熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝的製作方法

2023-05-11 07:45:16

專利名稱：熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及熔鑄耐火材料製品及金屬氧化物鑄件的造型方法，尤其是涉及一種熔 鑄耐火材料製品的負壓造型工藝。
背景技術：
在玻璃及玻璃製品窯爐用的鋯剛玉製品造型工藝中，一直採用水玻璃砂。但是由 於水玻璃砂再生困難，成本高，重複利用率低，一次性使用可產生大量的工業垃圾，一直以 來沒有別的方法可以替代。同時生產時需加入水玻璃在混砂機內混制、打型、烘乾、粘型等， 工序複雜，勞動強度大，動力消耗大；鑄型需六塊以上型板組合粘結，尺寸精度得不到保證。 負壓密封造型工藝是一種不用粘結劑、水和其它添加劑，僅用幹砂、塑料薄膜密封、抽負壓 進行造型的技術，生產出的製品表面光潔、尺寸精確、質量好，在鑄鐵行業剛剛起步，僅用於 叉車配重生產。由於鑄鐵製品和熔鑄耐火材料製品之間的差異性，如在材質上不同(金屬 與非金屬之差)，結晶形式不同(鑄鐵為單結晶，熔鑄製品為多結晶)，熔鑄溫度不同(鑄鐵 1340--1380°C，熔鑄製品1800—210(TC )等等，所以將負壓造型工藝運用於熔鑄耐火材料 行業是一個有待突破的新課題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種脫砂好、成品質量達標且節能減排的熔鑄耐火材料制 品的負壓造型工藝。為實現上述目的，本發明可採取下述技術方案本發明所述的熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，它包括下述步驟第一步把模型放在帶有抽氣箱的型板上，沿縱向開設在模型上的通氣孔與所述 連接有真空泵的抽氣箱內腔相連通；將軟化的薄膜覆蓋在模型表層，啟動真空泵，真空吸力 使薄膜緊貼在模型表層上；將鋯英粉塗料均勻噴塗在覆膜後的模型外表面上；第二步在上述型板上環繞模型放置與模型尺寸相匹配的砂箱，所述砂箱的側壁 開設有與真空泵相連通的過濾抽氣管；將處理好的幹砂填充進所述砂箱內，微震後覆蓋背 膜封閉砂箱，啟動真空泵將砂箱內抽為負壓，使鑄型硬化；第三步解除第一步中抽氣箱內的真空狀態，即消除對模型表層薄膜的吸附力，然 後頂箱起模，完成鑄型下箱；第四步將與鑄型下箱大小一致的上箱預留出澆冒口和排氣孔，填充幹砂並刮平 砂層表面，薄膜密封后通過側壁上開設的過濾抽氣管將其內腔抽至負壓；第五步將上述上箱和下箱合起來，形成有澆冒口和型腔的整體鑄型，在上、下箱 處於負壓狀態下移至爐前直接澆注，經10-120min保壓凝固後，解除上、下箱內腔負壓狀 態；將工件保溫7-12天後，即可得到熔鑄耐火材料製品。所述薄膜通過加熱器對其進行加熱軟化，軟化溫度為80--120°C。所述第一步中對模型的表層薄膜所需的真空吸力為0. 04 0. 095Mpa。
所述鋯英粉塗料的厚度為0. 3-1. 5mm,可保證製品不粘砂，無氣孔。選取幹砂的粒度為50-100目；幹砂中二氧化矽的含量大於99%，使其符合熔鑄耐 火材料製品的要求。本發明的優點在於採用上述的負壓造型工藝，生產出的產品表面光潔，不粘砂，色 澤白色微黃，內部無氣孔；由於採用的真空氣室砂箱為活動式結構，澆注後產品可以放置在 一般砂箱中保溫，此氣室可以重複使用，大大降低了生產成本。砂箱內填充無粘結劑的幹 砂，省去了其他造型工藝中型砂的粘結劑、附加物或烘乾工序，減少了環境汙染，屬綠色鑄 造工藝，降低了工業垃圾的排放量，舊砂回用率達98%以上，節能減排效果顯著；澆注時採 用直接澆注法，減少了熱量損失，製品容易成型；在負壓狀態下澆法，可控制不同部位散熱 量，達到均衡凝固，使製品裂紋大大減少。


