[发明专利]用工业垃圾生产耐火材料模具的方法

说明书

本发明属于一种工业垃圾场的处理方法，特别涉及一种用工业垃圾生产耐火材料模具的方法。

目前耐火材料、陶瓷等行业制品模具基本上都是由A3钢板经渗碳处理而做成的，其售价在1.2～1.5万元/吨。它存在的主要问题是耐磨性差，而且不能反复使用三次以上，因此生产中频繁更换模具，影响了机器的有效工作时间。另外，每吨耐火材料消耗模具大约为6～7公斤，产品的成本大大增加，同时也保证不了产品的质量。近年来研制的合金钢、模具钢模具耐磨性提高了不少，但因掉块脱落，而且价格昂贵(每吨18万元左右)，不能普遍推广使用。专利申请95113770.0公开一种高抗磨耐火材料模具的制造方法，由于公开不充分，无法实现其技术目的。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出了一种利用工业生产中无法回收的金属磨屑垃圾来生产高抗磨耐火材料模具的制造方法，此方法解决了工业垃圾中金属磨屑的回收问题，减少了浪费和对环境的污染，所生产的模具具有成本低、寿命长、不掉块等特点。

本发明所研制的模具是这样得到的，利用工业生产中无法回收的金属磨屑垃圾(不是车屑或可回收的废旧料)，经300℃～1300℃温度下进行干燥焙烧处理，并去除Sio₂非铁磁杂质，得到金属精料使其含有铁、钨、钒、钼、锰等，金属精料纯度达95％左右，然后利用中频感应电炉或电渣炉，对精料进行熔化，按照耐火材料模具所需形状一次浇铸成毛坯，然后在800℃～1300℃温度下进行热处理，并加工成所需模具。其硬度不低于62(HRC)，冲击值大于6～7，且中心硬度硬于表面差值小于2。本发明所用的工业垃圾是指合金钢、高速工具钢磨屑垃圾及生产轴承所产生的磨屑垃圾。

下面结合实施例对本发明的制造方法作详细说明。

按照耐火材料成型的工艺要求，利用高速工具钢磨屑做成模具。

首先将合金钢、轴承钢磨屑垃圾或高速工具钢磨屑垃圾在300℃～600℃的低温下进行快速、静止烘干，去除油水，并保证其表面不再氧化，再利用我们申请的实用新型专利(ZL 95245558.7)中所述的专用设备，进行干式分选，排除Sio₂、Al₂o₃等非铁磁杂质得到精料。所得精料中的杂质含量小于5％。

将上述精料(其中已含有W，Mo。Cr，等贵重合金元素)，在900℃～1300℃的温度下焙烧成自耗电极，不需任何机械成型。焙烧后的自耗电极，具有良好的导电导磁性。这些自耗电极就是电渣炉的炉料，熔化后流入结晶器中，得到模具毛坯。

如果用中频感应炉熔化烧铸，便将精料焙烧成带有形状的导电、导磁金属块(块的大小因感应炉的大小而定)，将这些块状炉料放在感应炉中熔化，浇铸成模具毛坯。

将上述毛坯首先在850℃～880℃温度范围内退火，使其硬度(HRC)值小于30；

将加工好的模具件在1150℃～1200℃的条件下，进行高温淬火，其时间随模板的厚度而定。并在250℃～560℃范围内进行回火，以使模具件具有60～62(RHC)硬度值，为了保证模具具有良好的冲击韧性，在熔化过程中加入0.2左右的稀土。

利用上述方法，在实验室进行了几十次的试验，生产了不同型号的耐火材料模具10余套。其硬度在60～62(RHC)，冲击韧性在15～55.5T/cm²，在西北耐火材料厂等单位试用，效果满意。

利用本发明提出的方法制造出的含有多元素的模具，其特点是：

(1)成本低，其售价为3万元/吨，是硬质合金模具的1/6。

(2)寿命长，因为模具具有高抗磨性，与目前所使用的渗碳钢模具相比，可提高寿命15～20倍。

(3)提高产品质量，由于此模具具有好的机械加工性能，所以制成品质量好。

(4)产量高，由于使用此模具减少了更换模具的次数，提高了机器有效工作时间，可提高产量10％左右。