CN221021519U - 一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，包括：模具本体，所述模具本体内部为模腔；模芯体，所述模腔内具有所述模芯体；塑料套，所述模芯体外壁上套设有一层所述塑料套，能够分离所述模芯体与工件；以及压板，所述压板布置于所述模具本体上。本实用新型由此实现了缩短了脱模所用时间，提高生产效率；可避免脱模时对产品工件造成的破坏，提高成品率。

Description

一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具

技术领域

本实用新型涉及冶金过程中所使用到的耐火材料技术领域，更具体的说是涉及一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具。

背景技术

钢包作为钢铁冶炼过程中一项重要冶金容器，其使用寿命一直是人们重点关注的话题。钢包水口座砖部位经常受到钢水的冲击和冲刷以及整备环节中的烧氧处理，使用条件可以说是整个钢包中最恶劣的部位。而且水口座砖的更换过程十分复杂，需要拆除一部分包底砖才能安装上去，一般都是在钢包到达第一次小修寿命后才进行更换。所以说，钢包水口座砖的寿命对钢包整体的寿命而言起到了至关重要的影响。

随着耐火行业的不断发展，已经有企业和高校陆续研究出不同品种的长寿化浇注水口座砖，其中通过向基质中加入各种金属粉末(包括金属单质与合金)来提高座砖高温使用性能和强度是一个比较热门的方向，通过长时间的市场考验，该方案能够达到较好的提寿要求。但是该类型水口座砖在生产过程中存在一个弊端，由于个别种类的金属粉末活性略高，在与当前水泥结合体系下，导致其容易与聚羧酸减水剂缓慢发生反应，持续产生一部分气体，在硬化过程中，由于一部分气体无法排出导致整个坯体11体积处于微膨胀的状态，产生挤压力F，在挤压力F作用下，整个坯体11会对模具12中的模芯13抱死，很难脱模，参见附图1。

如果借助其他外力强行将模芯13取出来，极易对坯体11造成破坏，最常见的破坏便是从浇铸孔的位置出现从上到下的纵裂纹14，这对水口座砖来说是致命伤害，参见附图2。

目前为了防止这种情况发生所采用的手段是在坯体11未完全硬化之前将模芯13预先松动一下。但是这么做的缺点在于没法准确把控提前松动模芯的时间点，一旦过早就进行松动，坯体11内部还未完全形成初凝状态不具有强度，就会对座砖浇铸孔的内壁造成破坏产生大量麻面15，影响产品的外观，参见附图3。

因此，如何提供一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的在于提出一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，解决现有技术中钢包浇注水口座砖脱模困难的问题。

本实用新型提供了一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，包括：

模具本体，所述模具本体内部为模腔；

模芯体，所述模腔内具有所述模芯体；

塑料套，所述模芯体外壁上套设有一层所述塑料套，能够分离所述模芯体与工件；以及

压板，所述压板布置于所述模具本体上。

进一步地，所述塑料套尺寸规格与所述模芯体相同。

进一步地，所述塑料套厚度大于等于10mm。

进一步地，所述塑料套为聚苯乙烯塑料泡沫套。

进一步地，还包括中心定位杆，所述中心定位杆自所述压板向下插入，且穿过所述模芯体，并与所述模具本体的底部连接。

进一步地，所述模具本体包括：

底座，所述底座中部具有定位块；

模具侧板，所述底座上安装有两个L形的所述模具侧板，两个所述模具侧板通过所述定位块定位对接、且密封连接。

进一步地，所述定位块为四棱台状，两个所述模具侧板与所述定位块对接处具有凹槽，形成子母对接结构。

进一步地，所述模芯体包括：

下模芯，所述下模芯与所述模具侧板内壁上的模芯无缝对接，且中部贯穿有通过孔；

上模芯，所述上模芯顶部具有一个圆柱体，能够与所述压板配合顶住所述下模芯，所述圆柱体横向贯通有脱模孔；所述中心定位杆贯穿所述下模芯和所述上模芯。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，在模芯体上套塑料套，模芯体一般由电木(酚醛树脂)制作而成，材质相对偏硬，故由此提供模型支撑的基础上，在其外部套上一圈塑料套，塑料套相对于电木来说较软，受力挤压后会产生轻微的形变。所以当浇注坯体膨胀后，该塑料套夹在坯体与模芯体两者中间，起到了一定的挤压力缓冲作用，这时拔出模芯体相对来说就会变得轻松很多，而且也不会伤到浇铸孔内壁。拔出模芯体后，塑料套则会留在浇铸孔内不必取出，塑料套的熔点低，水口座砖的最高烘干温度为450℃，所以在烘干过程中塑料套残余会被高温熔化，只需在座砖干燥出窑冷却后将表面的残渣清理即可。由此，本实用新型降低了钢包浇注水口座砖的脱模难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术钢包浇注水口座砖难以脱模的示意图；

