透气塞、透气塞成型工装以及透气塞的成型方法与流程

1.本发明涉及铝碳制品工艺技术领域，具体涉及一种透气塞、透气塞成型工装以及透气塞成型方法的改进。


背景技术：

2.整体塞棒在使用过程中有的要求中孔可通气，特别是板坯塞棒。从塞棒底部连接杆吹入氩气，从塞棒头部透气孔吹出。塞棒使用过程中，从棒头透气孔吹入氩气，可促使钢水中的夹杂物上浮，起到纯净钢水，防止堵塞中间包水口的作用，透气塞则装配在整体塞棒中。
3.透气塞的作用：可以使气流均匀的吹入，稳定气流以及放入透气塞中以阻挡钢水进入塞棒中孔。
4.现有的工艺成型的透气塞的透气性不好，使吹入的氩气达不到炼钢的要求，起不到上浮杂质洁净钢水的作用，有些成型的透气塞虽然制作完后透气性好，但是经过在钢水1500
‑
1600℃长时间的使用中，透气性变小，透气性能变差。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术中成型的透气塞透气性能差，或在高温环境使用下透气性能降低的问题，本发明提出一种新型的透气塞，其透气性好，且耐高温，即使在高温的钢水作用下透气性能也不会降低，保证了透气塞的使用性能。
7.为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种透气塞，所述透气塞包括以下重量份原料：大颗粒白刚玉20
‑
25份，中颗粒白刚玉70
‑
75份，微小颗粒白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
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4份，大鳞片石墨1
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2份，糊精2
‑
3份，液体磷酸二氢铝8
‑
11份。
8.在本技术的一些实施例中，所述大鳞片石墨为598石墨或594石墨。
9.在本技术的一些实施例中，所述大颗粒白刚玉颗粒为规格为2
‑
1mm的， 中颗粒白刚玉规格为：24目， 微小颗粒白刚玉规格为：320~0目的。
10.在本技术的一些实施例中，所述大颗粒白刚玉颗粒为规格为2
‑
1mm的， 中颗粒白刚玉规格为：30目， 微小颗粒白刚玉规格为：320~0目的。
11.一种透气塞成型模具，用于成型上述技术方案所述透气塞，工装包括有：底模，外模，所述外模套设在所述底模上，并与底模之间形成顶部具有开口的腔体；上模，通过所述开口插装到所述腔体内，与底模、外模之间围设形成用于成型透气塞的仿型腔。
12.在本技术的一些实施例中，透气塞成型模具还包括有：取模杆，所述取模杆用于和
外模配合以取出所述透气塞。
13.一种应用上述技术方案的透气塞原料成型透气塞的成型方法，包括如下步骤：（1.）配料：按照权利要求1中大颗粒白刚玉20
‑
25份，中颗粒白刚玉70
‑
75份，小颗粒白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
‑
4份，大鳞片石墨1
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2份，糊精2
‑
3份的重量份进行配料，并把配比好的粉料搅拌均匀，在搅拌好的粉料中加入20
‑
30份的液体磷酸二氢铝再搅拌均匀，使液体磷酸二氢铝充分的湿润粉料，形成半干状态的泥料；（2.）模具成型透气塞：将泥料放入到透气塞成型模具中，成型透气塞后并取出；（3.）将压制好的透气塞摆放在地面上，在地面上自然晾干2
‑
3天；（4.）把自然晾干的透气塞摆放在烧制板上，再把烧制板放到窑炉台面上面，不需要防护，暴露在空气中烧制，烧制温度950
