專利名稱：直通多孔供氣耐火制品成孔新技術(shù)的制作方法
一、本發(fā)明是直通多孔供氣耐火制品微孔成型技術(shù)。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中大都采用不銹鋼微管理入法來生產(chǎn)直通多孔供氣耐火制品。這里把此種技術(shù)稱為間接成孔技術(shù)。日本復(fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐用的MHP供氣磚(也稱透氣磚或透氣塞，下同)，聯(lián)邦德國、法國、奧地利、意大利和美國用于煉鋼電爐底吹的RADEX-DPP和我國作為“七、五”科技攻關(guān)項(xiàng)目的復(fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐底吹用直通多孔供氣磚，都是采用這種間接成孔技術(shù)研制和投產(chǎn)的。但是這種現(xiàn)有技術(shù)，存在以下問題和缺點(diǎn)(一)由于數(shù)十根不銹鋼微管的埋入，使成型操作非常復(fù)雜，難度很大，尤其對(duì)長達(dá)1000-1300mm的超長供氣制品更是如此。
(二)只能采用整體成型方法進(jìn)行生產(chǎn)，因此大都需采用價(jià)格特高，效率又特低的等靜壓機(jī)成型。
(三)成型后須精細(xì)磨削和焊接，后步加工量很大。
(四)由于制品中數(shù)十根供氣孔，都是由數(shù)十根不銹鋼微管形成的，因此不能生產(chǎn)必須經(jīng)過高溫?zé)傻墓庵破贰?br> (五)只能生產(chǎn)大小頭柱形或其它柱形制品，無法用來生產(chǎn)環(huán)形或園筒形直通多孔供氣制品。
間接成孔技術(shù)的以上缺點(diǎn)和問題，已成為直通多孔供氣制品生產(chǎn)、擴(kuò)大品種和推廣使用的嚴(yán)重障礙。
二、本發(fā)明的任務(wù)，第一是采用直接成孔技術(shù)生產(chǎn)各種用途，各種材質(zhì)，不燒的或高溫?zé)傻拇笮☆^柱形或其它柱形直通多孔供氣耐火制品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種成孔技術(shù)可使工藝操作明顯相對(duì)簡單，效率可成倍提高，而且對(duì)制品形狀尺寸、質(zhì)量和供氣功能，都可根據(jù)要求進(jìn)行最科學(xué)的設(shè)計(jì)和采用較為簡單的工藝方法進(jìn)行生產(chǎn)。第二是采用定向燒失成孔技術(shù)，開發(fā)目前國內(nèi)外尚為空白的各種環(huán)形或園筒形直通多孔供氣耐火制品。從而最大限度的提高這類供氣制品的致密度、抗沖刷性、耐侵蝕性、供氣的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)范圍。
直接成孔技術(shù)的特征是①采用可以反復(fù)使用的集成孔芯，并對(duì)模具進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和在壓機(jī)上加設(shè)孔芯升降桿及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，最后達(dá)到類如成型普通致密型空心耐火制品那樣，生產(chǎn)上述各種大小頭柱形或其它柱形直通多孔供氣制品。②所用集成孔芯具有與供氣制品孔數(shù)、孔徑、孔型、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相同的成型孔芯。③所用模具上、下活動(dòng)模板，均具有與供氣制品孔數(shù)、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相對(duì)應(yīng)的穿透孔眼。④可按要求在制品尾部設(shè)計(jì)成型兩個(gè)氣室，并因此可使制品同時(shí)噴吹兩種不同性質(zhì)、不同噴出狀態(tài)的氣體。⑤對(duì)大中型復(fù)吹煉鋼轉(zhuǎn)爐或與之類似的冶金爐用超長供氣制品，可采取分段成型再組成一個(gè)整體的方法進(jìn)行生產(chǎn)。
