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电熔锆刚玉铺面砖的工艺改进

http://www.momo35.com   来源:找耐火材料网  日期:2018/01/18

  电熔锆刚玉砖是用工业氧化铝粉与锆英砂(含氧化锆66%、二氧化硅34%左右)等在电炉内经电炉高温熔化,熔化后浇铸成型(浇铸温度1780~1840℃),注入模型内冷却而形成接近白色的固体,其岩相结构由刚玉与锆斜石的共析体和玻璃相组成,从相学上讲是刚玉相和锆斜石相的共析体,玻璃相充于它们的结晶之间。
  
  当浇铸过程完成后,制品外围,就是链接模型处的部分会快速凝结,但制品中心部位仍然是液态,随时间延长,制品从外到内凝固厚度逐渐加厚,最终完全凝固。制品保温退火过程就是制品从液态转为固态并逐渐消除应力的过程。当制品在型腔内大量处于液态,对于晶型的组成、砖体溶液的补缩、热应力的扩散都有很好的辅助作用。热应力在液态下便于扩散,能使制品减少开裂现象,因此,延长液态在模型里存在的时间对制品体积密度的提高、对成型率的提高都是非常关键的因素。
  
  经过试验研究,最终决定电熔锆刚玉铺面砖改善后在保温箱的摆放方式见图2、图3。



  

  图2 铺面砖在保温箱内摆放方式(主视剖面图)


  

  图3 铺面砖在保温箱内放放位置(俯视剖面图)


  
  改善后的电熔锆刚玉铺面砖的生产方式如下:
  
  1、组型
  
  如图2、图3所示,采用连体组型方法进行模塑组合,组合模型数量根据保温箱大小而定,组合后一同放置于保温箱内,组合方式是模塑宽面与宽面紧密结合、整齐摆放,根据保温箱大小、每次固定组合铺面砖块数,根据组合后的整体规格设置浇铸冒口规格放置于砖体模型之上,组合后要保持模型四周、上、下有200 mm填充保温材料的空间。
  
  改善后此组型方式冇多重优势:首先,砖与砖紧密相连,相互热量传递,具有最好的保温效果,模型内的液态会保持更长时间,热应力在液态下顺利扩散释放,减少制品裂纹;其次,延长液态状态更便于铸口内的熔液对砖体补缩,使之体积密度更大,产品质量更优;第三是加快了浇铸完成的过程,辅助了延长液态状况,同时提高了生产效率。
  
  2、浇铸、排气
  
  熔化过程按照规定程序完成后,一次性完成保温箱内数块铺而砖的浇铸,由于改善后的浇铸口数倍扩大,更便于浇铸,浇铸速度明显提高,浇铸速度在25 ~ 28 kg/s。浇铸3 min后第一次排气,用钢钎打破铸门表层,并且钢钎插入砖体1/2处;每次间隔3 min,依次提高插入砖体的深度,重复三次完成排气过程。如此辅助铸口内的熔液对砖体进行补缩,其结果是成品铺面砖砖体无疏松,无气孔现象,增加了铺面砖的体积密度。
  
  3、保温、出箱
  
  运送至保温区前,要在浇铸口上方覆盖不低于200 mm厚的保温层,浇铸口以及以上位置的保温材料的保温效果要优于下部保温材料。位置保温8天后出箱,此时铺面砖表层温度为40℃左右。
  
  保温方法是一个关键步骤,由于组型方式是连体形式,相互的热传递会使砖体的保温效果非常好,因此特别注重铸口及铸口以上部位的保温效果,要使铸口内液态吋间足够长,然后才能达到补缩砖体的需求。如果冒口以上部位的保温效果差,那么铸口内的熔液就会凝固,不能充分给予砖体所需熔液的补缩。生产中常见的连体铺面砖出现砖块大面积塌陷、铸口切面疏松情况,就是铸口以上保温层太薄或者保温效果差所导致的现象。从对比角度来看,同样保温时间为7天, 改善后的铺面砖的表面温度要远高于改稗前铺面砖的表面温度,也就是说改善后的出砖时间要延长1天才能达到出砖要求的温度。
 
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