外观形状，如外形、边角的情况，坯体质量除与原料和配料有密切关系外，成型加工工艺是决定坯体质量的主要的因素。依照产品要求性能的不同和形状不相同，要选择正真适合的成型工艺和成型设备来加工制品的坯体。综合影响坯体质量的重要的因素有：

  注浆法适于制造形状复杂、薄壁特种耐火材料制品，如坩埚、炉管、热电偶保护管、球磨罐、瓷球等产品。主要设备有：石膏模制作机(陶车)、泥浆真空除气机、注浆机等。

  注浆法成型要用熟石膏作模具。熟石膏原料大都使用市场上出售的医用石膏粉或食用石膏粉，即半水石膏(CaSO4 · 1/2H20)。

  制圆柱形石膏模在陶车上加工，其他形状的石膏模是用木板夹在水泥平台上加工。

  石膏模的制作程序是：要先作阳模，阳模材料可用石膏、硬木、硬质塑料或金属材料。阳模形状要与制品一样，但要经过放尺，放尺率一般在14% ~17%之间、放尺率的计算方式如下：

  用阳模制造阴模，以石膏和硬木制的阳模一般在表面涂上漆片，以增加其光滑度。坩埚类及其他小件制品可做成整体式石膏模、管状或大型制品要制成分体式组合石膏模。在阳模表面涂上脱模剂(肥皂水等)，放在特制的木框中间，在注浆方向上部预留注浆孔和排气孔后将已除掉气泡的半水石膏浆注人模框中。石膏浆的比例一般为：石膏：水= 1:0. 75 ~ 1.0。待发热0.5h硬化后拆掉模框和阳模即制成可浇注成型用的石膏模(即阴模)。为使石膏模能多次重复使用，并保持充足的吸水能力，要求石膏模的壁厚，小石膏模在30mm左右、大石膏模在50 ~80mm。

  石膏模制成后要进行充分干燥。组合石膏模在制作时要预留子母口，预防在使用时错位，在干燥时也要组装起来用夹具夹好，防止在干燥过程中发生变形。石膏模应在65丈温度下干燥到水分在2%〜5%之间。石膏模干燥后应保存在干燥状态下。石膏模可以重复使用，但在每次使用后都要经过清理和充分干燥。

  浇注泥浆的性能对生产的基本工艺和坯体质量都有很大的影响,因此要求浇注泥浆要具有以下性能：

  2)要具备比较好的流动性，控制泥浆密度在1.8 ~2.5g/cm3，中性注浆pH值为6〜7,酸性注浆pH值为5 ~6。

  泥浆的制备:将已制好的粉料(或外购的粉料)，一般要求粒度小于占95%以上，在其中加人增塑剂和除泡剂以及适量的水，在瓷衬的球磨机上进行研磨打浆6h以上。在制泥浆过程中，要控制泥浆的PH值和密度。制好的泥浆首先要过筛，以除掉颗粒料和其他杂物，接着进行真空脱气处理。

  泥浆浇注成型有5种方法：实心浇注、空心浇注、压力浇注、真空浇注、离心浇注。

  第一种实心浇注：这种注浆法通常用于上注法的厚壁制品。根据制品的大小、形状复杂程度、能够使用单面吸浆或双面吸浆操作。单面吸浆是以硬木或金属做模芯，双面吸浆则用石膏做模芯。在石膏模注浆后，在吸浆过程中要不间断地补浆，直至达到完全不吸浆的时候为止。待硬化后可脱掉模芯和非支撑面的分体组合模，隔日脱掉石膏模并将坯体移至垫有绒布的平板上。

  第二种空心浇注：这种注浆法通常用于上注法的薄壁制品，如坩埚、炉管、热电偶管等制品。石膏模制成上开口或上浇注口的整体式或分体式石膏模。如浇注吊装烧制的制品时，在制石膏模时要预留有吊装用的喇叭口，喇叭口的中心角为60°。