定向燒失成孔技術(shù)的特征是①采用集成定向燒失孔芯埋入法和定向燒失氣室套入法，生產(chǎn)各種用途、各種材質(zhì)、不燒的或燒成的環(huán)形或園筒形直通多孔供氣制品。②所用的集成定向燒失孔芯，是一個(gè)由內(nèi)外燒失環(huán)將十?dāng)?shù)根或數(shù)十根成型燒失孔芯按要求定向連在一個(gè)平面上的燒失體。③被套入定向燒失氣室的環(huán)形或園筒形供氣制品，可與冶金澆注工藝用的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品復(fù)合成型在一起，生產(chǎn)成各種帶吹氣裝置的多功能耐火制品。
三、本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，可結(jié)合有關(guān)附圖詳細(xì)說明如下(一)直接成孔技術(shù)的實(shí)施1.設(shè)計(jì)供氣制品磚型圖。這是設(shè)計(jì)集成孔芯，模具及其相關(guān)部件的前提。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和方式，有如下幾個(gè)方面。
1、1根據(jù)制品長度確定該制品是采取整體成型，還是采取分段成型。原則是對(duì)長度不超過650mm的制品宜采取整體成型，對(duì)長度為650-1300mm的制品宜采取分段成型進(jìn)行生產(chǎn)。但在特殊情況下，對(duì)長度不超過700mm的制品，也可采取整體成型進(jìn)行生產(chǎn)，這樣確定的原因，一是出于采用600t的液壓機(jī)就可以滿足制品成型壓力的要求，二是出于這種不太大的磚型不至于過分惡化操作條件或強(qiáng)化有關(guān)工藝設(shè)施;同時(shí)也有利于減少廢品率。而對(duì)于長度不超過400mm的制品。300t的液壓機(jī)已可滿足成型加壓的要求。
1、2制品截面尺寸的設(shè)計(jì)。供氣制品的截面，可分為布孔區(qū)范圍以內(nèi)的截面和圍繞該布孔區(qū)的實(shí)體部分截面。其中實(shí)體部分截面的大小，對(duì)滿足設(shè)計(jì)加壓上、下沖頭的形狀尺寸和強(qiáng)度具有決定性作用。本發(fā)明認(rèn)為對(duì)孔數(shù)為60-70，孔距為8-12mm和兩端面直徑之差不超過30mm的大小園柱形制品，確定其小頭端面直徑為140-170mm，大頭端面直徑為160-190mm，已可完全滿足有關(guān)設(shè)計(jì)要求。在布孔方法上則應(yīng)從截面中心沿園周方向呈均勻狀態(tài)分布。對(duì)于大小頭方柱形或其它柱形制品可仿此設(shè)計(jì)。
1、3制品尾部氣室和組合制品組合形式及中轉(zhuǎn)氣室的設(shè)計(jì)。如圖1所示，對(duì)于噴吹單一氣體制品的尾部氣室，主要是在布孔區(qū)尾部設(shè)計(jì)一個(gè)容積不小于供氣孔總?cè)莘e的凹形氣室(1)和一個(gè)與其相配合的，并帶有供氣管路接頭(2)的金屬底封蓋(3)。而對(duì)于同時(shí)噴吹兩種不同氣體，不同噴出狀態(tài)制品的尾部氣室(如圖2所示)，則除了在中部布孔區(qū)尾部設(shè)計(jì)一個(gè)凹形氣室(1)外，還要在外圍布孔區(qū)尾部設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)形(對(duì)園柱形制品)或方框形(對(duì)方柱形制品)氣室(2)。另外再配合這兩個(gè)氣室的形狀尺寸設(shè)計(jì)一個(gè)金屬底封蓋(3)，并使該底封蓋具有兩個(gè)不同入口的供氣管路接頭(4)和(5)，從而使兩種氣體按要求各進(jìn)一個(gè)氣室。
對(duì)組合式制品的組合形式和組合處中轉(zhuǎn)氣室的形成，都是采取凸、凹兩形相配合的組合形式，并借此形成兩種供氣制品各自所需要的中轉(zhuǎn)氣室，如圖1中的(4)和圖2中的(6)與(7)。
