普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄設備及澆鑄方法與流程

本發明涉及一種普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄設備及澆鑄方法。

背景技術：

在玻璃窯爐中，舌頭碹部位、加料口部位、以及碹頂部位的鋯剛玉電熔磚，在使用過程中是易炸裂部位，炸裂的原因在于鋯剛玉電熔磚的特性所致。鋯剛玉電熔磚的材料組成是：鋯砂、氧化鋁粉和少量純堿，以及微量雜質。電熔磚原料是在電弧爐中經過2000℃左右的高溫熔化，然后澆鑄在硅砂為主要材料的型模中，經過十天左右的保溫退火，最終制得毛坯電熔磚，由于鋯成分在1150℃時是一種逆向膨脹性質，超過1150℃時體積變小，低于1150℃時體積變大，因此鋯剛玉電熔磚在用于玻璃窯爐的舌頭碹、加料口碹以及窯頂時就容易炸裂，原因是這些部位的火焰溫度波動大，使之電熔磚在1150℃的溫度高低上反復波動，所以造成電熔磚的炸裂。雖然這些部位可以使用莫來石磚或者硅磚代替，可以避免炸裂問題，但是這些材料的抗高溫侵蝕性能遠遠不及電熔磚，因此改變電熔磚性能使之抗高溫性能突出又能抵抗炸裂給企業帶來的損失是一個必須解決的課題。玻璃窯爐運行前要有一個烤窯過程，烤窯就是把窯爐溫度逐步提升到可熔化玻璃的溫度才能開始制造玻璃制品，上述玻璃窯爐部位的炸裂情況很多是在烤窯時已經出現。因此，這些部位的電熔磚的改進和創新勢在必行。

技術實現要素：

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄設備及澆鑄方法，可有效解決鋯剛玉電熔磚發泡磚生產和電熔磚高溫炸裂的問題。

本發明解決的技術方案是，一種普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄設備，包括澆鑄砂模，澆鑄砂模包括磚體砂型和設置在磚體砂型上的冒口砂型構成的上部開口的中空結構，冒口砂型包括中心的補縮冒口和對稱設置在補縮冒口兩側的充氣冒口，磚體砂型的底部設置有澆鑄通道，澆鑄通道的進口端向上伸出，伸出的端部上設置有澆鑄冒口，充氣冒口上分別插裝有下端伸入磚體砂型內的充氣管道，充氣管道的進氣端與空氣壓縮機相連，構成充氣結構。

一種普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄方法，包括以下步驟：

（1）安裝澆鑄設備：

所述的澆鑄設備包括澆鑄砂模，澆鑄砂模包括磚體砂型和設置在磚體砂型上的冒口砂型構成的上部開口的中空結構，冒口砂型包括中心的補縮冒口和對稱設置在補縮冒口兩側的充氣冒口，磚體砂型的底部設置有澆鑄通道，澆鑄通道的進口端向上伸出，伸出的端部上設置有澆鑄冒口，充氣冒口上分別插裝有下端伸入磚體砂型內的充氣管道，充氣管道的進氣端與空氣壓縮機相連，構成充氣結構，將所述澆鑄砂模裝入保溫箱，在澆鑄砂模外壁與保溫箱之間填充保溫材料；

所述的充氣管道的進口與磚體砂型內底面的間距為磚體砂型內腔高度的1/4-1/3；

所述的充氣管道為石墨材料制成的空心管狀結構，其外徑為40mm，內徑為1.5mm；

（2）澆鑄

從澆鑄冒口的上口部澆鑄電熔磚澆鑄液；

（3）充氣

待澆鑄液澆鑄滿磚體砂型時，開啟空氣壓縮機（1），往澆鑄液中注入空氣，使澆鑄液翻騰，觀察補縮冒口（6）液面，當液面會出現氣泡冒出時，關閉空氣壓縮機，停止充氣，將充氣管道（4）移出；

（4）退火

澆鑄完成后在保溫箱內逐漸退火至60℃以下取出澆鑄砂模，拆模即得鋯剛玉電熔磚發泡磚。

本發明結構新穎獨特，簡單合理，易生產，易操作，解決鋯剛玉電熔磚發泡磚生產和電熔磚高溫炸裂的問題，由于鋯剛玉電熔磚發泡磚內部大量氣孔存在，使其隔熱效果顯著，散熱更慢、保溫更好，在高溫狀態下，鋯成分的熱脹冷縮逆反作用下的應力得到充分緩解，避免溫度波動大形成的炸裂現象，可以保證玻璃窯爐的安全運行，使用方便，效果好，有良好的社會和經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明充氣管道的結構示意圖。

