耐火材料設(shè)備成型的結(jié)構(gòu)特點及方法
作者: 杜甫機(jī)械 發(fā)布時間:2014-04-19 13:05:52 點擊量:302
耐火材料設(shè)備成型一般借助于外力和模型,將適合于某種成型操作的泥料(或混合料)加工成具有一定形狀、尺寸和強(qiáng)度的坯體或制品的過程為成型。然而,最新開發(fā)的自流澆注料的施工基本上是不需要外力的。
成型首先是為了滿足制品的使用要求,耐火材料砌筑時要求制品具有一定的形狀、精確的尺寸和足夠的強(qiáng)度。其次,成型也是提高制品理化性能的有效手段,通過成型可以改善制品的組織結(jié)構(gòu)。此外,成型也是耐火材料生產(chǎn)后序工序的要求,如搬運、干燥、燒成,尤其對燒成時的碼磚方式有很大影響。
耐火材料設(shè)備的成型方法很多,常用的成型方法有積壓成型、振動成型、擠壓成型、搗打成型、等靜壓成型、熔鑄成型、注漿成型等。
杜甫機(jī)械目前耐火材料設(shè)備生產(chǎn)中使用最多的成型方法為機(jī)壓成型法,該法使用壓磚機(jī)和鋼模具將泥料壓制成坯體。因一般采用含水量約為5%的半干泥料,故也稱為半干法成型。機(jī)壓成型具有坯體結(jié)構(gòu)致密,強(qiáng)度高,干燥和燒成收縮小,尺寸易控制等特點。機(jī)壓成型按加壓方式又可分為單面加壓和雙面加壓兩種,后者可減少坯體的層密度現(xiàn)象。
那么選擇何種成型方法主要根據(jù)泥料性質(zhì)、坯體形狀、尺寸及其他工藝要求。除絕大部分耐火材料采用機(jī)壓成型外,振動成型一般用于成型大的異形坯體,擠壓成型一般用于管狀坯體的成型,注漿成型一般用于中空壁薄的坯體成型。等靜壓成型目前用于高性能耐火材料的生產(chǎn)。當(dāng)然,成型方法的選擇還受到生產(chǎn)廠設(shè)備條件的限制,因而某些制品就不能采用最佳的成型方法。在這種情況下,企業(yè)應(yīng)在滿足制品技術(shù)要求的前提下,選擇其他較為合適的成型方法。
耐火材料設(shè)備壓磚機(jī)成型的特點與所用的半干泥料的性質(zhì)密切相關(guān)。用于機(jī)壓成型的泥料含水量較低,必須借助較高的成型壓力使泥料顆粒重新排列。加壓時泥料發(fā)生彈性變化和脆性變化,并排除空氣,在機(jī)械結(jié)合力、靜電引力以及摩擦力等的綜合作用下,泥料顆粒相互結(jié)合成坯體。對于不同的泥料,因顆粒形狀、含水量、細(xì)粉及結(jié)合劑等的不同,上述各種作用的程度有不同。因此,制定成型制度時應(yīng)充分考慮到各種泥料的性質(zhì)。
從理論上講,壓磚機(jī)成型的壓力主要由兩部分組成:其一是克服泥料顆粒間摩擦力所需的壓力P1;其二是克服泥料與模具間外摩擦力所需的壓力P2。因?qū)嶋H生產(chǎn)中泥料性質(zhì)的不均勻性等原因,上述成型壓力還須有一定的安全系數(shù),而將這種力稱為過剩壓力P3。因此,成型所需的總壓力應(yīng)為:P總=P1+P2+P3,實際上計算出上述幾種壓力是比較困難的,只能通過試驗或根據(jù)經(jīng)驗,近似地確定出成型所需的總壓力,而且在生產(chǎn)中還應(yīng)根據(jù)具體泥料的性質(zhì)、設(shè)備狀況、天氣條件等隨時調(diào)整,以便成型出高質(zhì)量的坯體。
最后耐火材料壓磚機(jī)在產(chǎn)品成型時,坯體所受的外力被方向相反、大小相等的內(nèi)部彈性力所均衡。但當(dāng)外力取消后,釋放出的內(nèi)部彈性力有使坯體在所有方向膨脹的傾向。這種內(nèi)部彈性力引起坯體膨脹的作用稱為彈性后效(也稱為彈性滯后或彈性延遲)。彈性后效常引起坯體,密度降低甚至產(chǎn)生層裂,是坯體產(chǎn)生廢品的主要原因之一。成型時,坯體受壓方向上的壓力數(shù)倍于其他方向,因而彈性后效在受壓方向上也較大。彈性后效引起的坯體不均勻膨脹,加上坯體本身性質(zhì)的不均勻性,往往造成坯體層裂。
盡管產(chǎn)生層裂的原因很多,如泥料的性質(zhì)、成型設(shè)備及模具、操作條件等。從成型角度講,能使坯體內(nèi)的氣體順利排出的各種措施均是有效的。另外,增加加壓次數(shù)、延長加壓時間有是行之有效的辦法之一。通常所說的先輕后重、多次加壓的道理呀在于此。