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熔铸陶瓷生产工艺流程是将具有一定化学组成的陶瓷配料,在2500摄氏度左右温度下用电弧炉熔化。熔体在与该陶瓷相适应的温度下浇入铸模内,再放到有保温填料的保温箱内或隧道窑中进行缓慢地冷却,以形成能保证铸件具有最佳性能的显微结构;用带金刚石刀具和磨具的设备对铸件进行机械加工,确保制品具有精确的几何形状和低的粗糙度表面,从而提高电熔陶瓷制品的质量及延长使用寿命 。
由于熔铸陶瓷生产方法特殊,与烧结法生产的陶瓷相比有以下特点:
(1)制品致密,气孔少,且为闭口气孔。
(2)机械强度和高温结构强度大。
(3)具有高的导热性和抗渣性。
(4)组成相完全由成分决定,质量控制简单,产品稳定性好。
(5)耗电高,每生产1t电熔锆刚玉(AZS)耐火砖,需耗更多电量 。
陶瓷多数是按照一般的陶瓷成形方法,大多数是压制法制造的。另一种制造工艺是根据氧化物熔体在高温(大于2000℃)中有足够高的导电性,因而可以在电阻炉或电弧炉中熔融的原理设计的。作为炉衬就是熔体外部的凝固物。成形方法就是将熔化好的熔体浇注在准备好的模子中。这种成形方法的优点是制成的砖气孔率很低,开气孔率几乎为零。如果采取适当的措施避免形成熔铸空洞封闭气孔也很少。因而这种制品抗腐蚀性特别强 。
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大量应用的高温结构材料如高温合金、钛合金、金属间化合物等,均含有大量稀缺或纯金属元素,价格昂贵,加工困难,主要用于制造燃气轮机涡轮、压气机、燃烧室等关键部件。这些零部件工作条件苛刻,要求结构比强度、比刚度高,通常外形复杂且要求提供近无余量熔铸件或超塑性等温锻件,冶金质量、尺寸精度、表面质量要求很高。因此,特种熔铸和成型技术得到迅速发展和应用。
例如高温合金广泛应用真空感应熔模精密铸造、定向凝固、单晶铸件;钛合金广泛应用真空电弧凝壳熔铸件;喷射成型;粉末超塑性等温锻造等。
熔铸成型法是配合料经高温熔化后直接浇铸成制品的成型法。因一般常用熔化配合料,所以熔铸成型的制品亦称为电熔制品。
熔铸成型的最大特点是将高温熔体直接倒入模型中成型。这就要求模型具有很高的耐火性能、良好的透气性、较高的耐冲击强度和抗热震性能,而且不与熔体发生反应。常用的模型由石英砂、刚玉砂或石墨板等制成。
熔铸耐火制品具有晶粒大、结构致密、机械强度高、耐侵蚀性好等特点,主要用于玻璃工业。
熔铸镁铬砖(fused cast magnesite chrome brick)是指以镁砂和铬铁矿为主要原料制成的熔铸耐火制品。又称电熔镁铬质耐火制品 。