无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸设备及浇铸方法

摘要

本发明涉及无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸设备及浇铸方法，可有效解决锆刚玉电熔砖发泡砖生产和电熔砖高温炸裂的问题，技术方案是，浇铸砂模包括砖体砂型和设置在砖体砂型上的冒口砂型构成的上部开口的中空结构，冒口砂型的上方设置有树脂料仓，树脂料仓内装有树脂，树脂料仓下部装有伸入砖体砂型内的输送管道，输送管道内部沿长向设置有直径为1‑2mm的输送孔，输送管道下部的侧壁上设置有与输送孔相连通的喷射孔，输送孔下端密封，上端与树脂料仓的内腔相连通，树脂料仓上部的进气端与空气压缩机相连，本发明隔热效果显著，散热更慢、保温更好，在高温状态下，锆成分的热胀冷缩逆反作用下的应力得到充分缓解，避免温度波动大形成的炸裂现象。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸设备及浇铸方法。

背景技术

在玻璃窑炉中，舌头碹部位、加料口部位、以及碹顶部位的锆刚玉电熔砖，在使用过程中是易炸裂部位，炸裂的原因在于锆刚玉电熔砖的特性所致。锆刚玉电熔砖的材料组成是：锆砂、氧化铝粉和少量纯碱，以及微量杂质。电熔砖原料是在电弧炉中经过2000℃左右的高温熔化，然后浇铸在硅砂为主要材料的型模中，经过十天左右的保温退火，最终制得毛坯电熔砖，由于锆成分在1150℃时是一种逆向膨胀性质，超过1150℃时体积变小，低于1150℃时体积变大，因此锆刚玉电熔砖在用于玻璃窑炉的舌头碹、加料口碹以及窑顶时就容易炸裂，原因是这些部位的火焰温度波动大，使之电熔砖在1150℃的温度高低上反复波动，所以造成电熔砖的炸裂。虽然这些部位可以使用莫来石砖或者硅砖代替，可以避免炸裂问题，但是这些材料的抗高温侵蚀性能远远不及电熔砖，因此改变电熔砖性能使之抗高温性能突出又能抵抗炸裂给企业带来的损失是一个必须解决的课题。玻璃窑炉运行前要有一个烤窑过程，烤窑就是把窑炉温度逐步提升到可熔化玻璃的温度才能开始制造玻璃制品，上述玻璃窑炉部位的炸裂情况很多是在烤窑时已经出现。因此，这些部位的电熔砖的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸设备及浇铸方法，可有效解决锆刚玉电熔砖发泡砖生产和电熔砖高温炸裂的问题。

本发明解决的技术方案是，一种无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸设备，包括浇铸砂模，浇铸砂模包括砖体砂型和设置在砖体砂型上的冒口砂型构成的上部开口的中空结构，冒口砂型的上方设置有树脂料仓，树脂料仓内装有树脂，树脂料仓下部装有伸入砖体砂型内的输送管道，输送管道内部沿长向设置有直径为1-2mm的输送孔，输送管道下部的侧壁上设置有与输送孔相连通的喷射孔，输送孔下端密封，上端与树脂料仓的内腔相连通，树脂料仓上部的进气端与空气压缩机相连，构成充气结构。

一种无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸方法，包括以下步骤：

（1）安装浇铸设备：

包括浇铸砂模，浇铸砂模包括砖体砂型和设置在砖体砂型上的冒口砂型构成的上部开口的中空结构，其特征在于，冒口砂型的上方设置有树脂料仓，树脂料仓内装有树脂，树脂料仓下部装有伸入砖体砂型内的输送管道，输送管道内部沿长向设置有直径为1-2mm的输送孔，输送管道下部的侧壁上设置有与输送孔相连通的喷射孔，输送孔下端密封，上端与树脂料仓的内腔相连通，树脂料仓上部的进气端与空气压缩机相连，构成充气结构，将所述浇铸砂模装入保温箱，在浇铸砂模外壁与保温箱之间填充保温材料；

（2）浇铸

从冒口砂型的上口部浇铸电熔砖浇铸液，直到浇铸满浇铸砂模；

（3）注入树脂

将输送管道伸入砖体砂型内，开启空气压缩机，注入空气，在空气压力下，树脂料仓内的树脂随之被摄入砖体部分的浇铸液，此时浇铸液未凝固，液态状态下会使其翻滚，观察冒口砂型的液面，当液面会出现气泡冒出时，关闭空气压缩机，拔出输送管道，完成树脂注入过程，树脂在溶液内挥发大量气体，气体被高温溶液包裹形成气泡孔；

