一种耐高温新型镁碳砖及其制造工艺的制作方法

本发明属于耐火材料生产技术领域，具体的，一种耐高温新型镁碳砖及其制造工艺。

背景技术：

镁碳砖俗称耐火砖，是用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料，主要用于砌冶炼炉，能耐1580℃—1770℃的高温，是一种具有一定形状和尺寸的耐火材料，可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用，镁碳砖含有高温下容易氧化的石墨和结合剂酚醛树脂，800～1100℃烘烤后，必然产生碳氧化而出现明显的脱碳层，导致材料组织结构疏松，强度降低，在熔渣侵蚀和机械冲刷等作用下，氧化镁颗粒逐渐被熔蚀、脱落而损毁。

在高温工作环境下，镁碳砖的迎火面最为受其影响，目前改善这种情况最为方便的措施是在镁碳砖的迎火面上涂上耐火层，但是现有的制作工艺是都是在镁碳砖烧制完成后涂上材料，耐火层与镁碳砖基体之间的粘结性能不是很好，此外，现有的制作设备繁多，工序复杂，影响生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种耐高温新型镁碳砖及其制造工艺，该镁碳砖在压制成型后就立马能放入传送带上，镁碳砖在竖直放置后能被立马涂上耐火层，镁碳砖跟耐火层一同进入烧制房中进行烧制，从而能大大提高耐火层与镁碳砖基体之间的粘结性能，用于制造镁碳砖的设备能够在完成形状压制后实现位置调整、自动放料、自动涂料以及自动进料的功能，成本大大减少，工序更加简化。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种耐高温新型镁碳砖，其特征在于：由如下重量份的原料加工制备而成：鳞片石墨粉料8-15份，电熔镁砂粒料65-80份，添加剂2-4份，莫来石粉6-10份，粘结剂1-3份，水5-12份；

所述鳞片石墨粉料的粒度小于等于0.088mm，且电熔镁砂粉料中氧化镁含量大于98％；

所述电熔镁砂粒料颗粒直径小于1mm的粉料与颗粒直径1-3mm以及颗粒直径3-5mm的颗粒料按照重量比1：0.5-1.5：0.7-2均匀混合制成；

所述粘结剂中水玻璃的含量为3％-8％，pva的含量为4％-7％以及pvp的含量为0.8％-1％；

该耐高温新型镁碳砖的生产工艺包括如下步骤：

步骤一、通过混料装置将电熔镁砂粉料、电熔镁砂粒料以及添加剂按照重量比均匀混合得到镁碳砖原料，将镁碳砖原料导倒入放料桶中待用；

步骤二、通过另一个混料装置将莫来石粉、粘结剂以及水按照重量比均匀混合得到耐火涂料，将耐火涂料均匀抹在压制模盒内的涂料辊上待用；

步骤三、将镁碳砖原料放入压制模盒内，机压成型得到镁碳砖胚，将耐火涂料通过涂料辊涂抹在镁碳砖胚的迎火面上；

上述耐火涂料快速涂抹在镁碳砖表面的方法为：

在滑行气缸的作用下伸缩臂伸入t形滑槽中，压制模盒往后移动至放料桶底部具有的下料通道的正下方，伸缩臂的顶面前端设有的竖直座带动下料通道中的折弯下料板打开，位于下料通道内的镁碳砖原料落入压制模盒内的放料槽中，伸缩臂内的旋转电机带动压制模盒左右小幅度旋转使放料槽内的镁碳砖原料趋于平均；

在滑行气缸的作用下，压制模盒往前移动至压制块的正下方，在压制气缸的作用下，压制块将放料槽内的镁碳砖原料压制成型得到砖胚，压制块在压制的过程中，位于下料通道中的水平进料板处于打开状态，放料桶中的镁碳砖原料自动落入下料通道中，当压制块复位后，水平进料板关闭；

在滑行气缸的作用下，压制模盒继续往前移动并移动至前方的传送带上，在旋转电机作用下，压制模盒旋转90度，此时放料槽内的镁碳砖胚调整为竖直状态并对准传送带上的竖直放料盒，压制模盒底部设有的两个驱动气缸同时将模盒底板和涂料辊推出，模盒底板则将镁碳砖胚推入竖直放料盒中的限位槽中，而涂料辊变为竖直状态并且在压制模盒往后移动复位的过程中正好将耐火涂料涂抹在镁碳砖胚的迎火面上。

