CN108746561B - 一种铅砖的生产装置和生产方法 - Google Patents

Abstract

一种铅砖的生产装置和生产方法，装置包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套、上压头和下压头，所述模套中间有一上下相通的模腔，所述上压头和所述下压头与所述模套中的模腔配合组成压制铅砖的型腔，该装置自动化程度高，人参与少，且采用电加热，精确控温，降低铅的挥发性，减少了人员铅伤害的几率，利用该装置生产出的铅砖具有铅利用率高，几乎没有损失，生产出的铅砖没有气孔、蜂窝等缺陷，质量高且铅砖美观，表面平坦光滑，该生产方法也是一种绿色生产方法。

Description

一种铅砖的生产装置和生产方法

技术领域

本发明涉及辐射防护技术领域，具体涉及一种辐射防护用铅砖的生产装置和生产方法。

背景技术

铅因其可隔离有害电离辐射而成为重要的材料，因此铅砖在核工程，医疗和工程行业用作用于防护电离辐射的50mm和100 mm 厚墙的铅屏蔽构件。铅砖为实验室和工作环境(墙壁装配)提供放射性辐射的保护，互锁铅块使任何尺寸的保护墙和屏蔽室的支竖、改变和重新部署变得容易。铅砖基本上就是具有互锁能力的矩形砖，主要在辐射可能性非常大的场所或过程中用于制造屏蔽墙。铅砖对临时或永久屏蔽/储存情况是一种便利的解决方案。铅砖容易堆叠、展开和重新部署，可提供最大程度的保护。铅砖由最优质的铅制成，具有标准的硬度，表面平坦光滑，即使在尖锐直角的情况下，也能实现完美平齐的安装。

传统铅砖生产方法为：先将铅锭融化，然后浇入铅砖模子中，待冷却成型后脱模，再用铣床将铅砖的浇筑口部位铣平，制成铅砖成品。这种铅砖生产工艺存在以下问题：1、铅污染严重，在铅锭融化和浇筑过程中，铅容易挥发造成环境污染，对现场的操作工人也是一种毒害；2、铅浪费，铅锭融化和浇筑过程，有部分铅残留和掉落导致无法再次利用，在铣床铣平铅砖的过程中，部分铣出碎屑无法收集再次利用；3，生产的铅砖的质量不稳定，由于浇筑过程中铅水的温度不同，导致一部分铅砖在浇筑过程中，内部存在有气孔、蜂窝等结构，造成铅砖质量无法保证。

发明内容

针对目前存在问题，本发明公开了一种铅砖的生产装置和生产方法，该装置自动化程度高，人参与少，且采用电加热，精确控温，降低铅锭挥发性，减少了人员铅伤害的几率，利用该装置生产出的铅砖具有铅利用率高，几乎没有损失，生产出的铅砖没有气孔、蜂窝等缺陷，质量高且铅砖美观，表面平坦光滑，该生产方法也是一种绿色生产方法。

为实现上述目的，本发明采用如下设生产装置和生产方法：

一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套、上压头和下压头，所述模套中间有一上下相通的模腔，所述上压头和所述下压头与所述模套中的模腔配合组成压制铅砖的型腔，所述模套中靠近模腔壁的四周设置有电加热棒，所述模套中在电加热棒位置外设置有冷却水通道，所述上压头中靠近压头表面设置有电加热棒，再向里设置有冷却水通道，所述模套中靠近模腔壁中部的位置设置有热电偶，所述下压头中靠近压头表面设置有电加热棒，再向里设置有冷却水通道，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套上表面与液压机工作平台平齐，所述上压头与液压机上部油压缸连接，所述下压头与液压机下部油压缸连接，所述下压头位于所述模套的模腔底部，所述电加热棒和所述热电偶与液压机的控制***连接。

进一步的，所述液压机设置有水平的油压推料杆。

进一步的，所述电加热棒满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

进一步的，所述热电偶为E型、J型或T型之一。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，包括如下步骤：

S1、先将铅粉或碎铅按一定重量称量后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热；

S2、液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变；

S3、等待铅砖磨具内温度升到330-360℃，然后保持一定的时间，断开电加热棒的电源；

S4、加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到200℃以下时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外；

S5、由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。

本方法生产的铅砖符合GB12163-1990标准。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的一种铅砖的生产装置和生产方法：铅的融化和成型的空间小，且相对密闭，即内部高温外部低温，铅即使因高温挥发也因模具边缘部的低温很快凝结在模具上，有效的解决了因高温导致的铅挥发造成的环境污染，且铅砖在融化成型的过程中，人员远离设备，减少了人员铅伤害的几率，有效的保护了人员的身体健康。