图2为现有技术借助外力强行脱模后，座砖浇铸孔的位置出现从上到下的纵裂纹的示意图；

图3为现有技术在坯体未完全硬化之前松动，座砖浇铸孔的内壁造成破坏产生大量麻面的示意图；

图4为本实用新型提供的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具的剖视图；

图5示出了本实用新型的底座和一个模具侧板的结构示意图；

图6示出了底座、两个模具侧板、模芯体及塑料套的结构示意图；

图7示出了模芯体的结构示意图；

图8组装底座和两个模具侧板示意图；

图9安装后的底座和两个模具侧板示意图；

图10为在图9组装后的结构内放入模芯体的示意图；

图11安装压板、固定模具本体示意图；

图12在脱模孔内穿入铁棍向上拔出上模芯示意图；

图13向上拔出上模芯示意图；

图14拆卸模具侧板后的示意图；

图15拆除底座后的钢包浇注水口座砖示意图；

图16示出了两个模具侧板的另一种连接方式的实施例。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见附图1，由于现有技术中钢包浇注水口座砖很难脱模，如果借助其他外力强行将模芯13取出来，极易对坯体11造成破坏，最常见的破坏便是从浇铸孔的位置出现从上到下的纵裂纹14，参见附图2。

为了防止出现图2中的情况出现，在坯体11未完全硬化之前将模芯13预先松动一下。但是这么做的缺点在于没法准确把控提前松动模芯的时间点，一旦过早就进行松动，坯体11内部还未完全形成初凝状态不具有强度，就会对座砖浇铸孔的内壁造成破坏产生大量麻面15，影响产品的外观，参见附图3。

鉴于此，本实用新型实施例公开了一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，参见附图4-7，包括：模具本体21，所述模具本体21内部为模腔；模芯体22，所述模腔内具有所述模芯体22；塑料套23，所述模芯体22外壁上套设有一层所述塑料套23，能够分离所述模芯体22与工件；以及压板24，所述压板24布置于所述模具本体21上。

其中，所述塑料套23尺寸规格与所述模芯体22相同。所述塑料套23厚度大于等于10mm。

有利的是，所述塑料套23为聚苯乙烯塑料泡沫套。

在本实用新型的实施例中，还包括中心定位杆25，所述中心定位杆25自所述压板24向下插入，且穿过所述模芯体22，并与所述模具本体21的底部连接。由此增加了连接效果。

参见附图6，所述模具本体21包括：

底座211，所述底座211中部具有定位块212；

模具侧板213，所述底座211上安装有两个L形的所述模具侧板213，两个所述模具侧板213通过所述定位块212定位对接、且密封连接。

有利的是，所述定位块212为四棱台状，两个所述模具侧板213与所述定位块212对接处具有凹槽，形成子母对接结构。

参见附图7，所述模芯体22包括：

下模芯221，所述下模芯221与所述模具侧板213内壁上的模芯无缝对接，且中部贯穿有通过孔；

上模芯222，所述上模芯222顶部具有一个圆柱体223，能够与所述压板24配合顶住所述下模芯221，所述圆柱体223横向贯通有脱模孔224；所述中心定位杆25贯穿所述下模芯221和所述上模芯222。底座上具有螺纹孔，中心定位杆25底部与底座上的螺纹孔螺纹连接。

本实用新型安装时，首先以底座为安装基准，其材质为金属(通常是Q235钢制成)，形状是底部长方体配顶部四棱台定位块，中间预留有规格M20的螺纹孔，深度40mm。

参见附图8，两块模具侧板和底座同为金属材质，模具侧板与底座连接处留有凹槽，可以和底板顶部的四棱台形成子母口精准对接。两块模具侧板对角线方向各预留三个M16螺纹孔，用螺丝组进行固定，也可以采用其他方式固定，只要满足方便安装和拆卸即可，比如采用弹簧按压式卡扣结构2131，参见附图16，弹簧按压式卡扣结构2131由一个底座2132连接把手2133，把手2133可转动，把手2133中间留一个可转动的轴棍2134，轴棍2134两端连接两个弹簧2135，两个弹簧2135另一端连接一个拉环2136。设定两块模具侧板分别为模板一和模板二，弹簧按压式卡扣结构2131安装在模板一上，对应的搭扣2137就焊接在模板二的顶端位置(对角线部位同理，位置交换)。操作方法：顺时针向外扳动把手2133，将拉环2136钩住搭扣2137。之后逆时针向内扳动把手2133，使弹簧2135拉紧，从而使两块模具侧板213夹紧，最后再将把手2133末端与模具侧板表面预留的同心孔里插上销子2138，以防止卡扣弹开。模具侧板内部形状及尺寸是根据实际产品需要制定，不做特殊要求。两模具侧板外壁各焊接一个金属把手方便操作。模具所有的金属连接面，即模具侧板和底座的接触面、两块模具侧板的接触面，中间均夹一层0.5mm厚的密封橡胶垫，防止浇注时浆体渗漏。

模芯体分为上模芯、下模芯两个部分，中心留有直径20mm贯通孔，模芯的形状及尺寸可根据不同用户的要求和设计进行调整，不做特殊说明，在此实用新型的实施例中可以为圆锥体，上模芯的顶部预留出一个圆柱体用以和压板配合顶住模芯防止其松动，圆柱体上预留一个横向贯通的脱模孔，方便脱模使用。