例1圖1是按用戶要求，結(jié)合本發(fā)明上述有關(guān)原則和方法設(shè)計(jì)繪制的組合式超長供氣制品。該制品總長(或高)為1200mm，分段成型的長度各為600mm(不含因組合需要而設(shè)的凸形部分)。其孔數(shù)為65根，孔徑為2mm，孔距為10mm，孔的分布狀態(tài)為從截面中心沿園周方向均勻分布;只用于噴吹一種氣體;而制品的外形為大小頭園柱形。這里把該制品稱為制品G。圖1A是制品G的下段磚型圖，圖1B是上段磚型圖。制品G的組合是下段磚型頂部的凸形在插入上段磚型尾部的凹形氣室12-14mm時(shí)，基本上與所接觸的氣室周圍相吻合，并與上段磚型尾部形成一個(gè)深為3-5mm的中轉(zhuǎn)氣室(4)，從而使制品G具有一個(gè)完整的供氣結(jié)構(gòu)。至于上、下磚型供氣孔的氣體入口端都將孔徑從原有的2mm增加到3mm的目的，是為了減少氣體從大截面流到突然收縮的小截面時(shí)所產(chǎn)生的局部壓頭損失。此處這樣增加孔徑的結(jié)果可使氣體入口端的截面變?yōu)樵瓉砜讖綖?mm時(shí)的2.25倍。這里把該大截面孔稱為D孔。關(guān)于D孔的長度，對(duì)于組合式制品的下段磚型或整體成型的磚型，應(yīng)根據(jù)其在使用時(shí)所允許的殘磚長度來確定。一般可確定為100-150mm;而對(duì)組合式制品上段磚型的D孔長度則不宜取得太長，一般可定為10-15mm，對(duì)于尾部氣室與金屬底封蓋的組合形式，宜采用旋轉(zhuǎn)榫槽式組合結(jié)構(gòu)。這種組合結(jié)構(gòu)，實(shí)質(zhì)上就是底封蓋內(nèi)口周圍均勻分布有四個(gè)向內(nèi)突出的榫塊，制品的尾部外圍也在成型時(shí)形成一個(gè)與底封蓋內(nèi)口榫塊相配合的、相應(yīng)帶有四個(gè)缺口的環(huán)形溝槽，從而使底封蓋內(nèi)口的四個(gè)榫塊恰好可以通過制品尾部外圍的四個(gè)缺口而旋入環(huán)形溝槽。
例2圖2是制品G改為同時(shí)噴吹兩種不同氣體，并具不同噴出狀態(tài)的組合式制品。我們把該制品稱為制品GAC。與制品G相比，所不同的是結(jié)合用戶要求，第一確定該制品中部布孔區(qū)孔數(shù)為37根，而孔徑、孔型、孔距、孔的分布均與制品G相同。第二確定與中部布孔區(qū)邊緣孔相距15mm的園周線上的外圍布孔區(qū)均勻分布24根孔，其孔徑為1.2mm。第三根據(jù)布孔區(qū)截面直徑比制品G增加10mm，相應(yīng)把該制品大小頭端面直徑分別增加到180mm和160mm。第四根據(jù)上述有關(guān)設(shè)計(jì)原則和方法，使制品GAC形成兩個(gè)尾部氣室(1)與(2)和兩個(gè)組合處中轉(zhuǎn)氣室(6)與(7)。
2、集成孔芯、模具及其相關(guān)部件的設(shè)計(jì)。為把上述磚型圖形成制品的主要方法是設(shè)計(jì)一個(gè)可以反復(fù)使用、可以按要求升降、按要求停止自鎖，并具有與上述磚型孔數(shù)、孔徑、孔型、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相同的集成孔芯，使其穿過成型模腔中的上模板、泥料，再適當(dāng)穿過下模板，最后以先上后下，以上面加壓為主、下面加壓為輔的異步加壓成型方法，使上述的磚型圖形成所需要的供氣制品。例如，為生產(chǎn)制品GAC就要按照該制品的分段成型圖(圖2A、圖2B)進(jìn)行以下各種設(shè)計(jì)(其它磚型可仿此進(jìn)行)。
2、1設(shè)計(jì)模腔。圖3是根據(jù)制品GAC分段成型磚型圖設(shè)計(jì)的成型模腔。由于本發(fā)明要求對(duì)制品的加壓成型，必須是先上后下，以上面加壓為主、下面加壓為輔的異步加壓成型，因此、模腔上下專為布料