2、本发明的一种铅砖的生产装置和生产方法：使用电加热，与传统的铅砖生产的熔炼浇筑相比无污染，节能环保，且绿色生产。

3、本发明的一种铅砖的生产装置和生产方法：铅利用高，几乎没有铅损失，也不会造成环境污染。

4、本发明的一种铅砖的生产装置和生产方法：生产出的铅砖内部没有缺陷，表面平坦光滑，美观大方，每块铅砖都有质量保证，彻底避免了铅砖内部有气孔、蜂窝等缺陷。

5、本发明的一种铅砖的生产装置和生产方法：可实现按需生产，做的产品零库存，有效的节约了企业是生产成本，提高了企业效益。

附图说明

图1 为本发明的生产装置示意图。

图2为本发明的模具示意图。

图中：模套1，上压头2，下压头3，模腔4，热电偶5，上部油压缸,6，下部油压缸7，油压推料杆8，工作平台9，电加热棒10，冷却水通道11。

具体实施例

下面结合附图对本发明的实施例进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套1、上压头2和下压头3，所述模套1中间有一上下相通的模腔4，所述上压头2和所述下压头3与所述模套1中的模腔4配合组成压制铅砖的型腔，所述型腔为平面砖型，所述模套1中靠近模腔4壁的四周设置有电加热棒10，所述模套1中在电加热棒10位置外设置有冷却水通道11，所述上压头2中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述模套1中靠近模腔4壁中部的位置设置有热电偶5，所述热电偶5为E型热电偶，所述下压头3中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套1上表面与液压机工作平台9平齐，所述上压头2与液压机上部油压缸6连接，所述下压头3与液压机下部油压缸7连接，所述下压头3位于所述模套1的模腔4底部，所述电加热棒10和所述热电偶5与液压机的控制***连接，所述液压机设置有水平的油压推料杆8。

进一步的，所述电加热棒10满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，先将铅粉称量6.1千克后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热，液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，液压机产生一定压力时，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变，等待铅砖磨具内温度升到330℃，然后在330±1℃的范围内保持5分钟，断开电加热棒的电源，同时加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到150℃时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外，由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。

实施例二：

一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套1、上压头2和下压头3，所述模套1中间有一上下相通的模腔4，所述上压头2和所述下压头3与所述模套1中的模腔4配合组成压制铅砖的型腔，所述型腔为角砖型，所述模套1中靠近模腔4壁的四周设置有电加热棒10，所述模套1中在电加热棒10位置外设置有冷却水通道11，所述上压头2中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述模套1中靠近模腔4壁中部的位置设置有热电偶5，所述热电偶5为J型热电偶，所述下压头3中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套1上表面与液压机工作平台9平齐，所述上压头2与液压机上部油压缸6连接，所述下压头3与液压机下部油压缸7连接，所述下压头3位于所述模套1的模腔4底部，所述电加热棒10和所述热电偶5与液压机的控制***连接，所述液压机设置有水平的油压推料杆8。

进一步的，所述电加热棒10满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，先将碎铅称量5.5千克后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热，液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，液压机产生一定压力时，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变，等待铅砖磨具内温度升到340℃，然后在340±1℃的范围内保持4分钟，断开电加热棒的电源，同时加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到150℃时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外，由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。

实施例三：

一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套1、上压头2和下压头3，所述模套1中间有一上下相通的模腔4，所述上压头2和所述下压头3与所述模套1中的模腔4配合组成压制铅砖的型腔，所述型腔为端砖型，所述模套1中靠近模腔4壁的四周设置有电加热棒10，所述模套1中在电加热棒10位置外设置有冷却水通道11，所述上压头2中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述模套1中靠近模腔4壁中部的位置设置有热电偶5，所述热电偶5为J型热电偶，所述下压头3中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套1上表面与液压机工作平台9平齐，所述上压头2与液压机上部油压缸6连接，所述下压头3与液压机下部油压缸7连接，所述下压头3位于所述模套1的模腔4底部，所述电加热棒10和所述热电偶5与液压机的控制***连接，所述液压机设置有水平的油压推料杆8。

进一步的，所述电加热棒10满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，先将碎铅和铅粉混合物称量6.9千克后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热，液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，液压机产生一定压力时，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变，等待铅砖磨具内温度升到345℃，然后在345±1℃的范围内保持10分钟，断开电加热棒的电源，同时加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到150℃时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外，由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边即，到成品。

实施例四：

一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套1、上压头2和下压头3，所述模套1中间有一上下相通的模腔4，所述上压头2和所述下压头3与所述模套1中的模腔4配合组成压制铅砖的型腔，所述型腔为开孔砖型，所述模套1中靠近模腔4壁的四周设置有电加热棒10，所述模套1中在电加热棒10位置外设置有冷却水通道11，所述上压头2中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述模套1中靠近模腔4壁中部的位置设置有热电偶5，所述热电偶5为T型热电偶，所述下压头3中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套1上表面与液压机工作平台9平齐，所述上压头2与液压机上部油压缸6连接，所述下压头3与液压机下部油压缸7连接，所述下压头3位于所述模套1的模腔4底部，所述电加热棒10和所述热电偶5与液压机的控制***连接，所述液压机设置有水平的油压推料杆8。

