局部复合滑板砖及局部复合滑板砖的制作方法与流程

本发明涉及耐火材料的技术领域，尤其是涉及一种局部复合滑板砖及局部复合滑板砖的制作方法。

背景技术：

滑板砖是连铸用功能耐火材料，广泛使用于电炉、转炉、炉外精炼等钢包和连铸中间包滑动水口系统中。滑板砖是滑动水口的关键组成部分，是直接控制钢水，决定滑动水口功能的部件，滑板砖作为控制钢水流量和流速的开关，安装在钢包和中间包底部，须长时间承受1600℃左右高温钢液的化学侵蚀，以及几十吨乃至上百吨钢液的压力，因此，为使滑板砖具有上述性能，要求滑板砖具有较高的耐高温强度、优良的耐侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性，同时，为了实现开闭钢流的功能，滑板砖的滑动面平整度、平行度以及外形尺寸须严格符合要求。

滑板砖的制造工艺与普通的耐火材料不同，滑板砖的制造除了混练、成型、烧成、检查这些工序以外，还需要进行滑动面的机械加工，安装加工以及外部整体调整等工序。

上述现有技术中，滑板砖在加工的过程中，为达到上述较高的耐高温强度、优良的耐侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性等要求，滑板砖主要采用刚玉质材料制作，但是，滑板砖在实际使用的过程中，主要使用中间位置的铸孔，滑板砖的中间位置利用率很高，而滑板砖周边的位置利用率很少，滑板砖使用完毕后会直接报废，这样，滑板砖的周边位置状态还会保存完好无损，而所使用的原材料就会造成浪费，刚玉质材料的价格比较高，这样就会造成原材料浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种局部复合滑板砖，以解决现有技术中存在的，滑板砖使用时，只使用中间的铸孔位置，周边位置的利用率低，滑板砖报废后，导致浪费原材料的技术问题。

本发明提供的一种局部复合滑板砖，包括刚玉质芯体和高铝矾土质基体；

所述刚玉质芯体具有引导钢水流通的铸孔，所述高铝矾土质基体套设在所述刚玉质芯体的外部。

进一步的，所述铸孔为圆柱状，并设置在所述刚玉质芯体的中心处。

进一步的，所述刚玉质芯体的上部为倒三角体状，所述刚玉质芯体的下部为圆柱状；

所述高铝矾土质基体具有内腔，所述内腔的上部为倒三角体状，所述内腔的下部为圆柱状；

所述刚玉质芯体容纳在所述内腔内。

本发明还提供一种局部复合滑板砖的制作方法，包括如下步骤：

a.安装定位筒

将定位筒套设在模腔内的芯体的外部，定位筒和芯体之间具有间隙，确定刚玉质料铸孔位置空间和复合直径的位置；

b.制作刚玉质芯体

将刚玉质泥料灌入定位筒和芯体之间的间隙处，并用盖合工具盖合住定位筒内的刚玉质泥料；

c.制作高铝矾土质基体

向模腔内灌入高铝矾土质泥料，取下盖合工具，将模腔内的高铝矾土质泥料铺开；

d.取下定位筒

取下定位筒，使刚玉质泥料自然堆积在芯体的周围，芯体周围的刚玉质泥料分布在铸孔及滑道区域；

e.成型

启动设备，带盖板的锤头对模腔内灌入的原料进行冲压，形成内部为刚玉质芯体，外部为高铝矾土质基体的复合局部复合滑板砖。

进一步的，所述刚玉质泥料所占的重量百分比为：20％－30％，所述高铝矾土质泥料所占的重量百分比为70％－80％。

进一步的，在所述步骤d中，所述定位筒沿着竖直方向取下，并且沿着所述定位筒的中心线旋转取下。

进一步的，在所述步骤d中，取下定位筒，使该区域的刚玉质泥料沿纵向中轴线呈凸起状态。

进一步的，在所述步骤d中，取下定位筒，在所述芯体的周围添加刚玉质泥料。

进一步的，所述定位筒和所述模腔内的芯体沿同一竖直中心线设置。

进一步的，所述盖合工具为盖铲。

本发明提供的一种局部复合滑板砖，所述刚玉质芯体设置在内部，在所述刚玉质芯体的内部设有铸孔，所述铸孔用于引导钢水的流通，所述刚玉质芯体和所述铸孔为局部复合滑板砖的主要结构，设置在局部复合滑板砖的内部，能够进行充分利用；所述高铝矾土质基体套设在所述刚玉质芯体的外部，利用所述高铝矾土质基体对所述刚玉质芯体进行保护，并且整个局部复合滑板砖的内部采用刚玉质材料，外部采用高铝矾土质材料，整个局部复合滑板砖的耐高温强度、耐侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性不会受到影响。本发明在滑道区域以及铸孔与铸孔周边局部位置采用刚玉质材料，最大化的减少了内部材料的用量，在其余部位全部采用高铝矾土质材料，不但节约了成本，还不会影响整个局部复合滑板砖的性能，使局部复合滑板砖的使用寿命、安全系数、使用质量均没有发生改变，从而提高了产品的市场竞争力。

