[發明專利]熔鑄莫來石磚的生產工藝

在審

• 申請號: 201610690946.4
• 申請日: 2016-08-20
• 公開（公告）號: CN107759236A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 魏曉敏;王小東;魏銀興;董運昆;楊繼偉
• 申請（專利權）人: 鄭州東方安彩耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/185;C04B35/657
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙)41131
• 代理人: 朱俊峰,王金

1.熔鑄莫來石磚的生產工藝，其特征在于：包括以下步驟，

（1）、選取原料并配料：選用優質高鋁礬土、優質鐵礬土、進口優質氧化鋁及粘土為原料；確保原料中的鋁硅系數，即配料中Al₂O₃和SiO₂質量比為2.3-2.9；還原劑加入量視原料中Fe₂0₃含量而定，確保還原lkg的鐵使用0.2-0.25kg的活性炭，即在配料中加入適量木屑；將原料加入到雙螺旋混料機中攪拌均勻；

（2）、熔融：將攪拌均勻的原料加入全自動控制的三相電弧爐，采用低電壓、高電流電力制度，一般電壓為150～190V， 電流強度達1600～2000A，熔融溫度在1900～2200℃之間；

（3）、澆注：將熔液注入預設定形狀和尺寸的模型中，經冷卻成為有一定形狀和尺寸的結構致密、組織均一的鑄件制品，鑄件制品應具有精確的尺寸，以便使加工量最??；澆注用模型是以純度較高的石英砂，即型砂SiO₂的含量>98.5%，并加入占總重量5-8％的結合劑，混合成型后再干燥而成；

（4）、熱處理，分為結晶和退火兩個階段；①結晶：對于熔鑄莫來石制品，鑄件制品內部的莫來石結晶呈纖維狀或細小晶粒，均勻分布；決定晶粒大小的主要因素是冷卻速度；從Al₂O₃-SiO₂系平衡圖的研究可知，莫來石為一致熔融化合物，從熔液中直接凝固析晶，并不預先析出剛玉；但是當熔液中含有一定數量的熔劑時，熔融物在冷卻時首先析出剛玉，而莫來石晶體要在1750～1800℃以下才開始穩定地析出；應保持在熔融物開始析晶到1800℃之間的溫度范圍內迅速冷卻，而在低于莫來石開始析晶的溫度，給予適當的保溫時間，充分的緩慢冷卻，以使早期析出的剛玉晶粒有足夠時間與熔液作用形成莫來石，從而使制品中的莫來石有最大的含量；

②退火，即鑄件制品的冷卻；析晶后鑄件制品在冷卻過程中，由于各部分散熱不均勻，使鑄件制品內部存在溫度梯度，產生很大應力，會造成開裂或缺棱、缺角的廢品；冷卻速度越大，廢品產生的傾向也越大；因此，鑄件必須緩慢冷卻，自然退火是依靠模型外部的良好隔熱層，采用蛭石作隔熱保溫材料層；冷卻速度由隔熱層的厚度來調整；緩冷溫度范圍，主要是在1800～1100℃，緩冷速度一般控制在60～70℃／h；

（5）、對鑄件制品進行機械加工：由于模型的形狀不夠精確，并且在澆鑄時上下收縮不一致，會產生縮孔，以及鑄口及表面皺折，均需進行切割加工，才能使用；但由于鑄件硬度很大，加工很困難，通常采用酚醛樹脂結合的粗粒金剛石砂輪進行切割。

2.根據權利要求1所述的熔鑄莫來石磚的生產工藝，其特征在于：所述步驟（1）中含有的Fe₂0₃、TiO₂、CaO的重量百分比分別限定為：Fe₂0₃<1.5％，TiO₂<3.0％，CaO<1.0％；高鋁礬土和鐵礬土原料在配料前進行預燒，排除結構水，以避免在電弧爐內因水蒸汽集中分解排出時，產生爆鳴并引起噴濺。