重要的环节是泥浆的调制,一般要求泥浆容易流动,有粘性、脱模时间短、脱模后坯体强度大。不同材质的原料使用不同的悬浮介质,对于一些易与水化合的材料如CaOMgO等,可用有机物(如无水酒精)作悬浮介质。

石膏模型是注浆成型工艺不可缺少的,石膏模型根据半水石膏粉与水拌和后形成二水石膏并具有固化的性质而制成的。石膏粉应纯净,加水后初凝时间不少于9min,终凝时间不多于30min,以便于制模操作。注浆成型用的泥浆水分一般达40%左右,它主要用于生产中空壁薄的高级耐火制品及特种耐火制品,材质有氧化物、熔融石英、熔融莫来石、含锆莫来石等。

二、机压成型法

机压成型法是目前耐火材料生产中使用最多的成型方法。该方法使用压砖机和钢模具将泥料压制成坯体。因一般机压成型均指含水量为4%-9%的半干料成型方法,因而也称半干法成型。该法常用的设备有摩擦压砖机、杠杆压砖机和液压机等。

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。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,所以该法在耐火材料生产中占主要地位。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。虽然压力与坯体致密化的关系有若干理论公式可供计算,如坯体气孔随压力成对数关系而变化等,但通常用试验方法近似地确定坯体所需的单位面积压力,并依此决定压砖机应有的总压力。

机压成型对坯料的要求除水分应有一定的波动范围外,对其颗粒度也有一定的要求,如应有合理的粒级配比,堆积密度尽可能大。一般临界粒度为3-5mm,小于0.088mm的细粉含量应在35%-45%范围内。

机压成型的砖坯最易出现的缺陷是层裂和层密度现象。层裂是在加压过程中形成的垂直于加压方向的层状裂缝。坯料水分过高、细粉过量、结合剂过少及压力过高都会导致层裂的产生。因此,在生产中必须对这几方面的参数加以控制。层密度现象即成型后砖坯的密度沿加压方向逆变。由上方单向加压的砖坯一般是上密下疏,同一水平面上是中密外疏。这是由于坯料颗粒间的摩擦力和坯料与模壁间的摩擦力而造成的压力递减所致。采用双面加压及在模具四壁涂润滑油降低外摩擦力的方法,可减少此种现象并降低坯体的气孔率。

选用成型设备要根据制品的质量要求、形状、尺寸和生产数量等进行综合考虑。一般加热炉用砖或形状简单、数量多、质量要求一般的制品,可选用生产效率较高的杠杆压砖机;质量要求较高的制品可采用公称压力不低于3000kN的摩擦压砖机;厚度较大或形状较复杂而生产量大的制品,采用高冲程摩擦压砖机成型。当制品规定了显气孔率下限指标时,应选用压力较小的压机。

三、振动成型法

振动成型法是利用振动作用使泥料制成坯体的成型方法。振动成型方法的原理是物料在频率很高(一般为3000-12000/min)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。

振动成型时,由于振动输出的能量,颗粒具有三维空间的活动能力,颗粒密集并填充于模型的各个角落而将空气排挤出去。因此,即使在很小的单位压力下也能得到密度较高的制品。在多种制品的成型中,振动成型能够有效地代替重型的高压压砖机,如杠杆压砖机和水压机等。

振动成型设备的结构形式有很多种,常用的有振动台式、带内部振动器和表面振动器等,其中以加压振动式最简单实用。加压振动即在振动台上的泥料上方再施加一个向下的压力,使泥料不单纯受到一个振动作用,而且还受到一个从泥料下方向上的有一定频率的冲击力,更有利于坯体的密实。

振动成型适用于形状复杂及大型的制品,也适用于密度相差不太悬殊的物料的成型。由于成型时物料不受破坏,容易水化的物料如焦油白云石、焦油镁砂料等多用此法成型。

振动成型通常采用双轴振动成型机,主要由台面、振动器、支

联系我们
  • 公司名称:郑州瑞腾耐火材料有限公司
  • 地址:河南省郑州市新密市超化镇工业园区
  • 联系人:郭经理
  • 联系方式: 电话:15515720830 (wx同号)
联系我们