步骤四、将涂有耐火材料的镁碳砖胚在先在100度的环境下烘烤4个小时，再将温度升到170-180度烘烤2个小时，接着将温度升到200-220度烘烤2个小时，最后在温度为210-220度的环境下保温1个小时，此时耐火材料与镁碳砖结合牢固得到成品的耐高温镁碳砖。

作为本发明的进一步方案，所述添加剂为硅粉、铝粉、沥青粉、碳化硅、碳化硼、镁铝合金粉中的一种或一种以上的混合物。

作为本发明的进一步方案，所述结合剂为酚醛树脂、沥青与纸浆废液中的一种或两种的组合。

作为本发明的进一步方案，所述压制模盒活动设置在底座顶面前端具有的工作槽内，所述底座顶面且位于工作槽的左右两侧前端设有一对液压导向座，液压导向座的外侧壁上设有液压缸，升降板座的底面两侧设有的竖直导向柱插设在液压导向座中，所述液压缸的活塞杆与升降板座的侧壁上具有的升降连接板相连接，所述升降板座的底面中心设有中心连接座，中心连接座的底面设有延伸连接块，压制块安装在延伸连接块的底面上；

所述工作槽的后端面中设有t形滑槽，伸缩臂插设在t形滑槽的横向部中，所述伸缩臂的前端面上转动设有压制模盒，伸缩臂的顶面前端具有的电机槽中设有旋转电机，旋转电机的输出轴与压制模盒的中心转轴相连接，所述工作槽的底面设有支撑导轨，模盒底板的底面具有的模盒导向块滑动设置在支撑导轨上；

所述底座的顶面且位于工作槽的左右两侧后端设有一对支撑架，放料桶固定在两个支撑架的顶板之间，所述下料通道位于放料桶的底部两侧设有的倾斜板之间，所述折弯下料板的水平部插设在下料通道中，折弯下料板的竖直部与下料通道的后侧壁之间连接有复位拉簧。

作为本发明的进一步方案，所述底座的顶面且位于工作槽的正后方设有与t形滑槽相连通的导向通槽，导向通槽的前后两侧设有气缸安装板，滑行气缸安装在两个气缸安装板之间，伸缩臂的顶面具有的连接凸起与滑行气缸相连接；所述伸缩臂的设有多个与支撑导轨相配合的移动导向块。

作为本发明的进一步方案，所述水平进料板插设在下料通道的前侧壁上方，位于下料通道外侧的水平进料板的底面设有纵向直齿条，下料通道的前侧壁上且位于水平进料板的下方设有一对安装臂，两个安装臂之间转动设有与纵向直齿条相啮合的中心齿轮，中心齿轮的转轴左端穿过左侧的安装臂且连接有传动齿轮，所述中心连接座的后侧壁上设有后侧板为竖直直齿条的直角传动架，传动齿轮与直角传动架上的竖直直齿条相啮合。

作为本发明的进一步方案，所述压制模盒的顶面前端设有收纳槽，收纳槽中滑动设有涂料底板，涂料底板的顶面左右两侧设有一对辊轴安装板，涂料辊转动安装在两个辊轴安装板之间，收纳槽底面中心与涂料底板的底面之间连接有收纳拉簧；所述压制模盒的底面前端左右两侧设有一对与收纳槽相连通的传动通槽，两个驱动气缸安装在压制模盒的底面左右两侧具有的一对凹槽中，驱动气缸的活塞杆与模盒底板底面具有的出料连接架相连接，每个出料连接架的前侧壁上设有l形传动架，l形传动架的竖直部正对着相应一侧的传动通槽。

作为本发明的进一步方案，所述压制模盒的前侧壁上固定有与其自身旋转中心同心的空心长齿轮，所述竖直放料盒滑动设置在传送带顶面设有的两个横向导轨上，所述竖直放料盒的前侧壁上设有与空心长齿轮相啮合的横向直齿条，竖直放料盒的左侧设有定位板，定位板的右侧壁上设有定位柱且在定位柱上套设有回位弹簧，所述回位弹簧的一端连接定位板上且另一端连接在竖直放料盒上。