（4）退火

浇铸完成后在保温箱内逐渐退火至60℃以下取出浇铸砂模，拆模即得锆刚玉电熔砖发泡砖。

本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，解决锆刚玉电熔砖发泡砖生产和电熔砖高温炸裂的问题，由于锆刚玉电熔砖发泡砖内部大量气孔存在，使其隔热效果显著，散热更慢、保温更好，在高温状态下，锆成分的热胀冷缩逆反作用下的应力得到充分缓解，避免温度波动大形成的炸裂现象，可以保证玻璃窑炉的安全运行，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明输送管道下端的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-2给出，本发明包括浇铸砂模，浇铸砂模包括砖体砂型7和设置在砖体砂型上的冒口砂型6构成的上部开口的中空结构，冒口砂型6的上方设置有树脂料仓3，树脂料仓3内装有树脂4，树脂料仓3下部装有伸入砖体砂型7内的输送管道8，输送管道8内部沿长向设置有直径为1-2mm的输送孔10，输送管道下部的侧壁上设置有与输送孔10相连通的喷射孔9，输送孔10下端密封，上端与树脂料仓3的内腔相连通，树脂料仓3上部的进气端与空气压缩机1相连，构成充气结构。

为保证使用效果，所述的喷射孔有沿输送管道8长向均布的多组，每组喷射孔均由沿环向均布的多个，上下相邻的两组喷射孔之间的间距为100mm；

所述的输送管道8为石墨材料制成，保证其不被高温浇铸液腐蚀；

所述的喷射孔9的直径为0.5-0.8mm；

所述的树脂料仓3上设置有用于挂装的拉环5；

所述的树脂料仓3上设置有与其内腔相连通的管道接头11，管道接头与空气压缩机1的出气口之间设置有气管2；

所述的树脂4为邦尼树脂。

一种无缩孔浇铸锆刚玉电熔砖发泡砖浇铸方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）安装浇铸设备：

包括浇铸砂模，浇铸砂模包括砖体砂型7和设置在砖体砂型上的冒口砂型6构成的上部开口的中空结构，其特征在于，冒口砂型6的上方设置有树脂料仓3，树脂料仓3内装有树脂4，树脂料仓3下部装有伸入砖体砂型7内的输送管道8，输送管道8内部沿长向设置有直径为1-2mm的输送孔10，输送管道下部的侧壁上设置有与输送孔10相连通的喷射孔9，输送孔10下端密封，上端与树脂料仓3的内腔相连通，树脂料仓3上部的进气端与空气压缩机1相连，构成充气结构，将所述浇铸砂模装入保温箱，在浇铸砂模外壁与保温箱之间填充保温材料；

（2）浇铸

从冒口砂型6的上口部浇铸电熔砖浇铸液，直到浇铸满浇铸砂模；

（3）注入树脂

将输送管道8伸入砖体砂型7内，开启空气压缩机1，注入空气，在空气压力下，树脂料仓内的树脂随之被摄入砖体部分的浇铸液，此时浇铸液未凝固，液态状态下会使其翻滚，观察冒口砂型的液面，当液面会出现气泡冒出时，关闭空气压缩机，拔出输送管道，完成树脂注入过程，树脂在溶液内挥发大量气体，气体被高温溶液包裹形成气泡孔；

（4）退火

浇铸完成后在保温箱内逐渐退火至60℃以下取出浇铸砂模，拆模即得锆刚玉电熔砖发泡砖。

经多次反复试验，通过上述浇铸方法浇铸后得到的锆刚玉电熔砖发泡砖，均取得了相同或相近似的结果，容重为3.35-3.45，属于合格的电熔砖，从电熔砖剖面观察，内部结构气孔有直径0.5mm至2mm不等闭合不贯通气孔，为均匀分布，颜色呈现微黄色和淡青色，该发泡砖主要具有以下特性，1、高韧性，由于气泡分布均匀，破碎难度大；2、超高的保温性能，由于气泡分布均匀，蓄热面积加大，保温性能提高，传递速度放缓；3、抗高温波动炸裂，锆成分在高温变化下，应力释放空间充足，保证了高温波动的恶略环境下不炸裂。

本发明浇铸后得到的锆刚玉电熔砖发泡砖由于内部大量气孔存在，使其隔热效果显著，散热更慢、保温更好，对于玻璃窑炉的散热方面是抑制作用，在高温状态下，锆成分的热胀冷缩逆反作用下的应力得到充分缓解，避免温度波动大形成的炸裂现象，同时也解决了玻璃窑炉舌头碹、加料口碹、以及蓄热室温度波动大的位置电熔砖易炸裂的问题，保证了玻璃窑炉的安全运行。