圖1是本發明下箱的結構示意圖。圖2是本發明整體鑄型的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發明所述的熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，它包括下述步 驟第一步把模型1放在帶有抽氣箱2的型板上，沿縱向開設在模型1上的通氣孔3 與所述連接有真空泵的抽氣箱2內腔相連通；將拉伸率大，塑性變形率高的塑料薄膜4用 加熱器加熱軟化(塑料薄膜加熱的溫度為80--120°C )後覆蓋在模型1表層，啟動真空泵， 0. 04 0. 095Mpa的真空吸力使薄膜4緊貼在模型1表層上；將醇基鋯英粉塗料均勻噴塗 在覆膜後的模型外表面上，塗層厚度為選擇0. 3-1. 5mm，如果塗層太薄製品會粘砂，塗層太 厚透氣性差，會造成製品內部氣孔；第二步在上述型板上環繞模型1放置與模型1尺寸相匹配的真空氣室砂箱5，所 述砂箱5的側壁開設有與真空泵相連通的過濾抽氣管6 ；將處理好的粒度50-100目、二氧 化矽含量大於99%的幹砂7填充進所述砂箱5內，經30 60秒微震，使砂子達到緊實至較 高的密度後，覆蓋背膜8封閉砂箱5，啟動真空泵將砂箱5內抽為負壓，使鑄型硬化；第三步解除第一步中抽氣箱2內的真空狀態，即消除對模型1表層薄膜4的吸附 力，然後頂箱起模，完成鑄型下箱；第四步將與鑄型下箱大小一致的上箱9預留出澆冒口 10和排氣孔11，填充幹砂 7並刮平砂層表面，薄膜密封后通過側壁上開設的過濾抽氣管12將其內腔抽至負壓；第五步將上述上箱和下箱合起來，形成有澆冒口 10和型腔的整體鑄型，在上、下箱處於負壓狀態下移至爐前直接澆注，澆注溫度為1800-210(TC，經10-120min保壓凝固 後，解除上、下箱內腔負壓狀態；在原砂箱內(也可以將真空氣室砂箱抽出，重複使用，僅在 一般砂箱內)保溫7-12天後，即可得到表面光潔、色澤符合要求的熔鑄耐火材料製品；由於 所用砂子的耐火度符合熔鑄耐火材料製品的澆注要求，以及噴塗一定厚度的鋯英粉塗料既 可保證製品表面不粘砂，無氣孔，又可以使砂子不被燒結，流出的砂子經冷卻後可以重複再 用。
權利要求
一種熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，其特徵在於它包括下述步驟第一步把模型(1)放在帶有抽氣箱(2)的型板上，沿縱向開設在模型(1)上的通氣孔(3)與所述連接有真空泵的抽氣箱(2)內腔相連通；將軟化的薄膜(4)覆蓋在模型(1)表層，啟動真空泵，真空吸力使薄膜(4)緊貼在模型(1)表層上；將鋯英粉塗料均勻噴塗在覆膜後的模型外表面上；第二步在上述型板上環繞模型(1)放置與模型(1)尺寸相匹配的砂箱(5)，所述砂箱(5)的側壁開設有與真空泵相連通的過濾抽氣管(6)；將處理好的幹砂(7)填充進所述砂箱(5)內，微震後覆蓋背膜(8)封閉砂箱(5)，啟動真空泵將砂箱(5)內抽為負壓，使鑄型硬化；第三步解除第一步中抽氣箱(2)內的真空狀態，即消除對模型(1)表層薄膜(4)的吸附力，然後頂箱起模，完成鑄型下箱；第四步將與鑄型下箱大小一致的上箱(9)預留出澆冒口(10)和排氣孔(11)，填充幹砂(7)並刮平砂層表面，薄膜密封后通過側壁上開設的過濾抽氣管(12)將其內腔抽至負壓；第五步將上述上箱和下箱合起來，形成有澆冒口(10)和型腔的整體鑄型，在上、下箱處於負壓狀態下移至爐前直接澆注，經10-120min保壓凝固後，解除上、下箱內腔負壓狀態；將工件保溫7-12天後，即可得到熔鑄耐火材料製品。
2.根據權利要求1所述的熔鑄耐火材料製品的真空鑄造工藝，其特徵在於所述薄膜(4)通過加熱器對其進行加熱軟化，軟化溫度為80--120°C。
3.根據權利要求1所述的熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，其特徵在於所述第一 步中對模型(1)的表層薄膜(4)所需的真空吸力為0. 04 0. 095Mpa。
4.根據權利要求1所述的熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，其特徵在於所述鋯英 粉塗料的厚度為0. 3-1. 5mm。
5.根據權利要求1所述的熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，其特徵在於選取幹砂 的粒度為50-100目；幹砂中二氧化矽的含量大於99%。
全文摘要
本發明公開了一種熔鑄耐火材料製品的負壓造型工藝，其步驟為1把模型放在帶有抽氣箱的型板上，模型上開有通氣孔；將薄膜覆在模型表層，真空吸力使薄膜貼在模型表層上；將鋯英粉塗料噴塗在覆膜後的模型外表面上；2在型板上環繞模型放置砂箱，砂箱側壁開有過濾氣管；將幹砂填充進砂箱，微震後覆背膜封閉砂箱，砂箱抽為負壓，使鑄型硬化；3解除第一步抽氣箱真空狀態，頂箱起模，完成下箱；4將與鑄型下箱一致的上箱預留出澆冒口和排氣孔，填充幹砂，薄膜密封，將內腔抽至負壓；5上、下箱合起，形成有澆冒口和型腔的整體鑄型，在上、下箱處於負壓狀態下移至爐前直接澆注，經保壓凝固，將工件保溫7-12天，得到熔鑄耐火材料製品。
文檔編號B22C3/00GK101823122SQ20101013122
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月24日 優先權日2010年3月24日
發明者侯松發, 趙文雲 申請人:河南省前衛實業有限公司