作为本发明的进一步方案，所述竖直座的顶面设有高压喷气头。

本发明的有益效果：

1、通过设置可移动且可旋转的压制模盒，当压制模盒往后移动后，下料通道内的镁碳砖原料能快速准确的进入压制模盒内，实现自动上料，当压制模盒小幅度左右旋转后，能够自动将盒内的镁碳砖原料晃动至均匀分布状态，从而在后续的加工过程中能够使得镁碳砖胚的压制更加的均匀，提高了砖胚的压制质量；

2、在压制完成后，当压制模盒往前移动至传送带上时，再一次通过旋转既能够实现竖直放料盒位置的调整，方便进料，又能省去了传统加工工序中利用人工将镁碳砖胚调整至竖直状态的步骤，节省了成本，提高了效率，镁碳砖胚从压制成型到最后的烘干焙烧这整个过程中避免了人工或者机器与镁碳砖胚表面的接触，进一步提高了镁碳砖胚的质量；

3、通过在压制模盒的底部设置驱动气缸，实现了镁碳砖胚的自动出料和涂料辊的自动收纳，并且涂料辊配合压制模盒的自动复位能够实现对镁碳砖胚表面的自动涂抹，镁碳砖胚从出料到涂抹耐火层的整个过程中没有夹杂任何停顿的工序，大大提高了效率，能够使涂抹好的镁碳砖胚立马进入烘干房，提高了耐火层与镁碳砖胚的粘结效果；

4、通过在下料通道中设置水平进料板和折弯下料板能够保证每次进入压制模盒内的镁碳砖原料的数量是一致的，确保了每块镁碳砖胚的形状大小是统一的，此外利用中心连接座的升降动作实现了镁碳砖原料的自动进料，省去了额外的驱动装置，节省了生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为生产镁碳砖设备的结构示意图；

图2为生产镁碳砖设备另一视角的三维立体图；

图3为生产镁碳砖设备的后视三维立体图；

图4为生产镁碳砖设备的右视图；

图5为生产镁碳砖设备的内部剖视图；

图6为压制模盒的结构示意图；

图7为压制模盒的下视三维立体图；

图8为压制模盒的俯视图。

附图标记：1、传送带；2、底座；4、压制模盒；5、伸缩臂；11、竖直放料盒；12、横向直齿条；13、横向导轨；14、定位板；15、回位弹簧；21、支撑导轨；22、液压导向座；23、液压缸；24、升降板座；25、中心连接座；26、压制块；27、直角传动架；31、支撑架；32、放料桶；33、下料通道；34、折弯下料板；35、水平进料板；36、安装臂；37、中心齿轮；38、传动齿轮；41、空心长齿轮；42、模盒底板；43、涂料辊；44、驱动气缸；45、出料连接架；46、模盒导向块；47、涂料底板；48、辊轴安装板；49、中心转轴；51、电机槽；52、旋转电机；53、竖直座；54、高压喷气头；55、滑行气缸；56、连接凸起；57、移动导向块；111、限位槽；201、工作槽；202、导向通槽；203、t形滑槽；241、竖直导向柱；242、升降连接板；251、延伸连接块；341、复位拉簧；351、纵向直齿条；401、放料槽；402、收纳槽；403、传动通槽；451、l形传动架；551、气缸安装板。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种耐高温新型镁碳砖，由如下重量份的原料加工制备而成：鳞片石墨粉料8-15份，电熔镁砂粒料65-80份，添加剂2-4份，莫来石粉6-10份，粘结剂1-3份，水5-12份；

