专利名称：一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于熔铸耐火材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型エ艺。
背景技术：
熔铸耐火材料制品是玻璃エ业熔窑重要的内衬材料，熔铸耐火材料生产使用的模型目前主要有石墨模、树脂结合的石英砂砂模和水玻璃结合的石英砂砂模3种。石墨模价格昂贵加工难度大；树脂结合的石英砂砂模具有在常温下自硬特性，易于制作整体砂模，产品外观尺寸精度高，但是该砂型技术含量高，成本高于水玻璃；水玻璃结合的石英砂砂模技术含量低容易制造、成本低，但其缺点是砂模的尺寸精度差，造成产品加工余量大，外观质量差。
目前，国内熔铸耐火材料生产企业普遍采用水玻璃结合的石英砂砂型，这也是造成我国熔铸耐火材料制品长期以来外观质量明显低于国外产品、市场竞争力明显低于国外产品的重要因素之一。另外，水玻璃砂含有大量溶剂物质，难以被再生利用，砂型为一次性使用，毎年要产生大量エ业垃圾，造成资源浪费和环境污染。真空负压成型エ艺是ー种不用粘结剂、水和其它添加剤，仅用干砂、塑料薄膜密封、抽负压进行造型的技术，具备铸件尺寸精确、轮廓清晰、节能环保等方面的优点，而且该エ艺被国内外鋳造界誉为“二十一世纪的铸造技木”和“铸造エ业的緑色革命”。然而铸铁等金属材料的鋳造技术和熔铸耐火材料技木，由于材料组成、温度等方面存在显著差异，因而将真空负压成型エ艺运用于熔铸耐火材料行业仍有诸多问题亟待解決。发明专利CN101143460 B公开了ー种利用负压空型生产熔铸耐火材料的方法。公开号为CN101823122A的专利申请文件公开了ー种熔铸耐火材料制品的负压造型エ艺。但是上述熔铸耐火制品エ艺过程中存在着工艺流程复杂、易塌箱、效率低、制品容易开裂等方面的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供ー种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型エ艺，本发明的复合砂型成型エ艺很好的解决了负压成型エ艺应用于熔铸耐火材エ艺中所存在的易塌箱、制品容易开裂的技术难题。本发明的复合砂型冒ロ采用非真空成型エ艺，而本体采用负压成型エ艺制作。如此，既能发挥冒ロ砂型高效简便、节能、高温性能优异等方面的特性，又充分利用负压成型的环保节能、制品外观质量优异等方面的优点；而且在制备的过程中将树脂结合剂按适宜的比例混入到填充材料中，充分发挥树脂结合剂常温自硬的特点，对膜壁在常温及高温均能起到支撑作用，从而能够在较低的真空压カ下实施浇铸，解决了负压成型エ艺易塌箱、制品容易开裂的技术难题，并且进ー步提高了制品的质量。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案ー种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型エ艺，其特征在于所述的复合砂型成型エ艺包括以下步骤(I)按照制品的外形制作模壁多孔并且中空的模型；(2)将步骤(I)所得的模型放置在带有真空抽气室的型板上，并将软化的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物薄膜覆盖的外表面上实施抽真空操作，使得所述薄膜紧贴在所述模型的模壁上，其中所述的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物中醋酸こ烯的含量为25-35wt% ； (3)将步骤(2)得到的紧贴有所述薄膜的模型放置到带有真空抽气室的保温箱内，填入保温材料并振实，实施对专用保温箱抽真空操作，翻转专用保温箱并取出模型，放置过渡板及冒ロ，罩上保温罩并以干型砂充填冒ロ四周即得到所述的复合砂型，其中所述的保温材料包括O. 1-5. Owt%的呋喃树脂或者酚醛树脂，以及95-99. 9 wt%的石英砂或氧化招空心球。其中，所述的冒ロ采用耐热金属、树脂结合的砂型板、水玻璃结合的砂型板或者保温发热体制成。其中，所述的保温发热体，例如可以是含有2. 2-3. 5 wt%的硅纤维、72_85wt%的石英砂、2. 5-5. 0wt%的铝粉、2. 5-6. 0wt%的三氧化ニ铁、I. 2-2. 5的ニ氧化锰、O. 8-1. 5wt%的呋喃树脂和O. 6-1. 5wt%的酚醛树脂。其中，所述的模型是指采用木材、树脂或金属制成的模壁多孔并且中空的模型。进一步优选地，所述的模型是指采用铝或铝合金制成的模壁多孔并且中空的模型。其中，所述的こ烯-醋酸こ烯酯共聚物薄膜通过将其加热至60_79°C来软化。其中，所述的保温材料包括I. 8wt%的酚醛树脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的ニ甲基硅油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。其中，在步骤(2)和步骤(3)中，所述的抽真空操作是指将所述模型内的压カ抽至O.01-0. 038 MPa。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
