耐火材料機(jī)械成型的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

韓文興

【摘 要】耐火材料的機(jī)械成型對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程具有重要的意義，能夠提高生產(chǎn)的效率和成品率，提高精確度，保證使用的要求，以及提高制品的質(zhì)量。隨著耐火材料機(jī)械加工技藝的不斷提高，生產(chǎn)的自動(dòng)化和機(jī)械化得到提高，加工的精度和生產(chǎn)的效率也有所提升。我國的耐火材料機(jī)械成型技術(shù)雖然取得了一定成就，但是與發(fā)達(dá)國家相比較，仍然有較大的差距，仍需要我們共同努力。

【關(guān)鍵詞】耐火材料；機(jī)械成型；經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)

1.耐火材料的成型與我國成型工藝發(fā)展現(xiàn)狀

耐火材料的制作工藝流程中，材料的成型是十分重要的環(huán)節(jié)。耐火材料的成型的重要性主要體現(xiàn)在：一是制品或者坯體使用需要的滿足，耐火材料進(jìn)行砌筑的時(shí)候要求坯體或制品應(yīng)達(dá)到某一些強(qiáng)度、形狀和尺寸等方面的標(biāo)準(zhǔn)；二是成型是耐火材料生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到后續(xù)工序的完成，后續(xù)工序要求耐火材料的成型；三是耐火材料成型的質(zhì)量關(guān)系著生產(chǎn)計(jì)劃的達(dá)成。

我國耐火材料的制品運(yùn)用機(jī)械技術(shù)的時(shí)間較晚，但是新中國一段時(shí)期和改革發(fā)展階段發(fā)展比較迅速，耐火材料中幾乎全面應(yīng)用了金屬加工的技術(shù)，并不斷的發(fā)展，可以預(yù)見將會(huì)出現(xiàn)更先進(jìn)和更多的技術(shù)創(chuàng)新來改善生產(chǎn)技藝，提高制品的質(zhì)量。成型的方法有很多種，常見的有機(jī)壓成型法、擠壓成型法、振動(dòng)成型法、搗壓成型法等，目前遭我國使用頻率最高的方式是機(jī)壓成型法，這種方式使用鋼模具與壓磚機(jī)把泥料壓制為坯體，又可稱為半干法。這種方法制成的坯體強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)比較致密，尺寸也容易控制。總體來說，我國耐火材料的成型工藝仍有較大的提升空間。

2.機(jī)械成型的特點(diǎn)

機(jī)械成型有許多優(yōu)越性，概括起來主要有以下幾點(diǎn)：

（1）有利于勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，勞動(dòng)效率的提高。

（2）有利于磚坯質(zhì)量的提高。機(jī)械成型對(duì)于制品尺寸的掌握大有利處，扭曲變形的情況基本上不再出現(xiàn)；物理性質(zhì)也有所提高，機(jī)械強(qiáng)度、氣孔率等都優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值；有利于密度的提高；使斷面組織的密度較為均勻。機(jī)械成型具有手工成型所不可比的優(yōu)越性。

（3）提高干燥能力，縮短了干燥時(shí)間，有利于生產(chǎn)效率的提高。

3.泥料的組成

無論采取哪一種機(jī)械成型方法，制品的質(zhì)量都與泥料的性質(zhì)密切相關(guān)。泥料的組成應(yīng)該包括顆粒的組成以及大小與形狀、水分含量、均勻程度等。最常采用的機(jī)壓成型所需要的泥料一般含水量比較低，需要較大的壓力才能達(dá)到顆粒重新排列的效果，加壓時(shí)泥料會(huì)發(fā)生一系列的脆性和彈性變化，排除氣體，在摩擦力、機(jī)械結(jié)合力與靜電引力等的共同作用下，泥料的顆粒彼此結(jié)合形成坯體。結(jié)合其他生產(chǎn)廠的經(jīng)驗(yàn)與本廠的實(shí)際生產(chǎn)操作來看，若顆粒組成和其他條件同時(shí)滿足，那么制品的體積密度與耐壓強(qiáng)度都可得到提高，原因就是壓縮的時(shí)候小顆粒能夠填充大顆粒間的空隙。泥料中的小顆?；蛘呒?xì)粉能夠填充空隙，增大制品的密度，對(duì)于其物理性質(zhì)的提高具有重要的作用。當(dāng)然細(xì)粉的含量不是越多越好，細(xì)粉含量不僅能夠影響填充空隙，也會(huì)使大顆粒之間彼此分離，細(xì)粉本身的表面積增大。過量的細(xì)粉會(huì)使壓制時(shí)容易產(chǎn)生層文，導(dǎo)致密度和輕度降低等。