  在浇注大型制品时，注浆管应当伸人到石膏模的底部，防止泥浆冲击石膏模以减少影响吸浆速度造成制品壁厚不匀现象。根据制品的大小控制注浆速度，防止注浆速度慢形成制品上部壁薄，下部壁厚的不匀现象。吸浆时间可根据制品壁厚要求确定，一般在5 ~20min。在吸浆过程中要不断补浆、保持泥浆液面不低于石膏模的上口。根据经验及观察，吸浆达到一定的要求厚度后，立即将余浆倒回泥浆桶，控浆后石膏模要倒立斜放、有利于坯体脱离石膏模。坯体自然离模后，并具有一定强度即可脱模。组合石膏模要脱掉部分或不受力部分石膏模，最后再全部脱掉石膏模。

  第三种压力浇注：压力注浆一般都会采用下注法。泥浆可在压力下注入石膏模。这种浇注方法可缩短注浆时间，提高注坯的密度。加压方式是将泥浆放入可上下移动的高位泥浆桶内，提高泥浆桶与石膏模的位差，使泥浆形成自然压力，通过放浆管和阀门与石膏模联接。当打开阀门开始注人泥浆后，用调节泥浆桶的高度来调节注浆速度。待石膏模内注满泥浆后将泥浆桶内的泥浆上平面与石膏模的液面保持一致，要随时调整泥浆桶的高度。

  第四种真空浇注。这种浇注方法是在真空室内进行的。先将石膏模放人真空室内，并与浇注的泥浆管连接，然后关闭密封门，启动真空泵抽气，当线mmHg)时，打开阀门注人泥浆，注满泥浆后关闭阀门。根据石膏模吸浆情况还要随时补充泥浆。注浆完毕后(达到一定的要求吸浆厚度)，在真空室外脱模。真空浇注虽然工艺较为复杂，但注坯质量有明显提高，注件的气孔率低，致密度提高，采用泥浆真空处理，普通泥浆浇注法生产也可提高注坯质量，同时还可提高生产效率。真空处理泥浆装置如图

  ：这种方法适于制造大形环状制品和管状制品。离心浇注方法有立式和卧式两种。其特点是将石膏模固定在旋转台上使石膏模作旋转运动。泥浆在石膏内受离心力的作用在石膏模壁上形成致密的干涸层，根据制品的、壁厚要求确定浇注时间。在注浆时为防止泥浆外溢，只能加入模子高度的三分之二，所以在做石膏模时一定要加高。由于注浆成型方法的设备简单，操作技术容易掌握，而且适用于形状复杂、薄壁的小形制品，从而被广泛地使用。但注浆法也存在一些缺点，如难以机械化流水作业生产，劳动强度大，烧成收缩比较大

  由于半水石膏质量波动以及存放时间的长短，使制出的石膏模产生吸浆不勻现象，有的还出现在一个石膏模上产生吸浆厚度不一的现象。2)泥浆不稳定

  ，原料的晶形转化情况和研磨时间的长短是影响泥浆稳定的重要的因素。因此，要选择正真适合的原料煅烧温度，如烧结氧化铝在1500 ~ 1550℃煅烧，在球磨机中的研磨时间， 如在钢球机中研磨IOOh，这样做才能够制得稳定性高的泥浆。3)泥浆的振凝

  ，即泥浆在受到振动后会发生结块现象，造成此现状的根本原因是由于泥浆中固体物质的粒度分布很好，颗粒容易形成最紧密的堆积，同时泥浆中的固液比太大所致。再加少量水，经过打浆后即可消除这种现象。4)泥浆的触变

  ，成型后刚脱模的素坯在受到轻微振动，甚至用手轻微一碰时，就会变成非常柔软且容易流淌的反常现象。这是由于物料中细颗粒占的比例过大，因而使述体内吸附的水膜总面积过大，脱模后坯体内部的水分剩留过多，就形成泥浆中局部水分集中产生泥浆流淌的触变现象。通过改进固体物质的粒度分布就可以消除这种触变现象。5)泥浆的沉降

