[发明专利]一种大尺寸规格金属皮耐火砖的制备方法及其移动式模具

说明书

一种大尺寸规格金属皮耐火砖的制备方法及其模具，所属耐火材料技术领域，模具包括模套、模具垫板、模具底板、模具假底、模具底托板、模具活动侧板、模具侧板、模具端板和模具盖板。本发明方法通过设计耐火砖上下受力，提高压制受力均匀度，保证足够压力不开裂，通过设计金属皮异形钩爪提高金属皮包覆牢固度，并通过特质模具保护金属皮，模具活动侧板与金属皮实现同步运动，避免金属皮变形或存在摩擦划痕，同时保护磨具，延长磨具使用寿命，以提高制备合格率和生产效率。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火砖的制备方法及其模具。

背景技术

耐火材料一般分为两种，即不定型耐火材料和定型耐火材料。不定型耐火材料是由多种骨料或集料及粘和剂组成的混合粉状颗料，具有较强的流动性。定型耐火材料一般指耐火砖，其形状有标准规格，也可以根据需要筑切时临时加工。

耐火砖也叫火砖，按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。

在冶炼行业通常使用转炉进行炼钢，转炉的炉帽制作需要使用金属皮耐火砖，目前的金属皮耐火砖尺寸规格较小，只适配于小型转炉使用；对于大型转炉，需要适配大尺寸规格的金属皮耐火砖，然而现有技术中，在生产大尺寸规格的金属皮耐火砖时，由于耐火砖体积较大，重量较重，在压制成型过程中常出现如下问题：

(1)耐火砖填料受力不均匀、压力不足导致开裂或使用寿命短，金属皮变形，金属皮包覆不牢固，金属皮有划痕影响耐火性能导致使用寿命短，以及模具磨损严重导致模具使用寿命短等问题；致使生产合格率极低，制造成本高昂。据统计，生产大尺寸金属皮耐火砖，外观废品、物理检测废品及尺寸废品数量非常多，产品综合合格率仅有10％，单块大尺寸耐火砖生产耗时为小尺寸耐火砖的3倍，原料成本增加800％～900％；

(2)生产单面或上下面金属皮耐火砖相对容易，但生产L型或多面金属皮砖生产难度较大，考虑合格率因素，生产总耗时需要增加30倍，极大影响生产节奏及生产效率。

发明内容

为解决大尺寸规格金属皮耐火砖制作存在的上述技术瓶颈，本发明提供一种大尺寸规格金属皮耐火砖的制备方法及其移动式模具，通过设计耐火砖上下受力，提高压制受力均匀度，保证足够压力不开裂，通过设计金属皮异形钩爪提高金属皮包覆牢固度，并通过特质模具保护金属皮，采用模具活动侧板与金属皮进行同步运动，避免金属皮变形或存在摩擦划痕，同时保护磨具，延长磨具使用寿命，以提高制备合格率和生产效率。其具体技术方案如下：

一种大尺寸规格金属皮耐火砖的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：设计预制耐火砖尺寸，设计金属皮尺寸；按照设计尺寸切割金属皮，制作金属皮钩爪；

步骤2：将模具组装于压制机的工作槽中，并将金属皮贴合于组装模具腔中；

步骤3：向组装模具腔中添加耐火泥料，进行压制，压制机的模头下压，使耐火泥料受力贴合于金属皮，形成砖坯；每次压下后，通过出砖杆上行升起压制机的模具底托板，由模具活动侧板保护砖坯上行出砖，进行排气；排气后紧接着，压制机的模头再次下压，将砖坯再次压入工作槽中；所述出砖杆下行依靠模头下压及自身重力提供下行动力，由底托盘提供上行动力，底托盘设置气动插板阀，插板阀打开，出砖杆不随出砖托板移动；插板阀关闭，出砖杆随着出砖托板上移，为砖坯排气、出砖提升动力；

步骤4：重复间歇性压制，砖坯循环向下运动，直至砖坯内气体排出，砖坯内部无层裂，砖坯体积密度达到标准要求，即经压制耐火泥料与金属皮形成一个致密、内部无缺陷的整体，制成金属皮耐火砖；

步骤5：金属皮耐火砖脱模出腔。