进一步的，所述电加热棒10满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，先将碎铅称量9千克后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热，液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，液压机产生一定压力时，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变，等待铅砖磨具内温度升到348℃，然后在348±1℃的范围内保持13分钟，断开电加热棒的电源，同时加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到150℃时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外，由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。

实施例五：

一种铅砖的生产装置，包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套1、上压头2和下压头3，所述模套1中间有一上下相通的模腔4，所述上压头2和所述下压头3与所述模套1中的模腔4配合组成压制铅砖的型腔，所述型腔X型砖型，所述模套1中靠近模腔4壁的四周设置有电加热棒10，所述模套1中在电加热棒10位置外设置有冷却水通道11，所述上压头2中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述模套1中靠近模腔4壁中部的位置设置有热电偶5，所述热电偶5为T型热电偶，所述下压头3中靠近压头表面设置有电加热棒10，再向里设置有冷却水通道11，所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套1上表面与液压机工作平台9平齐，所述上压头2与液压机上部油压缸6连接，所述下压头3与液压机下部油压缸7连接，所述下压头3位于所述模套1的模腔4底部，所述电加热棒10和所述热电偶5与液压机的控制***连接，所述液压机设置有水平的油压推料杆8。

进一步的，所述电加热棒10满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

一种铅砖的生产方法，利用上述铅砖的生产装置，先将碎铅称量4.1千克后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热，液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，液压机产生一定压力时，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变，等待铅砖磨具内温度升到355℃，然后在355±1℃的范围内保持3分钟，断开电加热棒的电源，同时加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到150℃时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外，由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。

该方法是利用铅的熔点低，只有328℃，铅即使在熔化时也不与空气中的成分和其他固体物质反应，化学稳定性好，用液压机在保持有压力存在的情况下，铅砖内部更加密实，不会产生气孔和蜂窝状结构，从而杜绝了这类缺陷产生的废品。

与浇筑法生产的铅砖相比，本发明的方法更加环保，节能，质量更可靠，且产品美观大方，一致性好，产品符合GB12163-1990标准。

本发明的设备可与其他相关设备一起组成无人自动流水生产线，实现铅砖的自动化生产，使用电加热，与传统的铅砖生产的熔炼浇筑相比无污染，节能环保，且绿色生产，铅的利用率高，对人员的铅损害降低到最低，生产出的铅砖质量高，且没有废品，降低了企业的生产成本，极大的提高了企业经济效益和环境效益。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种铅砖的生产装置，其特征在于：包括铅砖模具和液压机，所述铅砖模具包括模套（1）、上压头（2）和下压头（3），所述模套（1）中间有一上下相通的模腔（4），所述上压头（2）和所述下压头（3）与所述模套（1）中的模腔（4）配合组成压制铅砖的型腔，所述模套（1）中靠近模腔（4）壁的四周设置有电加热棒（10），所述模套（1）中在电加热棒（10）位置外设置有冷却水通道（11），所述上压头（2）中靠近压头表面设置有电加热棒（10），再向里设置有冷却水通道（11），所述模套（1）中靠近模腔（4）壁中部的位置设置有热电偶（5），所述下压头（3）中靠近压头表面设置有电加热棒（10），再向里设置有冷却水通道（11），所述液压机为上下缸液压机，所述铅砖模具装在液压机上，所述模套（1）上表面与液压机工作平台（9）平齐，所述上压头（2）与液压机上部油压缸（6）连接，所述下压头（3）与液压机下部油压缸（7）连接，所述下压头（3）位于所述模套（1）的模腔（4）底部，所述电加热棒（10）和所述热电偶（5）与液压机的控制***连接。

2.根据权利要求1所述的一种铅砖的生产装置，其特征在于：所述液压机设置有水平的油压推料杆（8）。

3.根据权利要求1或2所述的一种铅砖的生产装置，其特征在于：所述电加热棒（10）满足工作温度大于等于500℃，长期循环工作。

4.根据权利要求1所述的一种铅砖的生产装置，其特征在于：所述热电偶（5）为E型、J型或T型之一。

5.一种铅砖的生产方法，利用根据权利要求1-4所述的一种铅砖的生产装置，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：

S1、先将铅粉或碎铅按一定重量称量后倒入模腔中，启动液压机，同时电加热棒开始加热；

S2、液压机的上油缸开始工作使上压头压入模腔中，下油缸开始工作，下压头向上压，即上下油缸同时挤压，直到达到设定的压力值，保持液压机压力不变；

S3、等待铅砖磨具内温度升到330-360℃，然后保持一定的时间，断开电加热棒的电源；

S4、加大冷却水的流量，使模具冷却，待温度下降到200℃以下时，液压机的上油缸快速泄压回程，同时，液压机的下油缸向上顶，使压铸好的铅砖顶出模具外；

S5、由液压机上的水平油压推杆将铅砖推到液压机的工作平台上，然后由工人移动到其他地方，待铅砖彻底冷却后，对铅砖进行去除毛边，得到成品。