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申请/专利权人：武汉科技大学

摘要：本发明涉及一种底吹工艺用Y型渐变斜通圆孔式透气塞及其制备方法，具体为：将构建的渐变斜通圆孔式透气塞几何模型导入3D打印机并打印透气塞模板，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；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，模板在600～800℃烧制时燃尽留下多孔结构。本发明可以在不易夹钢、吹气量大、冶金效果好的的同时，降低透气塞纵向的热梯度、增强透气砖的热机械性能，从而延长透气砖的使用寿命，并且利用3D打印技术一体化成型制备透气塞的整体性好、可复制性强、制造周期短及精度高，能够实现精准调控透气塞的几何结构。

主权项：1.一种底吹工艺用Y型渐变斜通圆孔式透气塞的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：构建三维空间透气塞几何模型，其中各参数如下：透气塞的高度H＝300～400mm，安全段高度h1＝100～150mm，渐变段高度h2＝10～20mm，吹气段高度h3＝130～290mm，安全段孔径r1＝0.1～0.3mm，吹气段孔径r2＝0.4～1.0mm，孔倾斜角度α＝0～6°，孔圈数x＝4～6，第x圈孔数nx＝2n，每圈孔间隔d＝15～20mm；进行参数化计算，以上下端面压差Pdf作为优化目标，以吹气段孔径r2、渐变段高度h2、孔倾斜角度α作为输入变量P1、P2、P3，同时考虑到最大温度P4、最大等效应力P5、最大塑性变形量P6是决定透气塞热机械性能和冶金性能的重要指标，因此以P4～P6为约束条件，数学模型如下： 式中：Tmax、σ、s分别为透气塞结构最大温度、最大等效应力、最大塑性变形量；PL、PU分别为设计变量上限值和下限值；将所述几何模型导入3D打印机，采用3D打印浆体进行打印，得到透气塞模板1；将透气塞浆料浇入所述透气塞模板1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Y型渐变斜通圆孔式透气塞；其中，所述透气塞浆料的制备方法是：将0～8wt％的CMA骨料、62～70wt％的板状刚玉骨料、15～19wt％的板状刚玉细粉、6～10wt％的氧化铝微粉为和1～10wt％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。

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