‑
1100度，降温出窑后取出透气塞。
14.在本技术的一些实施例中，透气塞成型模具中成型成型透气塞的方法包括如下步骤：（1.）把底模平放在工作台面上，把透气塞外模套在透气塞底模上面，以形成具有开口的腔体，用一个小容器取搅拌好的泥料，投放到在腔体里，填满腔体；（2.）把上模从外模顶部的开口放入，用手锤轻轻敲打，把上模敲打至跟外模上平面接触；（3.）取下上模，拿起透气塞外模，此时压制好的透气塞会挂在透气塞外模里面随外模一起脱离开透气塞底模；（4.）把外模放在透气塞存放区，用取模杆从外模上开口插入，轻轻按压一下，把透气塞从外模里面脱出压到平面上，垂直取出外模。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的透气塞的重量份配比采用大颗粒白刚玉20
‑
25份，中颗粒白刚玉70
‑
75份，微小颗粒白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
‑
4份，大鳞片石墨1
‑
2份，糊精2
‑
3份，液体磷酸二氢铝8
‑
11份，配比成型后烧制的透气塞透气性能好且在高温环境使用时透气性能变化很小，保证了透气塞的使用性能。
16.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例中实施例二和对比例1、对比例2的透气性能比对表；图2为本发明实施例中实施例二和对比例1、对比例2在高温1600度烧制1小时候对应的透气性能比对表；图3为本发明实施例中透气塞成型模具的底模结构图；图4为本发明实施例中透气塞成型模具的外模结构图；图5为本发明实施例中透气塞成型模具的上模结构图；
图6为本发明实施例中透气塞成型模具的取模杆的结构图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.实施例一：本发明提出一种透气塞的实施例，所述透气塞包括以下重量份原料：大颗粒白刚玉20
‑
25份，中颗粒白刚玉70
‑
75份，微小颗粒白刚玉3
‑
5份。
22.白刚玉：制作透气塞的骨料，白刚玉是目前制作铝碳制品的主要原料，具有较高熔点，配比烧结后具有较强的机械强度。通过将白刚玉采用多种不同大小的颗粒组合在一起进行配比，可在烧制完成后，通过大小颗粒的相互填充和搭接不仅能够实现不同颗粒之间的连接，保证烧制完成后的产品的强度，能够在高温环境中长期使用，而且还可以确保烧制成型的透气塞的透气性能。
23.本实施例中白刚玉若均选用大颗粒，虽然能够保证烧制完成后的产品具有间隙，具有通气性，但其会由于间隙太大，强度较差，这样则无法在高温环境中长期使用。
24.若白刚玉均选用微小颗粒，虽然保证了成型产品的强度，但由于微小颗粒对应的颗粒较小，成型后产品的透气性能不能满足使用需求。
25.采用不同大小的颗粒组合，可使得各个颗粒之间形成梯度，在连接时，大颗粒、中颗粒和微小颗粒之间可实现相互连接，并且还可以保证各个颗粒之间的间隙。
26.具体的，可通过大颗粒支撑起来形成大间隙；中颗粒既与大颗粒的颗粒形成间隙，又填充在大颗粒对应的大间隙内与大间隙之间形成小间隙；微小颗粒的细粉填充在大颗粒的大间隙里面，烧制完后起到连接颗粒的作用。
27.纯铝酸钙水泥2
‑
4份，具有低杂质、结合强度高、凝固时间稳定，具有优异的高温性能，适合高温环境等优点，既具有常温结合性能，也具有高温结合性能。
28.这样使得其能够在高温环境中也能够发挥较好的结合性能，将白刚玉的大小颗粒进行结合。
29.大鳞片石墨1
‑
2份，大鳞片石墨，在裸露烧制过程中，超过300℃就会跟空气中的氧气反应，发生碳化，随温度升高，逐渐烧蚀完全，因为大鳞片烧蚀完，也会在相应的在透气塞中形成间隙，进一步提高了整个透气塞的透气性能。