  ，泥浆经过一段时间的存放后，泥浆中的固体颗粒物料会产生自然沉降与水分离而破坏悬浮状态，从而形成的沉降体积称为沉降容。要求泥浆的沉降容越小越好，即泥浆的悬浮状态好。用这种泥浆可生产较高密度的素坯。通过调整泥浆中固体物料的粒度分布和固液比的大小，能大大的提升泥浆的悬浮性，使泥浆的沉降容减少或消除。02

  ,如各种陶瓷烧嘴、喷砂嘴、电子陶瓷器件、纺织瓷件、高压电瓷器件，密封环等。热压注成型的基本工艺是以石蜡为结合剂，將原料与石蜡在

  80 ~ IOO℃以下，进行充分混合,然后在热压机上在很多压力下将热蜡浆注入金属模的模腔内，待金属模稍冷却后即可将制品的坯体脱出来。在工业生产里，一般都事先将原料和石蜡在加热的搅拌机中混合后制成蜡饼。在制蜡饼时，根据原料的品种和性能变化，控制石蜡的加入量在

  10% ~ 15%。为了稳定蜡浆，增加流动性和便于脱模，在配料中还要加入少量的蜂蜡和脂肪酸。热压注成型模可用任何一种金属来制造。根据制品形状设计可拆卸的组装金属模。在制造金属模时，要根据原料品种和质量的变化确定放尺率，一般波动在

  13% ~ 15%之间。热压注成型在热压注机上进行。鹤壁无线电专用设备厂生产的电子陶瓷热压注机的技术性能见表

  热压注成型：先准备好蜡浆饼，将蜡浆饼在加热搅拌机中熔化，并要从始至终保持蜡浆的流动性。然后取部分热蜡浆放入热压注机的盛浆桶内，并启动加热系统，在蜡浆达到

  80 ~ 100t后即可进蜡浆注成型。将模具置于热压注机的工作平台上，模具的注浆孔要对正工作台上的注浆孔，顶部对准压紧装置，同时启动压缩空气，上下一起加压，使蜡浆快速注入模具中。卸压后取下模具并进行脱模。如果模具的温度偏髙难以脱模时，可用冷水降温。如果制品较大，模具的气密性高时可在模具顶部合适的位置预留放气孔。脱模后的坯体应当立即修整，特别是注浆孔、放气孔部位以及边角部位等。

  热蜡注制品坯体由于含有较多的蜡做结合剂，在烧成之前一定要进行脱蜡。一般在电炉中或倒焰窑中进行脱蜡。

  脱蜡的工艺方法是将蜡坯装人匣钵内、匣钵四周用与蜡坯相同或相近的粉料填充，坯体之间的间距不小于

  5mm，底部垫料厚度不小于IOinm，顶部覆盖层不小于20mm。将装好的匣钵于电炉或倒焰窑中加热脱蜡。在加热过程中，坯体内的石蜡等受热熔化后，逐步地向坯体周围的粉料中转移，最后排除到匣钵外部被分解或燃烧。因此，排蜡时在

  120 ~ 580℃的温度范围内要严控升温速度，以防止升温过快造成坯体开裂、变形或鼓泡现象。排蜡的最高温度为1150 ~ 1200℃。排蜡后的坯体进行冷加工和打磨。倒焰窑排蜡的升温曲线。03

  用真空挤管机可以生产各种规格的方、圆棒形、管形、蜂窝形状的特种耐火材料制品。

  。真空挤压成型机用的可塑性泥料中含水量较高。含水量的高低是与原料的品种和产品的形状有关。一般含水率在

  在等静压机上成型各种特种耐火材料制品。这种成 型方法也有的称干法成型。用等静压机成型氧化物陶瓷制品、如大型炉管、坩埚、高压钠奵管、火花塞、研磨 介质球和衬里等陶瓷制品。陶瓷粉料都是经过配料和湿磨加工的粉料，再经过喷雾干燥和造粒后才能在等静压机上成型。但在成型炼钢用的侵人式水口，整体塞棒、 整体出钢口等特种耐火材料制品时，能够使用低水分或低结合剂

