专利名称：一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺的制作方法
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制品用新型砂型エ艺。
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流程エ艺复杂、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制品用新型砂型エ艺，本发明的新型砂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。本发明的エ艺采用树脂砂型与负压成型エ艺中抽真空环节相结合，既发挥树脂砂型常温自硬、高效简便、高温性能优异等方面的特性，又充分利用负压成型在制品浇铸过程中的环保节能、制品外观质量优异等方面的优点。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制品用新型砂型エ艺，其特征在于所述的复新型砂型エ艺包括以下步骤
(I)按照制品的外形制作树脂砂型模型，并实现常温硬化；其中所述的树脂砂型模型所用材料包括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；
(2)将步骤(I)所得的树脂砂型模型放置到保温箱内，放置冒ロ，填入保温材料并振实，以确保保温材料紧密接触所述的树脂砂型模型；
(3 )启动真空泵通过所述保温箱上的连接ロ对所述的保温箱进行抽真空操作，使得保温箱箱内形成负压，所述的保温箱内压カ控制在O. 01-0. 03MPa,即得到所述的新型砂型。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,优选是含有2.2-3.5 wt%的娃纤维、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，所述的保温材料为石英砂、氧化铝空心球或者二者的混合物。 其中，所述的保温材料为O. 5wt%的ニ甲基娃油、O. 8wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。其中，所述的保温材料为O. 5wt%的ニ甲基硅油、O. 8wt%的丙烯酸改性松香和余量的氧化铝空心球。其中，所述的树脂砂型模型所用材料由2. 3wt%的呋喃树脂、O. 7wt%的ニ甲基娃油、O. 9wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂组成。其中，所述的树脂砂型模型所用材料由I. 8 wt%的酚醛树脂、O. 8wt%的ニ甲基硅油、O. 9wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂组成。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果
①制品模型制作エ序简单且常温自硬，制作难度较低，相关的设备投入较低；
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保温材料的选择更为灵活，型砂指标要求低，易于得到；保温材质透气性好、保温性能好；
④本发明的エ艺制备的新型砂型消除了树脂砂型在高温状态下由于气体排除不畅而导致对制品砖材表面渗碳、气孔、顔色不均匀等质量方面的不利影响，真空压カ的作用使得树脂砂型板在熔体浇铸过程及退火过程中能保持一定的強度，提高了制品的平整度。
图I :本发明ー个具体实施例所述的新型砂型的结构剖面 图中各附图标记所表示的含义分别为1-托盘、2-连接ロ、3-保温箱、4-树脂砂型模型、5-保温材料、6-冒ロ、7-保温罩。
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I所示，所述新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。根据制品形状采用3wt%呋喃树脂和97wt%石英砂(粒度在40目、ニ氧化硅含量在80%的石英砂)制作树脂结合砂型模型4 (外观形状为252 X 404X 1200mm)，并实现常温硬化；
将保温箱3放置在托盘I上，然后将树脂砂型模型4置于保温箱3内，放置冒ロ 6，再放置保温罩7，并将保温材料5 (粒度在40目、ニ氧化硅含量在80%的石英砂)填入保温箱3内，进行振实操作，以确保保温材料5能够紧密接触树脂结合砂型模型4 ；
启动真空泵通过连接ロ 2对保温箱3进行抽真空操作，使得保温箱3箱内形成负压，压力控制在O. 03Mpa,完成本实施例所述的新型砂型エ艺。实施例2
本实施例示例性地阐述生产熔铸锆刚玉制品250 X 400 X 1200mm的复合砂型，參照附图I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根据制品形状采用3wt%呋喃树脂和97wt%石英砂(粒度在40目、ニ氧化硅含量在80%的石英砂)制作树脂结合砂型模型4 (外观形状为252 X 404X 1200mm)，并实现常温硬化；
将保温箱3放置在托盘I上，然后将树脂砂型模型4置于保温箱3内，放置冒ロ 6，再放置保温罩7，并将保温材料5 (粒度在40目、ニ氧化硅含量在60%的石英砂)填入保温箱3内，进行振实操作，以确保保温材料5能够紧密接触树脂结合砂型模型4 ；
启动真空泵通过连接ロ 2对保温箱3进行抽真空操作，使得保温箱3箱内形成负压，压 力控制在O. OlMpa，完成本实施例所述的新型砂型エ艺。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制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的新型砂型工艺包括以下步骤 (1)按照制品的外形制作树脂砂型模型，并实现常温硬化；其中所述的树脂砂型模型所用材料包括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； (2)将步骤(I)所得的树脂砂型模型放置到保温箱内，放置冒口，填入保温材料并振实，以确保保温材料紧密接触所述的树脂砂型模型； (3)启动真空泵通过所述保温箱上的连接口对所述的保温箱进行抽真空操作，使得保温箱箱内形成负压，所述的保温箱内压力控制在0. 01-0. 03MPa,即得到所述的新型砂型。
2.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，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I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的冒口采用保温发热体制成，并且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制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的保温材料为石英砂、氧化铝空心球或者二者的混合物。
5.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的保温材料为0. 5wt%的二甲基娃油、0. 8wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂。
6.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的保温材料为0. 5wt%的二甲基硅油、0. 8wt%的丙烯酸改性松香和余量的氧化铝空心球。
7.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的树脂砂型模型所用材料由2. 3wt%的呋喃树脂、0. 7wt%的二甲基娃油、0. 9wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂组成。
8.权利要求I所述的一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，其特征在于所述的树脂砂型模型所用材料由I. 8 wt%的酹醒树脂、0. 8wt%的二甲基娃油、0. 9wt%的丙烯酸改性松香和余量的石英砂组成。
全文摘要
本发明涉及一种生产熔铸耐火材料制品用新型砂型工艺，包括树脂砂型制作—入箱—放置冒口—填箱—振实—保温箱抽真空等步骤。本发明的工艺采用树脂砂型与负压成型工艺中抽真空环节相结合，既发挥树脂砂型常温自硬、高效简便、高温性能优异等方面的特性，又充分利用负压成型在制品浇铸过程中的环保节能、制品外观质量优异等方面的优点。将本发明的工艺制备得到的新型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C04B35/66GK102674867SQ20121018441
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:都江堰瑞泰科技有限公司