机压成型法(moulding  by  mechanical  pressing)

使用压砖机将坯料压制成坯体的方法。一般机压成型均指含水量为4％～9％的半干料成型方法，因而也称半干法成型。常用的设备有摩擦压砖机、杠杆压砖机和液压机等。

实质上是一个使坯料内颗粒密集和空气排出、形成致密坯体的过程。机压成型的砖坯具有密度高、强度大、干燥收缩和烧成收缩小、制品尺寸容易控制等优点，所以该法在耐火材料生产中占主要地位。机压成型时为获得致密的坯体，必须给予坯料足够的压力。这压力的大小应能够克服坯料颗粒间的内摩擦力；克服坯料颗粒与模壁间的外摩擦力；克服由于坯料水分、颗粒及其在模具内填充不均匀而造成的压力分布不均匀性。这三者之问的比例关系取决于坯料的分散度、颗粒组成、坯料水分、坯体的尺寸和形状等。虽然压力与坯体致密化的关系有若干理论公式可供计算，如坯体气孔随压力成对数关系而变化等，但通常用试验方法近似地确定坯体所需的单位面积压力，并依此决定压砖机应有的总压力。

机压成型对坯料的要求除水分应有一定的波动范围外，对其颗粒度也有一定的要求，如应有合理的粒级配比，堆积密度尽可能大。一般临界粒度为3～5mm，小于0.088mm的细粉含量应在35％～45％范围内。

机压成型的砖坯最易出现的缺陷是层裂和层密度现象。层裂是在加压过程中形成的垂直于加压方向的层状裂缝。坯料水分过高、细粉过量、结合剂过少及压力过高都会导致层裂的产生。因此，在生产中必须对这几方面的参数加以控制。层密度现象即成型后砖坯的密度沿加压方向逆变。由上方单向加压的砖坯一般是上密下疏，同一水平面上是中密外疏。这是由于坯料颗粒间的摩擦力和坯料与模壁间的摩擦力而造成的压力递减所致。采用双面加压及在模具四壁涂润滑油降低外摩擦力的方法，可减少此种现象并降低坯体的气孔率。

要根据制品的质量要求、形状、尺寸和生产数量等进行综合考虑。一般加热炉用砖或形状简单、数量多、质量要求一般的制品，可选用生产效率较高的杠杆压砖机；质量要求较高的制品可采用公称压力不低于300t。的摩擦压砖机；厚度较大或形状较复杂而生产量大的制品，采用高冲程摩擦压砖机成型。当制品规定了显气孔率下限指标时，应选用压力较小的压机。

机压成型设备中，使用较多的是摩擦压砖机，常用的摩擦压砖机有公称’压力为700、1600、2000和3000kN等，高压力的摩擦压砖机为6000、7500、8000、10000、20000kN或更高。使用摩擦压砖L几压制砖坯时，应严格执行先轻后重的操作方法，以利于坯料中空气的排除。通过控制加压次数和最大冲击力来保证砖坯的质量。由于摩擦压砖机能量的传递是借助摩擦轮进行的，易因环境条件(如湿度等)的影响而波动。用液体传递能量的液压机的压力比较稳定，不受外界条件的影响，便于控制。液压机加压一般没有冲击现象，在设备的公称压力相同时，液压机的加压实际效果约为摩擦压机的一半，因此应以摩擦压机公称压力的一倍来选定液压机的公称压力。利用浮动加压，液压机可较方便地实现双面加压，减少层密度现象。在实施压机自动化方面，液压机较为方便。

20世纪70年代以来，耐火制品的新品种不断增加，坯料内加入石墨、硅等的工艺也日渐增多。为了便于坯料内空气的排除和石墨料的压实，在高吨位的压力机中增设抽真空装置，取得了明显的效果。

成型模具由金属制成，要求模具有高的耐磨、耐压和好的抗冲击性能。模具的材质主要有碳素钢、合金钢、硬质合金镶嵌结构等。对设计和制作模具有以下要求：(1)缩放尺率。为保证砖坯在干燥和烧成后有准确的外形尺寸，根据不同砖种和坯料，通过试验来决定成型时的缩放尺率。除硅砖以外的砖料，干燥或烧成后体积均会收缩，所以在设计模型时应适当放大尺寸。一般的粘土砖、高铝砖、镁砖等放尺率为0.5％～2.5％。硅砖因在烧成时体积发生膨胀，制造模具时应缩小尺寸，一般缩尺率为3％～4％。

(2)锥度。模板安装应有锥度，以便于脱模。一般的模型应上口大、下口小，锥度约为千分之五。

(3)厚度超过150mm的制品，应考虑使用双面加压模具。

(4)坯料在受压时有一定的压缩比，在设计模具时应按压缩比决定其高度，一般压缩比约在2以内。