30.糊精2
‑
3份，液体磷酸二氢铝8
‑
11份。
31.糊精：常温跟液体磷酸二氢铝搅拌后，会起到结合的作用；烧制后，糊精会烧蚀完，在透气塞中形成微气孔，来提高透气性能。
32.在常温上固化，结合力强，耐高温、抗震动、抗剥落、耐高温气流冲击。
33.在本技术的一些优选的实施例中，所述大鳞片石墨为598石墨或594石墨。其还可以对应为其它种类的大鳞片石墨，只要其为大鳞片石墨，能够在高温后发生碳化以在透气塞中形成大的透气孔即可，在此不做具体限制。
34.在本技术的一些优选的实施例中，所述大颗粒白刚玉颗粒为规格为2
‑
1mm的， 中颗粒白刚玉规格为：24目， 微小颗粒白刚玉规格为：320~0目的。
35.具体的，其对应的配比为：2
‑
1mm白刚玉20
‑
25份，24目白刚玉70
‑
75份，320~0目白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
‑
4份，大鳞片石墨1
‑
2份，糊精2
‑
3份，液体磷酸二氢铝8
‑
11份。
36.在本技术的另一些实施例中，所述大颗粒白刚玉颗粒为规格为2
‑
1mm的， 中颗粒白刚玉规格为：30目，微小颗粒白刚玉规格为：320~0目的。
37.即：2
‑
1mm白刚玉20
‑
25份，30目白刚玉70
‑
75份，320~0目白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
‑
4份，大鳞片石墨1
‑
2份，糊精2
‑
3份，液体磷酸二氢铝8
‑
11份。
38.本实施例中还提出一种透气塞成型模具，用于成型上述配比的所述透气塞，工装包括有：底模100；外模200，所述外模200套设在所述底模100上，并与底模100之间形成顶部具有开口的腔体；上模300，通过所述开口插装到所述腔体内，与底模100、外模200之间围设形成用于成型透气塞的仿型腔。
39.在本技术的一些实施例中，透气塞成型模具还包括有：取模杆，所述取模杆用于和外模200配合以取出所述透气塞。
40.本实施例还提出一种应用上述技术方案的透气塞原料成型透气塞的成型方法，包括如下步骤：（1.）配料：按照权利要求1中大颗粒白刚玉20
‑
25份，中颗粒白刚玉70
‑
75份，小颗粒白刚玉3
‑
5份，纯铝酸钙水泥2
‑
4份，大鳞片石墨1
‑
2份，糊精2
‑
3份的重量份进行配料，并把配比好的粉料搅拌均匀，因透气塞体积小，用料少，每次配比可配2
‑
3kg。在搅拌好的粉料中加入8
‑
11份的液体磷酸二氢铝再搅拌均匀，使液体磷酸二氢铝充分的湿润粉料，形成半干状态的泥料；（2.）模具成型透气塞：将泥料放入到透气塞成型模具中，成型透气塞后并取出。
41.具体包括有如下步骤：（1.）把底模100平放在铁质的工作台面上，把透气塞外模200套在透气塞底模100上面，以形成具有开口的腔体，用一个小容器取搅拌好的泥料，投放到外模200和下模形成的腔体里，填满腔体就可以；（2.）把上模300从外模200顶部的开口放入，用手锤轻轻敲打，把上模300敲打至跟外模200上平面接触即可；（3.）取下上模300，拿起透气塞外模200，此时压制好的透气塞会挂在透气塞外模200里面随外模200一起脱离开透气塞底模100；（4.）把外模200放在透气塞存放区，用取模杆400从外模200上开口插入，轻轻按压一下，把透气塞从外模200里面脱出压到平面上，垂直取出外模200，后续压制的透气塞按顺
序摆放整齐。
42.（3.）将压制好的透气塞完整的摆放在地面上，因为刚压制的透气塞是湿料，强度不高，需要在地面上自然晾干2
‑