的而設(shè)計(jì)的非有效深度L1和L3，應(yīng)按以下原則確定，即L1仍按常規(guī)單面加壓成型時(shí)，泥料的最大壓縮比或近于泥料的最大壓縮比來確定;L3則根據(jù)單面加壓后制品的上下密度差來確定。本發(fā)明的經(jīng)驗(yàn)是，成型制品的長度L2(本例為600mm)與L1和L3之間，一般可按以下關(guān)系確定L1＝0.4～0.5L2，L3＝0.1～0.2L2，而且這種確定已把模腔內(nèi)上下模板的位置和其它相關(guān)配合考慮在內(nèi)了。本例確定L1＝260mm，L3＝100mm。
2、2設(shè)計(jì)集成孔芯。如圖4所示，集成孔芯必須具有與制品孔數(shù)、孔徑、孔型、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相同的成型孔芯(1)，集裝這些成型孔芯的集成板(2)和一端與集成板相連接，另一端與壓機(jī)上孔芯升降桿相連接的連接器(3)，及其上面的銷孔(4)。
圖4A是每根成型孔芯的形狀尺寸。圖中(1)是成孔段，(2)是非成孔段。兩段之間以縮放的形式相交。成孔段的端頭為鈍尖形，便于成型操作中穿孔;非成孔段的端頭為釘帽形，便于在集成板上安裝。成孔段的長度應(yīng)等于模腔的L2+L3-D，其中D為供氣孔尾部D孔的長度。而非成孔段的長度應(yīng)等于模腔的L1+250～300mm。其中250～300mm是為了使模腔上口有一個(gè)便于向模內(nèi)布料的操作空間。
圖4B是集成板的形狀尺寸。圖中(1)是安裝成型孔芯的孔。其孔數(shù)、孔距和孔的分布狀態(tài)必須完全與制品相同，并應(yīng)控制所有孔距的尺寸偏差不超過±0.5mm，其孔徑應(yīng)控制在比孔芯非成孔段的直徑大0.2～0.3mm為宜。圖中(2)是與連接器相連接的螺紋。
圖4C是連接器的形狀尺寸。圖中(1)是與集成板連接螺紋相配合的連接螺母。(2)是與壓機(jī)上孔芯升降桿下端相連接的銷孔。其中在進(jìn)行連接器連接螺母設(shè)計(jì)時(shí)，要控制該螺母的外徑與加壓上沖頭的內(nèi)徑相配合。原則是以集成孔芯可以在沖頭內(nèi)作升降運(yùn)動(dòng)為準(zhǔn)。本例連接螺母外徑為124mm，上沖頭內(nèi)徑為126mm(圖7)，前者比后者直徑小2mm，故可滿足前者在后者中空作升降運(yùn)動(dòng)的要求。
2、3設(shè)計(jì)上、下模板。圖5、圖6分別是用于成型制品GAC下段磚型(圖2A)的上、下模板。用于本發(fā)明技術(shù)的上、下模板，其特征是它們均具有與制品孔數(shù)、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相同的穿透孔眼。另外，為使上、下模板的孔眼能與集成孔芯較好的配合，除了應(yīng)控制其孔距的尺寸偏差不超過±0.5mm外，還應(yīng)使上模板上所有孔眼的孔徑都等于集成板上孔眼的孔徑;同時(shí)使下模板上的孔徑都比孔芯成孔段直徑大0.8～1mm。這樣既便于成型前的穿孔操作，又不至影響制品的表面形狀。另外在上模板的外圍設(shè)了一個(gè)形溝槽(1)，是為了便于被上沖頭下口上的彈性弧形抓爪(3)抓住。其它磚型上、下模板的形狀尺寸可仿此設(shè)計(jì)。
2、4上、下沖頭的設(shè)計(jì)。上沖頭的設(shè)計(jì)如圖7所示。其內(nèi)徑應(yīng)與集成孔芯連接螺母的外徑配合，已如上述。而其外徑則應(yīng)在能使其便于壓入上?？诘脑瓌t下，盡量加大其尺寸。同樣，對(duì)于下沖頭的內(nèi)徑也應(yīng)與制品布孔區(qū)邊緣的最大尺寸相配合，最好不小于集成板的外徑;其外徑則應(yīng)在能使其壓入下?？诘脑瓌t下，盡量增大其尺寸(圖8)。對(duì)于本例分段成型的組合式制品所用上、下沖頭的設(shè)計(jì)，則應(yīng)以上段磚型為準(zhǔn)，其目的是為了使其能適用于兩段磚型的加壓成型。另外，還要在上沖頭下口中心兩側(cè)設(shè)置一對(duì)彈性弧形抓爪(3)，其作用是可以按成型操作要求抓住被穿入孔芯的上模板。
2、5設(shè)計(jì)模下墊塊為滿足先上、后下的異步加壓成型要求，需要有一個(gè)專用的模下墊塊。圖9是據(jù)此設(shè)計(jì)的專用模下墊塊，它由兩個(gè)
