等壓壓制模具

模具的設(shè)計(jì)和選擇是等壓壓制的又一個(gè)重要問(wèn)題。有兩種模具:“濕袋”和“干袋”。選用哪一種，取決于壓制的坯件。雖然用“濕袋”壓制要慢得多，但這種模具適應(yīng)性強(qiáng)，適用于壓制數(shù)量少而尺寸大或者形狀復(fù)雜的制品。大量生產(chǎn)特定形狀和尺寸的小型制品時(shí)，采用“干袋” 。

用等壓壓制法生產(chǎn)大型耐火磚目前的主要缺點(diǎn)之一是設(shè)備和模具的費(fèi)用比其他成型方法高。不僅投資費(fèi)用高，而且模具的壽命也短。模具的設(shè)計(jì)理論很簡(jiǎn)單，但加工有時(shí)候可能是困難的。大型耐火磚用一頭敞開(kāi)的普通形狀的彈性袋子作模具就可以了。袋子放人有網(wǎng)孔的容器中。此容器對(duì)模具在加料和加壓時(shí)起支承作用。網(wǎng)孔使加壓的液體能夠通過(guò)，對(duì)彈性模具均勻地加壓。模具的蓋子能蓋牢是很重要的，蓋子的構(gòu)造設(shè)計(jì)成借助壓力介質(zhì)使其封住。大型磚的收縮也要精確設(shè)計(jì)，考慮粉料加壓時(shí)的壓縮和鍛燒時(shí)的收縮。影響壓縮率的因素有:組成、顆粒級(jí)配、原料制備方法、膠結(jié)齊d和潤(rùn)滑劑。制件的尺寸和形狀、充填料的方法等。雖然各種材料的這些數(shù)據(jù)都可計(jì)算，但是對(duì)于某種特定材料的確切的收縮率應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)加以計(jì)算。大型磚的收縮可根據(jù)小樣試驗(yàn)結(jié)果推算。如果使原料制備中的各個(gè)參數(shù)保持恒定，則加料和加壓時(shí)的收縮可以較準(zhǔn)確地加以控制。鍛燒收縮通過(guò)原料的顆粒級(jí)配、添加劑和鍛燒溫度進(jìn)行控制。

對(duì)于等壓壓制法來(lái)說(shuō)，原料的顆粒級(jí)配和表面化學(xué)性質(zhì)不像采用泥漿澆注法或其他成型方法時(shí)那么重要。原料的反應(yīng)性或燒結(jié)性能只是顆粒級(jí)配的函數(shù)，并決定鍛燒后制品的密度和氣孔率。

原料制備是等壓壓制中重要階段。往原料中加入適當(dāng)?shù)哪z結(jié)劑或壓制用的潤(rùn)滑劑，以便顆粒流動(dòng)，容易均勻充填入模具。噴霧干燥法是比較常用的一種方法。采用這種方法時(shí)，通常將原料與散凝劑、水和膠結(jié)劑混合。小型制品一般不加膠結(jié)劑就能達(dá)到要求的生坯強(qiáng)度。

可用作膠結(jié)劑的有：糊精、石蠟乳膠、硬脂酸鹽、油酸等。泥漿噴人加熱的噴霧室中，干燥成細(xì)小的顆粒，然后掉落在底部收集起來(lái)。用這種方法優(yōu)點(diǎn)很多。噴霧干燥后物料的水分相當(dāng)?shù)?，這是必要的，以便于將空氣從坯體的氣孔中壓擊，不致影響坯體的密度。通過(guò)控制給料、霧化和溫度，使噴霧干燥作業(yè)正常進(jìn)行，就能達(dá)到控制料的粒度、流動(dòng)性能和水分。

等壓壓制的具體方法為將干的原料(通常含有少量膠結(jié)劑)填入用橡膠、尿烷、聚氯乙烯或其他可壓縮材料制的模型中，然后放人加壓室中，用氣體或液體介質(zhì)加壓。