  六厂生产的干袋式等静压成球机对的技术性能见表2-40.雅安川西机器厂生产的高温热等静压机的工作原理

  高温热等静压技术是在高温度高压力条件下，同时完成粉末压制成型和烧结工艺，可制取接近理论密度的细晶粒，

  性能均匀的复杂粉末制件。热等静压机在航空、航天系统及冶金、工业陶瓷、各种超硬材料工具、磨料磨具、复合材料等行业，已成为制取1%精尖制品的专用设备。用于钨、钼、铍、钛等粉末制件，晶粒细化均匀、无偏析，可达理论密度;对高温合金、高温陶瓷、高合金铸件进行热等静压处理，可消除内应力、气孔、裂纹、缩孔、偏析等内部缺陷，提高抗疲劳、断裂性能，是制取航空发动机高质量叶片、航天火箭耐烧蚀喉衬、宇宙飞船高温整流罩等高、尖、新制品的理想设备。其工作原理是将工件放人加热炉内，通过气体压缩机导入高压气体，并通过加热炉对工件加热，并根据帕斯卡定律，高压气体将均衡地作用于工件的所有表面，在高温、高压同时作用下，工件均匀收缩并烧结成制品。2)等静压制品成型生产工艺：

  在等静压机上成型大型特种耐火材料制品，需要特制橡胶(乳胶)模具。橡胶模具基本有3种类型，如图2-11所示，压制球形制品的橡胶模具如图2-12所示。橡胶模具在设计时要考虑放尺率，一般放尺率在30% ~ 40%。影响放尺率的因素主要有受成型压力大小而产生的压缩比;各种原料的烧成收缩以及制品冷加工的余量。

  造粒粉原料要求平均粒径小于2um，最大粒径要小于10um。这种原料由于比表面积大，流动性极差，造成填充性能不好，为提高原料的填充性能，对原料要进行喷雾造粒。在各种粉料中加人外加剂，放人高速搅拌机中搅拌均勻，然后送入YPG型压力喷雾造粒干燥机(图2-66、表2-29)中进行造粒干燥。造粒料呈小圆球状，流动性极好，填充系数大，造粒料粒度小于0. 3mm。

  上顶部密封盖。必要时，在顶部预留孔处进行抽气处理，以提高坯体的压制效果。④ 加压成型：

  与高压容器内的介质相同)清洗料筐中和橡胶模外表面上附着的粉料及其他夹杂物。清洗后放人等静压机的高压容器中进行增压成型。压制操作.对述体性能有很大的影响(

  见氧化物等静压制品)。根据制品的品种、形状大小来确定成型压力的大小，一般压力为100~300MPa,保压时间为5~20min。在增减压过程中，在低压增压时增压速度要慢些，这样有助于料隙间空气的排除。与此相反，在高压减压时减压速度要慢些，这样有助于释放坯体内部的应力，能够更好的降低坯体裂纹的发生。05压制法

  摩擦压砖机有很大的冲击力，压制效果好，可以压制各种形状的特种耐火材料。采用压制法成型各种特种耐火材料制品要设计耐磨性好的、坚固的钢模。根据制品的形状钢模可以设计成整体式或装配式两种。根据原料性质、在设计模具时要考虑一定量的放尺率，一般放尺率在0

  〜1%。采用压制法成型时，制品的压制方向和操作方法对制品的质量有很大的影响。如要求布料均匀、防止粒度偏析，边角部位布料一定要高于中心部位，在压制过程中要采用轻压

  采用压制法成型制品时，都会存在着上、下组织架构不匀的现象，特别是压制厚度较大的制品时，由于物料间的摩擦力和物料与模壁之间的摩擦阻力，使砖坯形成上部组织致密、下部组织疏松的现象。

  采用双面加压压制法成型制品时，能大大的提升制品组织架构的均匀程度，几种加压方法对砖坯体积密度的影响如图2-13

  常温耐压强度相差5.0~8.0MPa。用双面加压成型制成的电熔再结合刚玉砖，其性能明显地优于单面加压成型的制品，质量比较见表2-42。雅安川西机器厂生产的

  型全自动液压压砖机的技术性能见表2-43。辽阳锻压机厂生产的摩擦压砖机的技术性能见表

  次左右频率的振动下，物料的质点相互撞击，动摩擦代替了质点间的静摩擦，物料变成具有流动性的颗粒。由于得到振动输人的能量，颗粒在坯料内部具有三维空间的活动能力，使颗粒能够密集并填充于模型的各个角落而将空气排挤出去，各种颗粒的配料得以有序的排列。因此，能在较小的单位压力下得到较高密度的制品。振动冲压成型机的结构原理如图2-14所示。XFZ-G