所述鳞片石墨粉料的粒度小于等于0.088mm，且电熔镁砂粉料中氧化镁含量大于98％；

所述电熔镁砂粒料颗粒直径小于1mm的粉料与颗粒直径1-3mm以及颗粒直径3-5mm的颗粒料按照重量比1：0.5-1.5：0.7-2均匀混合制成；

所述粘结剂中水玻璃的含量为3％-8％，pva的含量为4％-7％以及pvp的含量为0.8％-1％；

该耐高温新型镁碳砖的生产工艺包括如下步骤：

步骤一、通过混料装置将电熔镁砂粉料、电熔镁砂粒料以及添加剂按照重量比均匀混合得到镁碳砖原料，将镁碳砖原料导倒入放料桶32中待用；

步骤二、通过另一个混料装置将莫来石粉、粘结剂以及水按照重量比均匀混合得到耐火涂料，将耐火涂料均匀抹在压制模盒4内的涂料辊43上待用；

步骤三、将镁碳砖原料放入压制模盒4内，机压成型得到镁碳砖胚，将耐火涂料通过涂料辊43涂抹在镁碳砖胚的迎火面上；

步骤四、将涂有耐火材料的镁碳砖胚在240-300℃的温度下烘干并保温焙烧10-14h，此时耐火材料与镁碳砖结合牢固得到成品的耐高温镁碳砖。

如图1至图8所示，所述底座2的正前方设有传送带1，底座2顶面前端设有工作槽201且在工作槽201中活动设有压制模盒4，底座2顶面且位于工作槽201的左右两侧前端设有一对液压导向座22，液压导向座22的外侧壁上设有液压缸23，升降板座24的底面两侧设有的竖直导向柱241插设在液压导向座22中，所述液压缸23的活塞杆与升降板座24的侧壁上具有的升降连接板242相连接，所述升降板座24的底面中心设有中心连接座25，中心连接座25的底面设有延伸连接块251，压制块26安装在延伸连接块251的底面上；

工作槽201的后端面中设有t形滑槽203，伸缩臂5插设在t形滑槽203的横向部中，底座2的顶面且位于工作槽201的正后方设有与t形滑槽203相连通的导向通槽202，导向通槽202的前后两侧设有气缸安装板551，滑行气缸55安装在两个气缸安装板551之间，伸缩臂5的顶面具有的连接凸起56与滑行气缸55相连接；所述伸缩臂5的前端面上转动设有压制模盒4，伸缩臂5的顶面前端设有电机槽51和竖直座53，竖直座53的顶面设有高压喷气头54，电机槽51中设有旋转电机52，旋转电机52的输出轴与压制模盒4的中心转轴49相连接，所述工作槽201的底面设有支撑导轨21，模盒底板42的底面具有的模盒导向块46滑动设置在支撑导轨21上，所述伸缩臂5的底面设有多个与支撑导轨21相配合的移动导向块57；旋转电机52的设置能够实现压制模盒小幅度左右快速旋转，能够自动将盒内的镁碳砖原料晃动至均匀分布状态，从而在后续的加工过程中能够使得镁碳砖胚的压制更加的均匀，提高了砖胚的压制质量。

底座2的顶面且位于工作槽201的左右两侧后端设有一对支撑架31，放料桶32固定在两个支撑架31的顶板之间，下料通道33位于放料桶32的底部两侧设有的倾斜板之间，折弯下料板34的水平部插设在下料通道33中，折弯下料板34的竖直部与下料通道33的后侧壁之间连接有复位拉簧341，水平进料板35插设在下料通道33的前侧壁上方，位于下料通道33外侧的水平进料板35的底面设有纵向直齿条351，下料通道33的前侧壁上且位于水平进料板35的下方设有一对安装臂36，两个安装臂36之间转动设有与纵向直齿条351相啮合的中心齿轮37，中心齿轮37的转轴左端穿过左侧的安装臂36且连接有传动齿轮38，所述中心连接座25的后侧壁上设有后侧板为竖直直齿条的直角传动架27，传动齿轮38与直角传动架27上的竖直直齿条相啮合；结合图4，当直角传动架27往下移动时，直角传动架27上的竖直直齿条相啮合带动传动齿轮38逆时针转动，此时中心齿轮37也逆时针转动，中心齿轮37则带动水平进料板35往外移动，从而能够使水平进料板35处于打开状态，放料桶32中的镁碳砖原料能够自动落入下料通道33中，水平进料板35和折弯下料板34的设置决定了下料通道33内的镁碳砖原料的数量，能够保证每次进入压制模盒内的镁碳砖原料的数量是一致的，确保了每块镁碳砖胚的形状大小是统一的，此外利用中心连接座的升降动作实现了镁碳砖原料的自动进料，省去了额外的驱动装置，节省了生产成本。