本发明还提供一种局部复合滑板砖的制作方法，依次采用如下步骤：a.安装定位筒；b.制作刚玉质芯体；c.制作高铝矾土质基体；d.取下定位筒；e.成型。所述刚玉质芯体和高铝矾土质基体按照上述步骤逐步进行制作，尤其在上述取下定位筒的步骤中，芯体周围的刚玉质沿纵向中轴线呈凸起状态，使局部复合滑板砖的铸孔位置的致密度和显气孔率能够达到标准的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的俯视剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的主视剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的刚玉质芯体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高铝矾土质基体的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的制作流程图。

图标：100－刚玉质芯体；200－高铝矾土质基体；101－铸孔；201－内腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的俯视剖视示意图；图2为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的主视剖视示意图；图3为本发明实施例提供的刚玉质芯体的结构示意图；图4为本发明实施例提供的高铝矾土质基体的结构示意图。

如图1～4所示，本发明提供的一种局部复合滑板砖，包括刚玉质芯体100和高铝矾土质基体200；

所述刚玉质芯体100具有引导钢水流通的铸孔101，所述高铝矾土质基体200套设在所述刚玉质芯体100的外部。

如图1所示，局部复合滑板砖的内部为刚玉质芯体100，刚玉质的化学成分是al2o3，属于离子型晶体，结构很稳定，在高频、高压和较高的温度下使用，其绝缘性依旧优良，加之损耗不大，介电常数也不大，具有耐高温、耐腐蚀、高强度、硬度大、耐磨性好、强度高的特点，耐高温绝缘性好，刚玉质制品的气密性好，即使在高温下也严密不透气，保温性好，因此，局部复合滑板砖的内部采用刚玉质材料，能够使局部复合滑板砖具有较高的耐高温强度、优良的耐侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性。在所述刚玉质芯体100内设有铸孔101，所述铸孔101用于引导钢水的流通，使钢水沿着指定的路径流动。在所述刚玉质芯体100的外部套设有高铝矾土质基体200，高铝矾土质属于沉积矿床，分为土生矿和石脉矿，土生矿的最上面覆盖着硬质红粘土，伴有石灰石厚土层，矿体呈层状产出，材质纯净，结构坚硬致密，高铝矾土质具有较好的耐火度和体积密度，在所述刚玉质芯体100的外部套设高铝矾土质，不会影响刚玉质芯体100的耐高温强度、耐侵蚀性、抗冲刷性和抗热震性等性能，并且局部复合滑板砖在使用时，中间位置的刚玉质芯体100利用率好，从而大大的节约了原材料，降低了成本。

进一步的，所述铸孔101为圆柱状，并设置在所述刚玉质芯体100的中心处。

如图2、图3所示，在所述刚玉质芯体100的竖直中心线处设有铸孔101，所述的铸孔101为圆柱状，便于钢水的流通，实际使用时，还可以根据需要，在所述刚玉质芯体100内设置多种直径的铸孔101，以满足使用的需求。

进一步的，所述刚玉质芯体100的上部为倒三角体状，所述刚玉质芯体100的下部为圆柱状；

所述高铝矾土质基体200具有内腔201，所述内腔201的上部为倒三角体状，所述内腔201的下部为圆柱状；

所述刚玉质芯体100容纳在所述内腔201内。

如图2、图3、图4所示，所述刚玉质芯体100的上部呈倒三角体的形状，以使钢水由上至下流动时，钢水直接接触刚玉质芯体100的上端面滑道及铸孔位置，利用刚玉质的耐高温性能，整个刚玉质芯体100不会出现变形的现象，所述刚玉质芯体100的下部呈圆柱状，便于钢水的流通；所述高铝矾土质基体200的中心处具有空心的内腔201，所述内腔201的上部形成倒三角体的形状，以使所述刚玉质芯体100的上部容纳在所述内腔201的上部，对所述刚玉质芯体100的上部位置进行固定，所述内腔201的下部为圆柱状，以使所述刚玉质芯体100的下部容纳在所述内腔201的下部，对所述刚玉质芯体100的下部位置进行固定，所述刚玉质芯体100的上部和所述内腔201的上部均采用倒三角体的形状，使钢水沿着铸孔101流动时，能够使所述刚玉质芯体100牢固的与所述内腔201结合，从而使钢水的流动性更加的稳定。

图5为本发明实施例提供的局部复合滑板砖的制作流程图。

根据局部复合滑板砖的局部复合的基本理论，局部复合滑板砖在使用的过程中，主要的使用部位为铸孔101以及滑道部位，即：沿着纵向两个半铸孔直径，在铸孔的横向方向，左右各加10mm－14mm的区域位置，通常是在铸孔的横向方向左右各加12mm的区域位置，局部复合滑板砖的上述位置最容易损毁，损毁的现象主要是侵蚀、磨损，因此，局部复合滑板砖的制作过程中，在保证这个区域内原料材质能够满足浇钢要求的情况下，将内层料的使用数量降到最佳点，才能够达到节约成本的目的，同时也不影响局部复合滑板砖成型后的致密度以及显气孔率。

