[发明专利]一种渐变三维贯通孔透气塞及其制备方法

摘要

本发明涉及一种渐变三维贯通孔透气塞及其制备方法。其技术方案是：将构建的三维空间孔骨架几何模型导入3D打印机，用3D打印浆体打印，得到多孔模板。多孔模板固定于透气塞模具底部，再将透气塞浆料浇入所述透气塞模具中，在温度为15～35℃和湿度为75～90％的条件下养护24h，脱模干燥。在1～100Pa条件下，以0.5～3℃/min的速率升温至600～800℃，保温1～3h；再以2～6℃/min的速率升温至800～1600℃，保温3～5h，随炉冷却至室温，制得渐变三维贯通孔透气塞。本发明具有透气量大、整体强度高、搅拌效果好、吹成率高、不易夹钢和洁净钢水效率高的优点，所制备的渐变三维贯通孔透气塞气孔贯通且分布均匀、量大且尺寸小。

主权项

1.一种渐变三维贯通孔透气塞的制备方法，其特征在于所述制备方法是：构建三维空间孔骨架几何模型，其中各参数如下：a＝H/n₁                                       (1)d＝k×a                                        (2)n₂＝2r_上/a                                     (3)n₃＝2r_中/a                                   (4)n₄＝2r_下/a                                     (5)式(1)～(5)中：a表示三维空间孔骨架几何模型中单个胞元的边长，mm，H表示透气塞的高度，H＝300～400mm，n₁表示三维空间孔骨架几何模型中单个胞元的层数，n₁＝12～24，d表示三维空间孔骨架几何模型中单个胞元的直径，mm，k表示三维空间孔骨架几何模型中单个胞元的比例系数，k＝1.01～1.05，n₂表示透气塞上平面中心线上胞元的个数，r_上表示透气塞上平面的半径，r_上＝50～65mm，n₃表示透气塞中间横截面中心线上胞元的个数，r_中表示透气塞中间横截面的半径，r_中＝70～90mm，n₄表示透气塞下平面中心线上胞元的个数，r_下表示透气塞下平面的半径，r_下＝75～100mm；由式(1)～(5)知：a＝12～34mm，d＝12～36mm，n₂＝3～10，n₃＝4～14，n₄＝4～16；将所述几何模型导入3D打印机，采用3D打印浆体进行打印，得到多孔模板；所述多孔模板固定于透气塞模具底部，将透气塞浆料浇入所述透气塞模具中，在温度为15～35℃和湿度为75～90％的条件下养护24h，脱模，110℃条件下干燥24h；然后在1～100Pa条件下，以0.5～3℃/min的速率升温至600～800℃，保温1～3h，再以2～6℃/min的速率升温至800～1600℃，保温3～5h，随炉冷却至室温，制得渐变三维贯通孔透气塞；所述透气塞浆料的制备方法是：将60～70wt％的板状刚玉颗粒、15～25wt％的板状刚玉细粉、6～10wt％的氧化铝微粉为和1～15wt％的纯铝酸盐水泥混合，得混合料；再向所述混合料中加入占所述混合料0.05～1wt％的聚羧酸盐，搅拌3～5min，然后加入4～6wt％的水，搅拌10～30min，制得透气塞浆料。