①制品的冒ロ部分不需要抽真空，可以实现常温自硬及同规格的标件批量制作，提高了生产效率。②本发明的抽真空可以在较低的压カ下就能满足生产的需要，同时浇铸保压的时间也大大缩短，从而有利于节约能源，另外冒ロ材质选择上选用保温发热体可节能在30%以上。③复合砂型エ艺的采用既能保证复合砂型的常温強度，又能保证高温浇铸不垮箱，有力地保证了制品外观及内在质量的优越性。
图I :本发明ー个具体实施例所述的负压成型部分结构剖面 图2 :本发明ー个具体实施例所述的复合砂型结构剖面 图中各附图标记所表示的含义分别为1_模型、2-真空抽气室、3-薄膜、4-通气孔、5-保温箱、6-保温材料、7-过渡板、8-冒ロ、9-保温罩、10-干型砂、11-连接ロ、12-模型通气孔。
具体实施例方式以下将结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进ー步的说明。
实施例I :
本实施例示例性地阐述生产熔铸锆刚玉制品250X400X 1200mm的复合砂型。參照附图1-2所示，所述复合砂型通过以下步骤制备
冒ロ 8采用保温发热体制作型板(含有2. 2-3. 5 wt%的硅纤维、72-85wt%的石英砂、
2.5-5. Owt%的铝粉、2. 5-6. Owt%的三氧化ニ铁、I. 2-2. 5的ニ氧化锰、O. 8-1. 5wt%的呋喃树脂和O. 6-1. 5wt%的酚醛树脂)，根据エ艺设定的图纸形状，将400 (高)X 400 X 40mm (厚)(2块)及400 (高)X250X40 mm (厚)(2块)保温发热体板，采用直径2mm的钢丝紧固拼装在一起。将根据制品形状制作中空的负压成型模型I (外形尺寸250X400X1200 mm)(采用金属模型，例如铝或铝合金模型)，与真空抽气室2连接，并将采用软化加热装置对EVA薄膜3 (醋酸こ烯含量在32wt%的EVA塑料薄膜)进行软化，覆盖于模型I的外表面，通过真空抽气室2与模型I连接的通气孔4及模型通气孔12将专用模型I内及专用薄膜3与专用模型I之间的空气抽走，模型内压カ控制在O. 035 MPa,使得软化的EVA薄膜3能够贴紧在模型I外表面上；
将紧贴有EVA薄膜3的模型I置于负压成型保温箱5内，并将保温材料6 (粒度在50目，O. 1-5. 0wt%的呋喃树脂或者酚醛树脂，以及95-99. 9 wt%的石英砂或氧化铝空心球)填入保温箱5内，进行振实操作，以确保保温材料6能够紧密接触EVA薄膜3 ；
启动真空泵通过连接ロ 11对保温箱5进行抽真空操作，使得保温箱5箱内形成负压(压カ控制在O. 038MPa)，进ー步硬化EVA薄膜3，并释放专用模型I内的真空状态，保持保温箱5与专用薄膜3之间部分的负压状态，将模型I取出。翻转带有EVA薄膜3的保温箱5，放置过渡板7及制作好的保温发热体冒ロ 8，并放置保温罩9及以干型砂10充填冒ロ 8四周，即可得到本实施例所述的复合砂型。
实施例2
本实施例示例性地阐述生产熔铸锆刚玉制品250X400X 1200mm的复合砂型，參照附图1-2所示，所述复合砂型通过以下步骤制备
冒ロ 8采用树脂砂型冒ロ 8 (呋喃树脂3wt%，石英砂97wt%)，根据エ艺设定的图纸形状，将采用树脂砂型制作的冒ロ 8内部形状为600 (高)X400X250mm，冒ロ 8四周壁厚为30mmo将根据制品形状制作中空的负压成型模型I (外形尺寸250X400X1200 mm)，与真空抽气室2连接，并将采用软化加热装置对EVA薄膜3 (こ酸こ烯含量在32wt%的EVA塑料薄膜)进行软化，覆盖于模型I的外表面，通过真空抽气室2与模型I连接的通气孔4及模型通气孔12将专用模型I内及专用薄膜3与专用模型I之间的空气抽走，模型内压カ控制在O. 030MPa,使得软化的EVA薄膜3能够贴紧在模型I外表面上；