形墊塊組成，并在組成后使中部形成一個(gè)內(nèi)外直徑與模下口內(nèi)外直徑相等、相對(duì)兩側(cè)帶有⊥形拉手的墊塊。這樣既能起平穩(wěn)支墊作用，又便于推進(jìn)拉出。該墊塊的高度，以稍低于(1～2mm)模下浮動(dòng)彈簧的高度為宜。
最后需要說明，對(duì)于上述集成孔芯、模具及其相關(guān)部件的設(shè)計(jì)，在材質(zhì)選用上除模腔既可選用普通低炭鋼(如A3)，又可選用優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼或合金鋼外，其它均應(yīng)選用45號(hào)以上的優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼或合金鋼，尤其是其中的成型孔芯，必須采用經(jīng)熱處理后其抗拉強(qiáng)度可達(dá)1200MPa以上、硬度可達(dá)57～60HRC、表面光潔度可達(dá)7級(jí)以上的優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼絲或性能相當(dāng)?shù)暮辖痄摻z。另外，對(duì)于模具工作面的形狀尺寸應(yīng)如何配合制品的外形尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，非工作面其它有關(guān)形狀尺寸的設(shè)計(jì)，常規(guī)尺寸允許偏差及熱處理要求等，均與一般致密型耐火制品的模具設(shè)計(jì)一樣，不再說明。
2、6關(guān)于在壓機(jī)上所加設(shè)的孔芯升降桿，雖然是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的重要一環(huán)，但由于從機(jī)械原理和設(shè)計(jì)制造上早已為機(jī)械專業(yè)技術(shù)人員所公知，同時(shí)經(jīng)稍加說明也可被耐火材料專業(yè)技術(shù)人員從工藝操作原理上所理解。因此這里對(duì)所加設(shè)的孔芯升降桿，只是從本發(fā)明的工藝原理出發(fā)提出以下有關(guān)要求①升降桿必須設(shè)在液壓機(jī)縱向中心位置，并從上而下的貫穿壓機(jī)的固定橫梁、活動(dòng)橫梁和上沖頭的中空，最后使其下端的銷孔與集成孔芯連接器上的銷孔相連接。②升降桿的上部與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連接，并要求該動(dòng)力機(jī)構(gòu)獨(dú)立可控，可按要求升降或停止并自鎖。③升降桿的行程速度以5～20mm/S為宜，并要求其具有150KN的提升力。
有關(guān)孔芯升降桿在使用上的傳動(dòng)控制原理，以下在制品加壓成型操作上再結(jié)合有關(guān)附圖進(jìn)行說明。
3、制品的加壓成型操作。圖10是模具在壓機(jī)上按常規(guī)安裝方法，并結(jié)合本發(fā)明的需要，所繪制的加壓成型示意圖?？偟膩碚f，制品在加壓成型上主要是靠安裝在壓機(jī)活動(dòng)橫梁上的上沖頭(A)和孔芯升降桿(B)在升、降或停的三個(gè)止動(dòng)程序來完成。為此，上沖頭和孔芯升降桿除了設(shè)有常規(guī)的雙向(升、降、停)開關(guān)(1)和(2)外，還按本發(fā)明在工藝上的需要，設(shè)有各操作程序需要的限位開關(guān)。
上沖頭設(shè)有最高限位開關(guān)(3)、中間行程限位開關(guān)(4)和(5)，以及最低限位開關(guān)(6)。其中(3)是保證頂磚出模的限位，(4)是保證模板穿孔和向模內(nèi)布料操作的限位，(5)是保證第一步加壓的限位，(6)是保證第二步加壓的限位。
孔芯升降桿設(shè)有最高限位開關(guān)(7)，中間限位開關(guān)(8)和最低限位開關(guān)(9)。其中(7)是保證頂磚出模的限位，(8)是保證集成孔芯與模板進(jìn)行穿孔操作限位，(9)是保證各步加壓的限位。