3天，结合剂会部分挥发，纯铝酸钙水泥固化使透气塞具有常温强度，可轻拿轻放不会破损。
43.（4.）把自然晾干的透气塞摆放在烧制板上，再把烧制板放到窑炉台面上面，不需要防护，暴露在空气中烧制，烧制温度950
‑
1100度，降温出窑后取出透气塞。
44.检查有无外观不合格品，合格品存放备用。透气塞经过烧制后就具有较高的强度和透气性。
45.烧制过程中，配比里面的石墨和糊精就会碳化挥发，形成气孔，纯铝水泥和结合剂经过高温烧制形成颗粒之间的结合网，把大颗粒连接起来，使透气塞具有较高的强度，这样烧制好的透气塞就具有了强度高，耐高温，透气性好的特点。
46.实施例二：本发明中提出一种透气塞的实施例，其对应的重量份配比为：2
‑
1mm白刚玉20份，24目白刚玉70份，320~0目白刚玉3份，纯铝酸钙水泥2份，大鳞片石墨1份，糊精2份，液体磷酸二氢铝8份。
47.实施例三：本发明中提出一种透气塞的实施例：其对应的重量份配比为：2
‑
1mm白刚玉25份，24目白刚玉75份，320~0目白刚玉5份，纯铝酸钙水泥4份，大鳞片石墨2份，糊精3份，液体磷酸二氢铝11份。
48.实施例四：本发明中提出一种透气塞的实施例：其对应的重量份配比为： 2
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1mm白刚玉23份，24目白刚玉73份，320~0目白刚玉4份，纯铝酸钙水泥3份，大鳞片石墨1份，糊精3份，液体磷酸二氢铝9份。
49.实施例五：本发明提出一种透气塞的实施例：其对应的重量份配比为：其对应的配比为：2
‑
1mm白刚玉24份，24目白刚玉72份，320~0目白刚玉3份，中颗粒的粒径纯铝酸钙水泥3份，大鳞片石墨2份，糊精2份，液体磷酸二氢铝8份。
50.实施例六：本发明提出一种透气塞的实施例：其对应的重量份配比为：其对应的配比为：2
‑
1mm白刚玉25份，24目白刚玉70份，320~0目白刚玉5份，中颗粒的粒径纯铝酸钙水泥2份，大鳞片石墨3份，糊精3份，液体磷酸二氢铝11份。
51.实施例七：本发明提出一种透气塞的实施例：其对应的重量份配比为：其对应的配比为：2
‑
1mm白刚玉20份，24目白刚玉75份，320~0目白刚玉4份，中颗粒的粒径纯铝酸钙水泥3份，大鳞片石墨2份，糊精2份，液体磷酸二氢铝9份。
52.为了体现采用本实施例中配比成型的透气塞，其对应的强度和透气性能好，本技术采用实施例二中的透气塞的配比成型透气塞，使其对应和采用对比例1和对比例2的配方成型的透气塞的显气孔率和体积密度进行比较。
53.对比例1的配比为：白刚玉2
‑
1mm的60份，高铝1
‑
0.5mm的15份，高铝200#的15份，黏
土200#的15份，液体磷酸二氢铝7份。
54.对比例2的配比为：白刚玉2
‑
1mm的60份，白刚玉24#的20份，白刚玉320~0#的15份，纯铝酸钙水泥2份，糊精3份，液体磷酸二氢铝8份。
55.在1个小时之前对应的显气孔率和体积密度如图1所示；在高温1600℃烧制1小时后的显气孔率和体积密度的变化结果如图2所示。
56.从图1中可看出，通过本实施例二中成型的透气塞，其对应的显气孔率明显大优于对比例1和对比例2中的配比成型的透气塞，本技术中的透气塞透气性能好。
57.从图2中可以看出，在高温1600度烧制1小时后，对比例1中的显气孔率明显降低，变化幅度大，是因为黏土耐火度低，高温后有点熔融，堵塞气孔造成显气孔率下降明显。
58.而实施例二中显气孔率变化不大，虽然对比例2中的显气孔率也变化不大，但从透气性能上将，其透气性能明显比本技术的实施例二中透气性能差。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。