将紧贴有EVA薄膜3的模型I置于负压成型保温箱5内，并将保温材料6 (所述的保温材料包括I. 8wt%的酹醒树脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的ニ甲基娃油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂)填入保温箱5内，进行振实操作，以确保保温材料6能够紧密接触EVA薄膜3 ；
启动真空泵通过连接ロ 11对保温箱5进行抽真空操作，使得保温箱5箱内形成负压(压カ控制在O. 035 MPa)，进ー步硬化EVA薄膜3，并释放专用模型I内的真空状态，保持保温箱5与专用薄膜3之间部分的负压状态，将模型I取出。翻转带有EVA薄膜3的保温箱5，放置过渡板7及制作好的保温发热体冒ロ 8，并放置保温罩9及以干型砂10充填冒ロ 8四周，即可得到本实施例所述的复合砂型。本发明的具体实施方式
仅用于对本发明的技术方案做进ー步的阐述和说明，任何 人均不能依据实施例限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的复合砂型成型工艺包括以下步骤 (1)按照制品的外形制作模壁多孔并且中空的模型； (2)将步骤(I)所得的模型放置在带有真空抽气室的型板上，并将软化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜覆盖的外表面上实施抽真空操作，使得所述薄膜紧贴在所述模型的模壁上，其中所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量为25-35wt% ； (3)将步骤(2)得到的紧贴有所述薄膜的模型放置到带有真空抽气室的保温箱内，填入保温材料并振实，实施对专用保温箱抽真空操作，翻转专用保温箱并取出模型，放置过渡板及冒口，罩上保温罩并以干型砂充填冒口四周即得到所述的复合砂型，其中所述的保温材料包括0. 1-5. 0wt%的呋喃树脂或者酚醛树脂，以及95-99. 9 wt%的石英砂或氧化铝空心球。
2.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的冒口采用耐热金属、树脂结合的砂型板、水玻璃结合的砂型板或者保温发热体制成。
3.权利要求2所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的保温发热体含有2. 2-3. 5 wt%的硅纤维、72-85wt%的石英砂、2. 5_5. 0wt%的铝粉、.2.5-6. 0wt%的三氧化二铁、I. 2-2. 5的二氧化锰、0. 8-1. 5wt%的呋喃树脂和0. 6-1. 5wt%的酚醛树脂。
4.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的模型是指采用木材、树脂或金属制成的模壁多孔并且中空的模型。
5.权利要求4所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的模型是指采用铝或铝合金制成的模壁多孔并且中空的模型。
6.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜通过将其加热至60-79 °C来软化。
7.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于所述的保温材料含有I. 8wt%的酚醛树脂、I. 2wt%的硬脂酸、I. 5wt%的二甲基硅油、I. 2wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。
8.权利要求7所述的一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，其特征在于在步骤(2)和步骤(3)中，所述的抽真空操作是指将所述模型内的压力抽至0. 01-0. 038 MPa。
全文摘要
本发明涉及一种生产熔铸耐火材料的复合砂型成型工艺，包括模型的制备—覆膜—模型抽真空—入箱—保温材料填箱—振实—保温箱抽真空—拔模—翻型—放置冒口—冒口四周填保温材料等步骤。本发明的复合砂型成型工艺很好的解决了负压成型工艺应用于熔铸耐火材工艺中所存在的易塌箱、制品容易开裂的技术难题。将本发明的成型工艺制备得到的复合砂型用于熔铸耐火材料的制备，既节能环保，又提高了制品外观质量。
文档编号B28B1/54GK102672794SQ201210184410
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者冯中起, 张鑫, 罗凯, 罗峰, 陈龙, 龙希成 申请人:瑞泰科技股份有限公司, 都江堰瑞泰科技有限公司