圖3為本發明充氣管道的剖視圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

由圖1-3給出，本發明包括澆鑄砂模，澆鑄砂模包括磚體砂型3和設置在磚體砂型上的冒口砂型構成的上部開口的中空結構，冒口砂型包括中心的補縮冒口6和對稱設置在補縮冒口兩側的充氣冒口5、7，磚體砂型10的底部設置有澆鑄通道8，澆鑄通道8的進口端向上伸出，伸出的端部上設置有澆鑄冒口9，充氣冒口5、7上分別插裝有下端伸入磚體砂型內的充氣管道4，充氣管道4的進氣端與空氣壓縮機1相連，構成充氣結構。

為保證使用效果，所述的充氣管道4的進口與磚體砂型3內底面的間距為磚體砂型內腔高度的1/4-1/3；

所述的充氣管道4為石墨材料制成的空心管狀結構，保證其不被高溫澆鑄液腐蝕；

所述的其外徑為40mm，內徑為1.5mm；

所述的澆鑄冒口9的下端面與磚體砂型的上端面齊平，上端面與補縮冒口的上端面齊平；

所述的澆鑄通道8包括水平段和豎直段，水平段的一端與磚體砂型的底部相連通，另一端與豎直段的一端相連通，澆鑄冒口9設置在豎直段的另一端上。

所述的充氣管道4包括水平管道42和豎直設置在水平管道兩端的豎直管道41，水平管道42與豎直管道41相連通，水平管道42設置在澆鑄砂模的上方，豎直管道41的出氣口伸入磚體砂型內；所述的水平管道42上設置有用于掛裝的拉環43；所述的水平管道42上設置有管道接頭3，管道接頭與空氣壓縮機1的出氣口之間設置有氣管2。

一種普通澆鑄鋯剛玉電熔磚發泡磚澆鑄方法，包括以下步驟：

（1）安裝澆鑄設備：

所述的澆鑄設備包括澆鑄砂模，澆鑄砂模包括磚體砂型3和設置在磚體砂型上的冒口砂型構成的上部開口的中空結構，冒口砂型包括中心的補縮冒口6和對稱設置在補縮冒口兩側的充氣冒口5、7，磚體砂型10的底部設置有澆鑄通道8，澆鑄通道8的進口端向上伸出，伸出的端部上設置有澆鑄冒口9，充氣冒口5、7上分別插裝有下端伸入磚體砂型內的充氣管道4，充氣管道4的進氣端與空氣壓縮機1相連，構成充氣結構，將所述澆鑄砂模裝入保溫箱，在澆鑄砂模外壁與保溫箱之間填充保溫材料；

所述的充氣管道4的進口與磚體砂型3內底面的間距為磚體砂型內腔高度的1/4-1/3；

所述的充氣管道4為石墨材料制成的空心管狀結構，其外徑為40mm，內徑為1.5mm；

（2）澆鑄

從澆鑄冒口（9）的上口部澆鑄電熔磚澆鑄液；

（3）充氣

待澆鑄液澆鑄滿磚體砂型時，開啟空氣壓縮機1，往澆鑄液中注入空氣，使澆鑄液翻騰，觀察補縮冒口（6）液面，當液面會出現氣泡冒出時，關閉空氣壓縮機，停止充氣，將充氣管道4移出；

（4）退火

澆鑄完成后在保溫箱內逐漸退火至60℃以下取出澆鑄砂模，拆模即得鋯剛玉電熔磚發泡磚。

經多次反復試驗，通過上述澆鑄方法澆鑄后得到的鋯剛玉電熔磚發泡磚，均取得了相同或相近似的結果，容重為3.25-3.27，屬于合格的電熔磚，從電熔磚剖面觀察，內部結構氣孔有直徑0.5mm至3mm不等閉合不貫通氣孔，為均勻分布，該發泡磚主要具有以下特性，1、高韌性，由于氣泡分布均勻，破碎難度大；2、超高的保溫性能，由于氣泡分布均勻，蓄熱面積加大，保溫性能提高，傳遞速度放緩；3、抗高溫波動炸裂，鋯成分在高溫變化下，應力釋放空間充足，保證了高溫波動的惡略環境下不炸裂。

本發明澆鑄后得到的鋯剛玉電熔磚發泡磚由于內部大量氣孔存在，使其隔熱效果顯著，散熱更慢、保溫更好，對于玻璃窯爐的散熱方面是抑制作用，在高溫狀態下，鋯成分的熱脹冷縮逆反作用下的應力得到充分緩解，避免溫度波動大形成的炸裂現象，同時也解決了玻璃窯爐舌頭碹、加料口碹、以及蓄熱室溫度波動大的位置電熔磚易炸裂的問題，保證了玻璃窯爐的安全運行。