压制模盒4的顶面前端设有收纳槽402，收纳槽402中滑动设有涂料底板47，涂料底板47的顶面左右两侧设有一对辊轴安装板48，涂料辊43转动安装在两个辊轴安装板48之间，收纳槽402底面中心与涂料底板47的底面之间连接有收纳拉簧；所述压制模盒4的底面前端左右两侧设有一对与收纳槽402相连通的传动通槽403，两个驱动气缸44安装在压制模盒4的底面左右两侧具有的一对凹槽中，驱动气缸44的活塞杆与模盒底板42底面具有的出料连接架45相连接，每个出料连接架45的前侧壁上设有l形传动架451，l形传动架451的竖直部正对着相应一侧的传动通槽403；驱动气缸44能够将镁碳砖胚和涂料辊43同时推出，在镁碳砖胚进入竖直放料盒11后涂料辊43正好能够实现对镁碳砖胚表面的自动涂抹，镁碳砖胚从出料到涂抹耐火层的整个过程中没有夹杂任何停顿的工序，能够使涂抹好的镁碳砖胚立马进入烘干房，提高了耐火层与镁碳砖胚的粘结效果。

压制模盒4的前侧壁上固定有与其自身旋转中心同心的空心长齿轮41，传送带1顶面的具有两个横向导轨13上滑动设有竖直放料盒11，竖直放料盒11的右侧壁上设有限位槽111，竖直放料盒11的前侧壁上设有与空心长齿轮41相啮合的横向直齿条12，竖直放料盒11的左侧设有定位板14，定位板14的右侧壁上设有定位柱且在定位柱上套设有回位弹簧15，所述回位弹簧15的一端连接在定位板14上且另一端连接在竖直放料盒11上；当压制模盒4在逆时针旋转时，空心长齿轮41能够带动横向直齿条12往右移动，使得竖直放料盒11会慢慢贴近压制模盒4，当压制模盒4旋转至竖直状态时，竖直放料盒11则会非常靠近压制模盒4，此时将压制模盒4内的砖胚推进竖直放料盒11内才更加的容易稳定，而涂料辊43在涂抹的过程中，空心长齿轮4会始终与横向直齿条12处于啮合状态，竖直放料盒11的位置保持不动，直到涂抹完毕，空心长齿轮4脱离与横向直齿条12的啮合，竖直放料盒11才会复位，通过压制模盒4的旋转既能够实现竖直放料盒位置11的调整，方便进料，又能省去了传统加工工序中利用人工将镁碳砖胚调整至竖直状态的步骤，节省了成本，提高了效率，镁碳砖胚从压制成型到最后的烘干焙烧这整个过程中避免了人工或者机器与镁碳砖胚表面的接触，进一步提高了镁碳砖胚的质量。

耐火涂料快速涂抹在镁碳砖表面的方法为：滑行气缸55往后移动使伸缩臂5伸入t形滑槽203中，压制模盒4往后移动至放料桶32底部具有的下料通道33的正下方，伸缩臂5的顶面前端设有的竖直座53带动下料通道33中的折弯下料板34打开，位于下料通道33内的镁碳砖原料落入压制模盒4内的放料槽401中，伸缩臂5内的旋转电机52带动压制模盒4左右小幅度旋转使放料槽401内的镁碳砖原料趋于平均；滑行气缸55复位，压制模盒4往前移动至压制块26的正下方，在压制气缸23的作用下，压制块26将放料槽401内的镁碳砖原料压制成型得到砖胚，压制块26在压制的过程中，位于下料通道33中的水平进料板35处于打开状态，放料桶32中的镁碳砖原料自动落入下料通道33中，当压制块26复位后，水平进料板35关闭；滑行气缸55往前移动，压制模盒4继续往前移动并移动至前方的传送带1上，在旋转电机52作用下，压制模盒4旋转90度，此时放料槽401内的镁碳砖胚调整为竖直状态并对准传送带1上的竖直放料盒11，压制模盒4底部设有的两个驱动气缸44同时将模盒底板42和涂料辊43推出，模盒底板42则将镁碳砖胚推入竖直放料盒11中的限位槽111中，而涂料辊43变为竖直状态并且在压制模盒4往后移动复位的过程中正好将耐火涂料涂抹在镁碳砖胚的迎火面上。

此外，在伸缩臂5往前移动时，高压喷气头54移动到压制块26的下方时，高压喷气头54喷射出高压气体对压制块26的底部进行清洁；模盒导向块46、支撑导轨21以及移动导向块57的设置能够保证在压制的过程中模盒底板42能够保持水平状态，提高压制质量，而移动导向块57能够使得在伸缩臂5再往前伸出较长的距离时，减少伸缩臂5的承受力，防止伸缩臂5变形。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。