另外，泥料的水分含量也是需要注意的問題。泥料水分含量過高會(huì)導(dǎo)致壓制時(shí)裂紋增多，水分不足又會(huì)影響到制品的致密程度，導(dǎo)致邊角質(zhì)地松散，容易脫落。在不產(chǎn)生裂紋的前提下，可采用最高水分含量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來看，水分的增加能夠提高機(jī)械強(qiáng)度，而且能夠增強(qiáng)泥料或者混合料的潤活性，減小壓制過程中的摩擦力。

4.坯體壓制過程和邊角密度問題

結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，坯體壓制時(shí)有一些技巧可以應(yīng)用。壓制過程中，當(dāng)壓制壓力超過泥料顆粒之間的摩擦力時(shí)，泥料開始變緊致，因?yàn)榱Ｗ拥囊苿?dòng)和靠近，靠近加壓的層面首先開始變緊，上面層的粒子之間摩擦阻力變大，壓力也變大，鄰近的層面距離加壓面越遠(yuǎn)的泥料就越松散，由于部分壓力在對(duì)抗摩擦力時(shí)被消耗，坯體上下的密度不能一致。因此在加壓時(shí)應(yīng)該注意先輕后慢，逐漸增加壓制的力量，適當(dāng)?shù)脑鲩L(zhǎng)加壓停留的時(shí)間，使坯體內(nèi)的空氣較好的排出，增強(qiáng)坯體的結(jié)合效果，減少層紋。增加加壓的次數(shù)也是有不錯(cuò)效果的方法，兩者混合使用也可。但是泥料有一定范圍的耐壓能力，壓力過大也會(huì)導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。并且在一定的壓力機(jī)和泥料的狀況下，坯體密度是有限度的，如果超過這個(gè)限度，即使再增加壓制次數(shù)也不會(huì)產(chǎn)生效果，經(jīng)驗(yàn)是一般壓制超過八次就很難提高密度，比較合適的次數(shù)是三到五次。

一般情況下，機(jī)械成型坯體的邊角密度往往會(huì)比中部小，溫度也比較差。泥料加滿時(shí)中心部分本就容易出現(xiàn)泥料過多的情況，壓制時(shí)模壁的摩擦力比較大，邊角部分的緊密性就會(huì)較差，所以出現(xiàn)較多的邊角缺失現(xiàn)象。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是，加泥料后，手工將邊角部分壓一下再整平，這樣就能提高一點(diǎn)邊角的密度。

5.其他

機(jī)械成型的模型設(shè)計(jì)和制作與成型的制品質(zhì)量有聯(lián)系，設(shè)計(jì)科學(xué)合理、制作方便又能節(jié)省材料的模型才是生產(chǎn)所需要的模型。模型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體模型的特點(diǎn)和具體細(xì)節(jié)來設(shè)計(jì)。對(duì)于一般的簡(jiǎn)單模型來說，堵頭和邊板的部位最好設(shè)計(jì)有錐度，這樣能夠減少坯體損壞和便于出磚。

為了更好地排出坯體內(nèi)的空氣和提高坯體的壓制質(zhì)量，除了實(shí)際操作時(shí)應(yīng)注意采取一些小竅門，設(shè)備上也可也根據(jù)“先輕后慢”的原則來制定一些措施。比如在錘頭的摩擦器與絲桿之間可以留一定的距離，大致在30～70毫米之間，可根據(jù)壓力機(jī)的不同作出調(diào)整。這樣絲桿向下時(shí)，留有的空間能夠幫助操作輕而慢的進(jìn)行，但也不會(huì)對(duì)之后重打操作造成阻礙；絲桿向上時(shí)，保留的空間又可是使錘頭停留時(shí)間加長(zhǎng)一點(diǎn)，一定程度上能夠避免裂紋的產(chǎn)生。因?yàn)槟０迦菀资艿綌D壓變形，使坯體產(chǎn)生扭曲，所以模板應(yīng)該適當(dāng)加厚，一般是25毫米；操作臺(tái)中心的部位易受磨損，但又要求比較平，所以采用活底板比較好，可以隨時(shí)更換。

6.總結(jié)

我國耐火材料的機(jī)械成型發(fā)展仍有很大空間，在總體發(fā)展程度和設(shè)備條件一定的情況下，我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^實(shí)際操作中的總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)研究試驗(yàn)來盡可能的提高機(jī)械成型制品的效率。這就要求我們廣大相關(guān)工作人員的共同努力，細(xì)心觀察、大膽假設(shè)、潛心研究等以不斷地提高生產(chǎn)效率。

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