以上各限位之間的相互關(guān)系，應(yīng)滿足如下要求當(dāng)兩者都處于最高限位時(shí)，上沖頭的下口平面與模腔上口平面的距離應(yīng)大于制品的長度(本例應(yīng)大于600mm，取定650mm)，而且此時(shí)集成孔芯的端尖不應(yīng)脫離沖頭下口抓著的上模板。當(dāng)上沖頭處于限位開關(guān)(8)時(shí)，應(yīng)使上沖頭下口平面與模腔上口平面相距250～300mm，而且應(yīng)使集成孔芯露出上模板工作面10mm左右。此種狀態(tài)既可滿足向模內(nèi)布料操作的要求又可使已穿入孔芯的上模板對(duì)下模板穿孔操作具有導(dǎo)向、引入作用，以借此把下模板穿入集成孔芯。然后隨即啟動(dòng)孔芯升降桿，使其降到最低限位開關(guān)(9)。此時(shí)集成孔芯端尖應(yīng)恰好與模下口平齊。這以后，是開始向模內(nèi)布料，并同時(shí)啟動(dòng)模腔浮動(dòng)臺(tái)上的電磁振動(dòng)器(10)，使布料均勻充實(shí)。當(dāng)布料完畢后就隨即關(guān)停電磁振動(dòng)器，并隨手墊好模下墊塊(11)，然后啟動(dòng)上沖頭使其下降(加壓)到限位開關(guān)(5)，從而完成第一步加壓，接著用手拉出模下墊塊，并再次啟動(dòng)上沖頭使其繼續(xù)下降到限位開關(guān)(6)，從而完成第二步加壓。當(dāng)完成這些操作程序后，便開始啟動(dòng)孔芯升降桿使其上升，開始脫芯。當(dāng)孔芯升降桿上升300mm左右時(shí)，開始啟動(dòng)上沖頭，使其上升(此時(shí)孔芯升降桿仍在繼續(xù)上升，直至最高限位為止)。當(dāng)上沖頭上升到離開上?？跁r(shí)開始啟動(dòng)頂磚器進(jìn)行頂磚出模(此時(shí)上沖頭仍在繼續(xù)上升，直至最高限位為止)。為了與相應(yīng)的限位開關(guān)相配合，在上沖頭和孔芯升降桿上，各設(shè)有兩個(gè)觸撞限位開關(guān)的觸頭。圖10中C和D分別是它們的最高限位觸頭，E和F分別是它們下降行程中的觸頭。
在以上的加壓成型操作中應(yīng)牢記第一在需要上沖頭和孔芯升降桿升降時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)后者，然后再啟動(dòng)前者，并且先后啟動(dòng)的時(shí)機(jī)要適當(dāng)，具體以既不會(huì)使集成孔芯的集成板與上模板相碰，又不至使集成孔芯脫離上模板為準(zhǔn)。第二在正常情況下，上模板應(yīng)始終處于上沖頭下口被抓著的狀態(tài)。第三在首次成型加料前或每次頂磚出模后，應(yīng)認(rèn)真檢查清理集成孔芯和模具工作面，并以小型手握式噴霧器具向集成孔芯和模具工作面上均勻的噴灑有利于頂磚脫模的某種液劑。
4、尾部氣室底封蓋和組合式制品的組合方法對(duì)尾部具有兩個(gè)氣室的金屬底封蓋和由兩段磚型組合起來的超長供氣制品，其組合方法如下第一步對(duì)已經(jīng)熱處理的制品通過粗略的加工使組合接觸面毛糙，并使組合面的組合縫隙不超過0.5mm。第二步將熔化的石蠟澆滿預(yù)形成的兩個(gè)氣室，但不應(yīng)使組合接觸面部位粘著熔蠟，為此在澆蠟前應(yīng)先向澆蠟氣室的周圍墊一圈高于氣室深度的聚乙烯薄膜，并在燒蠟完畢，冷凝后用小刀割去組合接觸面部位多余的薄膜，第三步向組合接觸面部均勻適量的涂抹一層熱固性酚醛樹脂為結(jié)合劑的耐火粘結(jié)劑或其它粘結(jié)強(qiáng)度較高的耐火粘結(jié)劑。第四步將預(yù)組合的金屬底封蓋旋進(jìn)制品尾部的榫槽，這樣便完成了制品尾部氣室底封蓋的組合。而對(duì)對(duì)由兩段磚型組合的超長供氣制品，則將如上述澆好蠟、涂好粘結(jié)劑的兩段磚型在事先準(zhǔn)備好的專用組合架上進(jìn)行組合，以保持其所要求的制品形體。對(duì)所用組合架除了必須采用金屬材質(zhì)外，要求其工作面形狀尺寸應(yīng)與組合制品縱向二分之一的形狀尺寸完全一致，而與工作面相對(duì)的放置面則應(yīng)以放置平穩(wěn)，便于組合為準(zhǔn)。組合后，連同組合架一起將組合部位在150℃以上溫度進(jìn)行烘烤硬化，然后再將100℃以上的熱風(fēng)管與氣室底封蓋的供氣管接頭接通，借以徹底清除澆蠟和觀察通氣狀態(tài)。這里把以上的組合方法稱為蠟封保險(xiǎn)組合法。