減壓和從摸子中取出后，生坯經(jīng)修理即進(jìn)行鍛燒，通常不加干燥。由于省掉了干燥階段，可以減少生坯存量。等壓壓制一般限于用細(xì)粒材料制造大量形狀復(fù)雜的小型制品，例如管、桿、火花塞，或者用于制造大得無(wú)法采用其他成型方法的制品 。

等壓成型法可代替泥漿澆注法用于生產(chǎn)供玻璃工業(yè)用的細(xì)粒的致密耐火磚。成型方法的選擇主要取決于制品的尺寸和形狀，因?yàn)椴徽撃姆N成型方法都可達(dá)到同樣的密度、質(zhì)量和抗玻璃液侵蝕性。

往模具中加料時(shí)，要求使模具振動(dòng)，以保持充料均勻。充料不均勻會(huì)造成生坯尺寸不勻和表面不平整。模具充完料加蓋后往往倒放入加壓室。這樣可防止加壓時(shí)損壞模具和影響其嚴(yán)密性。

將裝好料的模具放人壓力室，關(guān)閉壓力室后升壓。對(duì)各種耐火材料進(jìn)行的試驗(yàn)表明，采用12000~2000。磅/時(shí)“的壓力通常就能達(dá)到最大壓制密度。降壓要慢慢進(jìn)行，以免損壞坯件和設(shè)備。如有裂紋和其他缺陷，通常在脫模后即可發(fā)現(xiàn)。

用其他方法成型的制品的鍛燒制度，通常也適用于等壓壓制法成型的制品。某些膠結(jié)劑要求在一定的溫度下升溫較慢，以免坯體開(kāi)裂。2100433B

等壓式割炬是指其結(jié)構(gòu)與射吸式不同，其特點(diǎn)是割嘴為整體梅花形，乙炔與預(yù)熱氧的混合，是在割嘴的空隙內(nèi)完成的，所以體積小( 0.6kg)，使用輕便。等壓式割炬主要由主體、乙炔調(diào)節(jié)閥、預(yù)熱氧調(diào)節(jié)閥、切割氧調(diào)節(jié)閥、割嘴、乙炔管和氧氣管等組成。

射吸式液體燃料割炬的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)為射流泵，射流泵是一個(gè)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的泵，它是利用一股流體的能量抽送另一股流體的泵。射流泵工作時(shí)，高壓氧氣以流速V1由射流泵噴嘴高速射出，連續(xù)帶走了吸入室的空氣，在吸入室內(nèi)形成低壓區(qū)，被抽升的液體燃料在大氣壓力作用下，以流速V2進(jìn)入吸入室內(nèi)，兩股流體在喉管中進(jìn)行能量的傳遞和交換，工作流體的速度降低，被吸入流體的速度增加，直到喉管出口，使兩者的流速和壓力趨于一致，然后經(jīng)擴(kuò)散管使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能后，經(jīng)由管道輸送到割炬的噴嘴，在割嘴處與切割氧混合燃燒，達(dá)到切割金屬的目的。

設(shè)計(jì)的割炬使用液體燃料，在噴嘴處產(chǎn)生高溫火焰，使割炬具有一定的溫度，并傳遞至割炬喉管處，使其有適當(dāng)?shù)臒崃繉?duì)液體燃料進(jìn)行加熱并霧化，以便獲得更好的氣化效果，提高燃燒效率。

雙向壓制是相對(duì)于單向壓制而言，與單向壓制不同的是，雙向壓制中模腔中的粉末兩端都與模壁有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣可以獲得更加均勻致密的粉料壓坯。

圖1(a)為單向壓制，由于受到模具型腔內(nèi)摩擦力的影響，單向壓制粉末密度是自受壓處開(kāi)始從上至下逐漸減小，二雙向壓制，由于上下兩邊的粉末都相對(duì)于模腔運(yùn)動(dòng)，因此粉末是上下兩端到中部逐漸減小的，也就是中間的致密度最低，但整體上的粉末密度仍然顯著高于單向壓制。因此雙向壓制具有比單向壓制更高的粉末致密度以及坯體密度的均勻性。