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熔鑄磚的熔煉和澆鑄工藝
發(fā)布時間：2018/7/19 17:08:39 點(diǎn)擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材熔鑄磚用配合料的熔化是在電弧爐中閉弧下熔煉，利用電弧發(fā)電時，在較小的空間里集中巨大的能量而獲得3000℃以上的高溫，將物料很快地熔化。制造熔鑄磚一般用三相電弧爐。
當(dāng)電弧爐一次電壓選定后，采用二次電壓決定電弧的長度，電弧電壓與電弧之間的關(guān)系可用式(1)表示：
Vn=α+βL (1)
式中Vn——電弧電壓;
α——陽極區(qū)與陰極區(qū)電壓降之和，V、α值取決于電極參數(shù)、介質(zhì)等;
β—弧柱電壓梯度等;
L——電弧長度。
從上式中可以看出：電弧電壓與弧長呈線性關(guān)系，改變二次電壓、弧長隨之改變。通過試驗確定熔化α、β-Al2O3磚的適宜電壓和電流，可使石墨電極在空氣介質(zhì)中保持30〜50mm弧長，制品外觀呈白色。
當(dāng)所有的配合料都熔化并達(dá)到熔體表面很潔凈時，就可進(jìn)行澆鑄。
澆鑄時的熔體，既要保證有良好的流動性，又要避免過熱，因為過熱會促使熔體吸收氣體，鑄入模后的收縮率就會相應(yīng)增大，鑄件也就會產(chǎn)生縮孔和開裂。因此，當(dāng)熔體溫度過高時，可讓其在爐內(nèi)停留數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘，或者澆鑄時，調(diào)節(jié)熔體流股的粗細(xì)，讓其達(dá)到適合的溫度。放出熔體之前，清洗出液口及排出嘴，停止?fàn)t殼冷卻和供電。澆鑄時傾斜爐體，使熔體從出液口流出，經(jīng)流料槽鑄人預(yù)制和裝配好的耐火模型中。開始以粗而有力的流股，然后以細(xì)長的流股入模，直到填滿接上面的冒口，其體積達(dá)到熔鑄磚體積的30%。長×寬為600mm×300mm、厚200mm的方磚，澆鑄時間30〜40s，而厚250mm的方磚為40〜50s，澆鑄速度和澆鑄時間依鑄模材料和鑄模尺寸不同而不同，澆鑄太快會導(dǎo)致模型積料，而且在以后會出現(xiàn)開裂，澆鑄太慢會助長鑄件表面波紋形節(jié)疤和密度降低。石英砂模和剛玉砂模分別是用多級石英砂及其細(xì)粉和多級剛玉砂及其細(xì)粉料，用水玻璃做結(jié)合劑，手工搗打或機(jī)壓成型拼裝式的模板，讓其在供房中干燥硬化。
可控退火是將表皮已經(jīng)硬化的鑄件，脫去鑄模或帶模放進(jìn)小型隧道窯中，按規(guī)定的退火曲線進(jìn)行緩慢冷卻。窯的溫度自前部向后部逐漸遞降。前部的預(yù)熱溫度應(yīng)控制在材料的結(jié)晶溫度附近。鑄件入窯后，已硬化的表層吸收窯的熱量，使鑄件內(nèi)部與表層之間的溫度差減到小。以后按要求控制冷卻速度，在窯內(nèi)冷卻時間，應(yīng)根據(jù)鑄件尺寸大小，一般為3〜5天。可控退火的鑄件質(zhì)量一般比自然退火的為好。
α、β-Al2O3熔鑄磚配料的熔化溫度在2000℃以上，熔鑄α、β-Al2O3鑄件凝固時，結(jié)晶溫度范圍窄，先部分α-Al2O3晶體析出，因為Na2O的存在，使α-Al2O3和β-Al2O3晶相可同時析出。而澤Al2O3組成在1000℃以上時，α-Al2O3完全轉(zhuǎn)變成β-Al2O3時，體積膨脹。
熔鑄α、β-Al2O3鑄件在模型中自然冷卻時，溫度下降，如圖1所示。由于熱應(yīng)力很大，足以使鑄件掉邊、掉角、開裂報廢。利用隧道式可調(diào)溫電阻爐進(jìn)行退火,按照有效而經(jīng)濟(jì)的退火起始溫度和降溫速率，從外部補(bǔ)充足夠的熱量，以降低鑄件內(nèi)溫差，減小熱應(yīng)力，一般退火溫度曲線如圖2所示，退火起始溫度1250〜1400℃，并在此溫度下保溫2〜4h，然后以15〜60℃/h的速度降溫，800℃以下自然冷卻，鑄件在爐內(nèi)停留2~3晝夜可以出磚，磚內(nèi)表面溫度在100℃以下。
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