(二)定向燒失成孔技術(shù)的實(shí)施定向燒失成孔技術(shù)，是一種適于生產(chǎn)各種環(huán)形或園筒形直通多孔供氣制品的成孔技術(shù);而且所生產(chǎn)出來的這類供氣制品，一般均與現(xiàn)代鑄鋼工藝用的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品復(fù)合成型在一起使用。如鋼包吹氣上水口、惰性氣體保護(hù)長水口、吹氣滑板和吹氣浸入式水口等，都是采用此種方法生產(chǎn)的。不過此前都是用的彌散多孔式供氣制品。
采用定向燒失成孔技術(shù)生產(chǎn)上述供氣制品，并將其復(fù)合成某種帶吹氣裝置的上述節(jié)流導(dǎo)通耐火制品，其具體方法可結(jié)合


如下1、設(shè)計(jì)繪制帶吹氣裝置的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品磚型圖。第一步是根據(jù)所要用的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品的結(jié)構(gòu)尺寸，確定供氣制品在其內(nèi)的復(fù)合裝置部位和形狀尺寸。第二步是根據(jù)第一步的確定和使用上的其它有關(guān)要求，確定供氣制品孔的分布層數(shù)、每層孔的孔數(shù)、孔徑、孔型、孔的分布狀態(tài)和層與層之間的距離(簡稱層間距離)。例如圖11是根據(jù)用戶要求，結(jié)合本發(fā)明設(shè)計(jì)繪制的鋼包吹氣上水口磚型圖。圖中(1)是一個(gè)內(nèi)徑與水口內(nèi)徑相應(yīng)、外徑為110mm、高為40mm的環(huán)形直通多孔供氣制品。該供氣制品具有從上至下均勻分布的三層布孔，每層以中心呈放射狀均勻分布著16個(gè)孔。其孔徑為0.8mm，孔型則是將氣體入口端直徑加大到2mm的Y型孔。(2)是圍繞供氣制品的環(huán)形氣室，其縫隙寬度可在2～5mm范圍內(nèi)選定。(3)是環(huán)形氣室連通氣源的供氣孔道，同時(shí)為了便于連接氣源管路，因此孔道外口直徑要大一些，一般可確定為10～14mm，長度可確定為20～30mm。
2、根據(jù)圖11繪制環(huán)形供氣制品磚型圖(圖12)，然后根據(jù)該磚型圖設(shè)計(jì)繪制集成定向燒失孔芯圖。圖13是本例供氣制品的集成定向燒失孔芯之一，每個(gè)制品需要與泥料均勻相間的埋入三個(gè)這種孔芯。而每個(gè)集成定向燒失孔芯的孔芯數(shù)目、形狀尺寸和分布狀態(tài)，必須完全與制品的每層布孔相同。圖中(1)是按制品每層布孔要求的16個(gè)定向燒失孔芯，(2)和(3)是將這16個(gè)孔芯定向連接的內(nèi)外燒失環(huán)，其內(nèi)外直徑應(yīng)分別等于制品的內(nèi)外直徑。而內(nèi)外燒失環(huán)的直徑，內(nèi)環(huán)可取1～1.2mm，外環(huán)可取2～2.5mm。
3、設(shè)計(jì)環(huán)形定向燒失氣室。圖14是根據(jù)圖11中的環(huán)形氣室設(shè)計(jì)的內(nèi)徑高度分別等于供氣制品外徑和高度的環(huán)形定向燒失氣室(1)，其壁厚定為3mm(氣室縫隙寬度)。圖中(2)則是形成供氣孔道的定向燒失孔芯。
4、集成定向燒失孔芯和定向燒失氣室材質(zhì)的選擇。對(duì)于不燒制品應(yīng)選用聚乙烯，該材質(zhì)的熔點(diǎn)為105～124℃，可在300℃左右的熱處理溫度下達(dá)到“燒失”目的。對(duì)于高溫?zé)傻墓庵破?，則應(yīng)選用熔點(diǎn)較高的其它塑料材質(zhì)。