如图5所示，本发明还提供一种局部复合滑板砖的制作方法，包括如下步骤：

a.安装定位筒

将定位筒套设在模腔内的芯体的外部，定位筒和芯体之间具有间隙，确定刚玉质料铸孔位置空间和复合直径的位置；

所述定位筒为圆柱状的空心筒，空心筒采用金属材料制作，例如可以采用铁质材料制作，也可以采用其他的非金属材料制作，例如采用塑料材料制作，在模腔的中间位置固定有一个芯体，所述芯体为实心的圆柱状，然后将定位筒套设在所述芯体的外部，并且定位筒和芯体之间具有一定的间隙，所述定位筒和所述芯体之间沿着同一个竖直中心线设置，以确定刚玉质料铸孔位置空间和复合直径的位置，使待成型的制品设置在模腔的中间位置。

b.制作刚玉质芯体

将刚玉质泥料灌入定位筒和芯体之间的间隙处，并用盖合工具盖合住定位筒内的刚玉质泥料；

将刚玉质泥料灌入定位筒和芯体之间的间隙处，使定位筒和芯体之间的间隙填充满刚玉质泥料原材料，并用盖合工具盖合住定位筒的上端面，以盖合住所述定位筒内的刚玉质泥料，防止刚玉质泥料沿着所述定位筒的上端向外部漏出，刚玉质泥料在定位筒内初步形成刚玉质芯体100。

c.制作高铝矾土质基体

向模腔内灌入高铝矾土质泥料，取下盖合工具，将模腔内的高铝矾土质泥料铺开；

向模腔内，沿着芯体的周围灌入高铝矾土质泥料，然后取下盖合工具，用手将模腔内的高铝矾土质泥料铺开铺平，使高铝矾土质泥料在芯体的周围均匀的铺设，高铝矾土质泥料在模腔内初步形成高铝矾土质基体200。

d.取下定位筒

取下定位筒，使刚玉质泥料自然堆积在芯体的周围，芯体周围的刚玉质泥料分布在铸孔及滑道区域；

沿着竖直方向向上取下定位筒，这时，刚玉质泥料自然堆积在芯体的周围，并且均匀分布，使刚玉质泥料分布在铸孔101及滑道区域，初步形成局部复合滑板砖的基本模型。

e.成型

启动设备，带盖板的锤头对模腔内灌入的原料进行冲压，形成内部为刚玉质芯体100，外部为高铝矾土质基体200的复合局部复合滑板砖。

按下设置的电源开关，设备启动，设备的冲头沿着竖直方向向下冲击模腔，使冲头对模腔内灌入的原料模型进行冲压，冲压一分钟后，设备停止启动，最终形成复合局部复合滑板砖，复合局部复合滑板砖的内部为刚玉质芯体100，外部为高铝矾土质基体200。

在上述局部复合滑板砖成型的过程中，要求模腔的内、外层泥料干湿、粗细均匀分布。

进一步的，所述刚玉质泥料所占的重量百分比为：20％－30％，所述高铝矾土质泥料所占的重量百分比为70％－80％。

所述刚玉质泥料和高铝矾土质泥料所占的重量百分比，是根据局部复合滑板砖的使用次数以及扩径率的大小进行设定的，例如：所述局部复合滑板砖的使用次数比较多或者扩径率比较小时，所述刚玉质泥料所占的重量百分比可以为30％，所述高铝矾土质泥料所占的重量百分比可以为70％，所述局部复合滑板砖的使用次数比较少或者扩径率比较大时，所述刚玉质泥料所占的重量百分比可以为20％，所述高铝矾土质泥料所占的重量百分比可以为80％。

进一步的，在所述步骤d中，所述定位筒沿着竖直方向取下，并且沿着所述定位筒的中心线旋转取下。

所述定位筒沿着竖直方向移动，并且向上缓慢取下，以保证定位筒不会出现倾斜的现象，使刚玉质泥料均匀的下落；并且在取下定位筒时，需要小幅度，左右旋转定位筒，使刚玉质泥料在自身的重力作用下，自然堆积在芯体的外周边。

进一步的，在所述步骤d中，取下定位筒，使该区域的刚玉质泥料沿纵向中轴线呈凸起状态。

取下定位筒时，使芯体周边的刚玉质泥料分布在铸孔101及滑道区域内，并使该区域的刚玉质泥料沿纵向中轴线呈凸起状态，以便保证该区域制品成型后，致密度及显气孔率能够达到标准的要求，从而满足现场的使用要求。

进一步的，在所述步骤d中，取下定位筒，在所述芯体的周围添加刚玉质泥料。

当取下定位筒时，发现芯体周围的刚玉质泥料的数量比较少时，可以采用铲子等工具取一些刚玉质泥料，然后添加至所述芯体的周围。

进一步的，所述定位筒和所述模腔内的芯体沿同一竖直中心线设置，以保证局部复合滑板砖的准确定位。

进一步的，所述盖合工具为盖铲。

所述盖铲的一端为手柄，另一端为圆盘状，以使所述盖铲的另一端能够盖合住定位筒的上端。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。