然后通过中心定位杆将两部分模芯以及压板串联在一起，串联之前将塑料套子提前套在两个模芯的上面，模芯的直径和高度与套子的内径和高度保持一致，一般塑料套子的厚度设定在10mm，同时根据原料的膨胀特性适当增厚作为膨胀缓冲，通常厚度多预留1mm。

中心定位杆的底部包含M20螺纹，将串联好的各部件直接与底座连接，压板紧压在-模具侧板上起到纵向防脱落功能。

本实用新型实现高效脱模在于模芯上所套的聚苯乙烯塑料泡沫套子。模芯是由电木(酚醛树脂)制作而成，材质相对偏硬，故由此提供模型支撑的基础上，在其外部套上一圈较薄的聚苯乙烯塑料泡沫套子，该材质相对于电木来说较软，受力挤压后会产生轻微的形变。所以当浇注坯体膨胀后，该泡沫套子夹在坯体与模芯两者中间，起到了一定的挤压力缓冲作用，这时拔出模芯相对来说就会变得轻松很多，而且也不会伤到浇铸孔内壁。拔出模芯后，聚苯乙烯塑料套子则会留在浇铸孔内不必取出，聚苯乙烯的熔点为240℃，水口座砖的最高烘干温度为450℃，所以在烘干过程中聚苯乙烯会被高温熔化，只需在座砖干燥出窑冷却后将表面的残渣清理即可。

由此实现了缩短了脱模所用时间，提高生产效率；可避免脱模时对产品工件造成的破坏，提高成品率。

现以辽宁地区某耐火厂A为例，该耐火厂A所生产的一种长寿化浇注水口座砖，根据其设计要求，将模芯体的三段横截直径设计成170mm，143.5mm，184.2mm，塑料套子的厚度设计成11mm(预留出1mm的膨胀空间)，模具其他尺寸严格按照图纸给出尺寸设计。

第一步，浇注前将模具组装，参见附图8和9，首先以模具底座为基准，先将两块模具侧板对接安装，对角处各打上三组螺丝螺母上紧、固定。

第二步，参见附图10和11，将模具侧板、上模芯、下模芯的内壁都刷上旧机油方便脱模，把塑料套套在上模芯、下模芯表面，上模芯、下模芯对接后压上支撑压板，上紧定位中心杆。

第三步，模具组装完成后可以开始浇注成型。

第四步，待浇注完毕，砖坯自然养生24小时以后可以开始脱模，按照安装模具的顺序逐个拆卸。先卸定位中心杆和压板，再将铁棍穿过上模芯顶部的预留孔位，拔出上模芯，参见附图12和13。

第五步，拆除模具侧板和底板，塑料套子留在砖坯内，直接送入干燥窑干燥即可，参见附图14和15。

第六步，出窑后清理座砖浇铸孔内壁。

观察清理后的座砖浇铸孔内壁，无麻面裂纹现象出现，随机抽取三块座砖测量浇铸孔三段内径尺寸如下表:

通过上述测量值，可见经过本实用新型浇筑的工件内径尺寸完全符合图纸要求，未出现较大波动，该实用新型达到了预期效果，在不影响产品质量的前提下，实现了高效脱模的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，包括：

模具本体(21)，所述模具本体(21)内部为模腔；

模芯体(22)，所述模腔内具有所述模芯体(22)；

塑料套(23)，所述模芯体(22)外壁上套设有一层所述塑料套(23)，能够分离所述模芯体(22)与工件；以及

压板(24)，所述压板(24)布置于所述模具本体(21)上。

2.根据权利要求1所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述塑料套(23)尺寸规格与所述模芯体(22)相同。

3.根据权利要求1所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述塑料套(23)厚度大于等于10mm。

4.根据权利要求1所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述塑料套(23)为聚苯乙烯塑料泡沫套。

5.根据权利要求1所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，还包括中心定位杆(25)，所述中心定位杆(25)自所述压板(24)向下插入，且穿过所述模芯体(22)，并与所述模具本体(21)的底部连接。

6.根据权利要求5所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述模具本体(21)包括：

底座(211)，所述底座(211)中部具有定位块(212)；

模具侧板(213)，所述底座(211)上安装有两个L形的所述模具侧板(213)，两个所述模具侧板(213)通过所述定位块(212)定位对接、且密封连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述定位块(212)为四棱台状，两个所述模具侧板(213)与所述定位块(212)对接处具有凹槽，形成子母对接结构。

8.根据权利要求6所述的一种高效脱模的钢包浇注水口座砖的生产模具，其特征在于，所述模芯体(22)包括：

下模芯(221)，所述下模芯(221)与所述模具侧板(213)内壁上的模芯无缝对接，且中部贯穿有通过孔；

上模芯(222)，所述上模芯(222)顶部具有一个圆柱体(223)，能够与所述压板(24)配合顶住所述下模芯(221)，所述圆柱体(223)横向贯通有脱模孔(224)；所述中心定位杆(25)贯穿所述下模芯(221)和所述上模芯(222)。