5、加壓成型操作程序。采用重量或容量計(jì)量法，將一個(gè)供氣制品所需的泥料四等分，然后以先泥料后孔芯的程序，把每份泥料和三個(gè)集成定向燒失孔芯均勻相間的布入模內(nèi)，但這當(dāng)中每布一層泥料一定要用一個(gè)內(nèi)外直徑與成型產(chǎn)品內(nèi)外直徑相配合的園筒形用具將該層泥料用手壓平或搗平后再把集成定向燒失孔芯平整的放入模內(nèi)。如此完成布料布芯操作后，便蓋好上模板如成型普通環(huán)形耐火制品那樣的加壓成型如圖12所示的環(huán)形直通多孔供氣制品;而且在模具設(shè)計(jì)，成型壓機(jī)選擇上無特殊要求。對(duì)于成型后的制品，應(yīng)在比所選燒失材質(zhì)熔點(diǎn)低20℃左右的溫度烘干硬化，使其初步具有一定強(qiáng)度。然后將定向環(huán)形燒失氣室套在該環(huán)形制品上，再與配套使用的上水口復(fù)合壓制成圖11所示的鋼包吹氣上水口。此后的工藝程序，則視制品是屬于不燒制品，還是屬于燒成制品而定。
6、其它環(huán)形或園筒形直通多孔供氣制品或與其復(fù)合使用的多功能節(jié)流導(dǎo)通耐火制品，可仿照上述實(shí)施方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.采用直接成孔技術(shù)生產(chǎn)各種用途、各種材質(zhì)，不燒的或燒成的大小頭柱形或其它柱形直通多孔供氣耐火制品。該技術(shù)的特征是采用可以反復(fù)使用的集成孔芯，并對(duì)模具進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和在液壓機(jī)上加設(shè)孔芯升降桿；同時(shí)，對(duì)超長供氣制品采取分段成型再組成一個(gè)整體的方法進(jìn)行生產(chǎn)。
2.權(quán)利要求1中的集成孔芯具有與供氣制品孔數(shù)、孔徑、孔型、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相同的成型孔芯。
3.權(quán)利要求1中模具的上、下活動(dòng)模板具有與制品孔數(shù)、孔距和孔的分布狀態(tài)完全相對(duì)應(yīng)的穿透孔眼。
4.采用定向燒失成孔技術(shù)生產(chǎn)各種用途、各種材質(zhì)、不燒的或燒成的環(huán)形或園形直通多孔供氣耐火制品。該技術(shù)的特征是先采用集成定向燒失孔芯埋入法生產(chǎn)這類供氣制品，然后再將其套上定向燒失氣室與其配套使用的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品，復(fù)合壓制成具有吹氣裝置的多功能耐火制品。
5.權(quán)利要求4中的集成定向燒失孔芯，是一個(gè)由內(nèi)外燒失環(huán)將十?dāng)?shù)根或者數(shù)十根成型燒失孔芯，按要求連在一個(gè)平面上的燒失體。
6.權(quán)利要求4中的定向燒失氣室是一個(gè)內(nèi)徑與供氣制品外徑相等并帶有燒失供氣孔道的燒失體。
全文摘要
直通多孔供氣耐火制品成孔新技術(shù)，第一是采用可以反復(fù)使用的集成孔芯，對(duì)模具進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和在液壓機(jī)上加設(shè)孔芯升降桿，生產(chǎn)各種用途、各種材質(zhì)、不燒的或燒成的大小頭柱形或其它柱形直通多孔供氣制品；同時(shí)對(duì)超長供氣制品采取分段成型再組成一個(gè)整體的方法進(jìn)行生產(chǎn)第二是采用集成定向燒失孔芯和定向燒失氣室，生產(chǎn)各種用途、各種材質(zhì)、不燒的或燒成的環(huán)形或圓筒形直通多孔供氣制品，并將這類制品與其配套使用的節(jié)流導(dǎo)通耐火制品復(fù)合壓制成具有吹氣裝置的多功能耐火制品。
文檔編號(hào)B28B3/00GK1054558SQ9010991
公開日1991年9月18日 申請(qǐng)日期1990年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月7日
發(fā)明者李恩惠 申請(qǐng)人:李恩惠