[发明专利]一种模铸模具及其制造方法

说明书

本发明公开一种模铸模具及其制造方法，属于模铸技术领域，该模铸模具通过在工作层和保温层之间填充硅酸盐颗粒散料，利用散料材质及孔隙度自带的低导热性，保证模具的保温性能，减少热量损失。同时，也能够在工作层破损时阻隔钢液，避免钢液对整个保温层产生冲击，防止漏钢。从而有效提高模具耐火材料的保温性能和使用寿命。

技术领域

本发明属于模铸技术领域，具体涉及一种模铸模具及其制造方法。

背景技术

当前连铸尚不能完全替代模铸生产，某些钢种的特性无法适应连铸方式，如沸腾钢和抗敏感性很强的高速钢等，不采用模铸难以保证钢的质量。模铸钢凝固时间长，利于钢中大型夹杂物上浮，提高钢的纯净度。因此，模铸在钢铁行业仍得到广泛应用。但模铸钢凝固质量对模具内耐火材料的耐高温性、保温性、抗热震性等具有极高的要求。

高性能隔热保温材料具备高效隔热、轻质、耐火度高等性能。目前美国、日本、德国等开发了能长期在1500℃以上使用的高性能氧化铝、氧化锆纤维及其制品，应用温度在1260℃以上的环保生态可降解纤维。但是由于纤维材料的强度低、钢水冲击下易变形，在钢铁行业中的发展受到制约。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种模铸模具，该模具能够保障保温耐火材料的密封隔热性能，防止漏钢。

本发明的另一目的是提供一种上述模铸模具的制造方法。

技术方案：本发明所述的一种模铸模具，包括钢壳以及自所述钢壳向内依次设置的永久层、保温层和工作层，其特征在于，还包括采用硅酸盐颗粒填充形成的散料层，所述散料层设置在所述保温层和所述工作层之间。

具体的，所述散料层的硅酸盐颗粒粒径在0.02-3.35mm。

具体的，所述散料层的硅酸盐颗粒中，粒径为0-1mm的颗粒含量在80％以上。

具体的，所述散料层的硅酸盐颗粒的成分质量百分比组成中SiO₂≥80％，Fe₂O₃≤1.0％。

具体的，所述散料层的硅酸盐颗粒的莫氏硬度为5-7，相对密度为2-3，熔点为1700-1750℃。

具体的，所述永久层包括自所述钢壳向内依次设置的纳米纤维层和硅酸铝纤维层。

其中，所述纳米纤维板层采用纳米纤维板制成，所述纳米纤维板的体积密度≤150Kg/m³，成分质量百分比组成中SiO₂≥60％；所述硅酸铝纤维层采用硅酸铝纤维板制成，所述硅酸铝纤维板的体积密度为200-800Kg/m³，成分质量百分比组成中SiO₂≥50％、Al₂O₃≥20％，1300℃下24h的加热线收缩≤6.0％。

具体的，所述保温层采用多晶纤维板组成，该多晶纤维板的体积密度为200-600Kg/m³，成分质量百分比组成中SiO₂≤30％、Al₂O₃≥60％，1300℃下24h的加热线收缩≤1.0％。

具体的，所述工作层采用硅质工作衬板组成，该硅质工作衬板的成分质量百分比组成中SiO₂≥80％，Fe₂O₃<10％，1300℃下24h的加热线收缩≤2.0％。

对应于上述模铸模具，本发明所述的制造方法所采用的技术方案，包括如下步骤：

(1)将纳米纤维板粘贴在钢壳的施工部位，将硅酸铝纤维板固定在纳米纤维板的表面；

(2)将粘结剂均匀涂抹在保温层的各层板面之间，粘结面积不小于2/3；将各相邻多晶纤维板之间粘结密实，并扎接牢固；