  型液压智能振动成型机是由唐山市耐火材料专用设备厂生产的、由主机、液压站、电脑控制柜、机械手等几部分所组成，通过高频振动上下复合加压成型制品，制品密度高、组织架构均匀，适合各种耐火材料、陶瓷等工业的大型、超薄、超厚、异型制品的成型，具有无法替代的作用。独特的双工位系统可使产品产量成倍增长。其振动成型机成套设备的技术性能见表

  。加压振动成型的模具大部分是使用硬杂木做的、组装式的模具。为了使制品的尺寸准确、外形规整，模具要求有底托板和上压板。模具的放尺率一般在

  。特殊模具或大型模具亦可用钢板或铝谷金板或塑料板制作。振动成型用的泥料的水分加入量要高于机压成型泥料的水分，低于人工成型泥料的水分，一般在6% ~ 8%

  固定在)操作平台上，将泥料(定量)放在模腔内，加上上盖板后进行加压振动成型。大型制品或较高的制品，还要采用分层加料并捣固后再进行加压振动成型的方法，能大大的提升制品密度的均匀性。用振动法成型的砖坯，要用翻板机将砖坯转移到托板或干燥板上。用振动法亦可成型轻质特种耐火材料，如氧化铝、氧化锆空心球制品、聚轻氧化物制品等。

  ，在加热的状态下进行加压成型的方法称为热压法成型。采用热压法成型的特种耐火材料制品可以缩短加工的工艺时间，降低烧成温度，提高制品的性能。所以某些要求具有高性能的特种耐火材料制品，采用热压法成型。热压法成型的优 点是可获得接近理论密度的制品。在热压时调节烧成温度、成型压力和原料的状态，是热压法成型的关键。采用合适的热压条件能控制晶粒生长、有助于颗粒之间的接触和扩散。热压法成型加压设备是采用液压机、

  模具采用高强石墨加工，加热炉采用感应加热炉或电阻式加热炉。各种氧化物材料在氧化铝模具中,

  在不同热压温度和压力下，达到相对理论密度情况见表2-47。以氧化铝为原料，在

  压力下，于1600℃热压30min，可制成相对密度99%的产品。以铝铵矾经1000℃加热制成的氧化铝为原料，其比表面积为34500cm2/g在1400 ~1600丈，体积密度为3. 87g/Cm3。但在高压下为420MPa保持I0min的体积密度为3. 94g/cm3。热压高频加热设备的结构如图2-15

  真空电阻热压炉是一种内热式石墨炭管炉，以石墨做发热元件,在真空条件下加热，用液压机加压。其技术性能如下：额定功率100kW,线Pa,工作时候的温度2200℃，工作室尺寸小310mm X 520mm，均温区高度200 ~ 250mm,温差±35℃，配套液压机YA32-315四柱万能液压机。08熔铸法

  熔铸法成型制品的加热方法有：电弧炉、太阳炉、电阻炉等加热方法，也有采用铝热法和等离子法的加热方法。

  熔铸耐火材料制品大多数都用在玻璃窑、炼铜或镍的闪速炉上。其制品的品种有锆莫来石砖、锆刚玉砖、(α、β、α-

  β）刚玉砖、莫来石砖、尖晶石砖(镁铬质、镁铝质)以及熔融石英制品。浇铸缓冷的目的是：一是制品的定型处理;二是排除熔液内部的气体，减少制品的缩孔

  ;三是控制降温冷却速度，以减小液固转化时的内部结构应力，防止制品的冷却开裂。熔铸砖在退火炉中的降温速度，在缓冷箱中的降温速度如图2-17、图2-18所示。

  2-21所示。◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