CN102503461A - 金属连续铸造用吹氩浸入式水口及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属连续铸造用吹氩浸入式水口及其制备方法，属于耐火材料技术领域。所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，包括本体和渣线，其特点在于：本体和渣线包括如下以重量份数计的原料组分：a、本体料：石墨20-25；棕刚玉24# 15-20；棕刚玉36# 30-40；白刚玉粉180# 20-25；碳化硅粉2-4；金属硅粉2-4；b、渣线料：石墨10-15；二氧化锆80-85；金属硅粉2-4；碳化硼0-4。本发明所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口能有效防止空气吸入，使熔融金属流动平稳，耐热冲击性能好，抗剥落、耐侵蚀、抗磨损，且成型工艺简单，生产成本较低。

Description

金属连续铸造用吹氩浸入式水口及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属连续铸造用吹氩浸入式水口及其制备方法，属于耐火材料技术领域。
背景技术
近年来，多炉连浇、高速浇注先进的铸造工艺，特别是在混铸合金钢、高碳钢等方面都提出了很高的要求，现有技术中的浸入式水口难以满足新的铸造工艺要求。
金属连续铸造用吹氩浸入式水口是一种金属连罐铸造用上接中间包上水口下连结晶器部位，属于金属铸造熔融物输送部件，是金属连续铸造一次性使用的耐火材料部件。是连续生产钢水最后接触的耐火材料，也是在连铸工艺中最关键，研发最高地功能耐火材料，上接中间包下连结晶器，将钢水输送到结晶器，并保护钢水不发生二次氧化，防止氮溶入或渣混入钢水，影响钢坯质量。特别是在浇铸合金钢、高碳钢时，与中包上水口配合处密封尤为重要，连铸生产中比较重视浸入水口与上水口配合处密封问题，增加浸入式水口吹氩功能，很好解决了此类问题，满足了连铸生产的工艺要求。
现有技术中的浸入式水口常规做法是本体料和渣线料为一种料，由于采用的耐火材料的组成与组分不尽合理，致使产品的耐高温、抗热震性能不够好，抗侵蚀、热冲击强度不够高，抗剥落性能不佳，造成浸入式水口产品使用寿命短，机械强度低、材质剥落导致钢水掺杂、铸坯质量不合格，而且生产成本高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种有效防止空气吸入，使熔融金属流动平稳，耐热冲击性能好，抗剥落、耐侵蚀、抗磨损，成型工艺简单，生产成本较低的金属连续铸造用吹氩浸入式水口及其制备方法。
所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，包括本体和渣线，其特征在于：本体和渣线分别由不同组分与不同配比的耐火材料组成，包括如下以重量份数计的原料组分：
a、本体料
Figure BDA0000100801390000011
b、渣线料
Figure BDA0000100801390000021
渣线部位是吹氩浸入式水口最重要的部位，既是易发生质量事故的部位，又是决定水口使用寿命的关键，各种原料所起的作用分别为：本发明采用棕刚玉颗粒和棕刚玉粉作为本体材料骨料，其致密度、抗侵蚀性和均匀度优异，石墨韧性好，物理化学性能优，具有良好的耐高温，自润滑、传导、抗热震、耐腐蚀等多种性能；金属硅粉、碳化硅粉具有热导率高、高温强度大、耐磨耐热震、耐侵蚀等特点；二氧化锆、碳化硼粉的用量及粒度对渣线料的使用寿命起关键作用。各原料采用独特配比，精心混制，添加残炭率高、强度好的酚醛树脂作结合剂，使用效果理想，大幅度的降低了成本，提高了产品的抗侵蚀、耐冲刷强度，抗剥落性能提高，抗热震稳定明显提高，既能达到寿命要求又降低了成本。
本发明中棕刚玉24#、棕刚玉36#均采用颗粒，其型号代表粒度，型号越大颗粒细度越小，其他组分均为粉末。石墨40～200目；金属硅粉20～200目；碳化硅粉20～200目；碳化硼粉0～44μm；二氧化锆40～325目。
所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，包括本体、本体内上部的碗口和本体下部的渣线，碗口外壁设置吹氩嘴，吹氩嘴通过铁壳固定在碗口外壁上，碗口内壁设置环形氩封槽，环形氩封槽与吹氩嘴通过吹氩孔相连通，碗口内壁设置环形碗口密封垫，环形碗口密封垫位于环形氩封槽上部。本体外侧设置本体保温毡。
本发明所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，由于采用了环形碗口密封垫，碗口与上水口下部配合合理，吹氩嘴与碗口内部相连通。
本发明是在产品工作密封处采用氩气保护工艺改进，采用合理原料配比，在产品与上水口配合部位增加吹氩保护，铁壳处连接吹氩嘴，增强了吹氩密封性，有利于产品质量的提高。
所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
本发明的金属连续铸坯用吹氩浸入式水口的制备方法，包括如下步骤：
a.配料混合
按照拟定配方准确计量本体料、渣线料各组分，分别投入各自的高速混炼机中，喷涂法添加酚醛树脂结合剂1份，高速混炼均匀备用；
b.干燥
将混炼好的料，按要求达到烘干挥发份标准，放入恒温库房内存放，备用；
c.成型
将备好的料装入符合图纸设计要求的胶套中，用等静压机在125兆帕压力下成型；
d.烘干
将成型好的半成品烘干，备烧成；
e.烧成
将烘干好的半成品装入窑炉内，升温至900℃，并在900℃中烧成5-6小时，备车加工；
f.车加工
将烧成后的产品按图纸设计技术要求进行车加工；
g.按图纸技术要求对车加工过的产品进行粉刷、包装，质量检验合格后入库。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供了一种有效防止空气吸入，使熔融金属流动平稳，耐材冲击性能好，抗剥落、耐侵蚀、抗磨损，生产成本较低的金属连续铸造用吹氩浸入式水口；
(2)本发明是在产品工作密封处采用氩气保护工艺改进，在产品与上水口配合部位增加吹氩保护，铁壳处连接吹氩嘴，增强了吹氩密封性，采用合理原料配比，有利于产品质量的提高；
(3)本发明所述的金属连续铸造用的吹氩浸入式水口成型工艺简单，生产成本较低；
(4)本发明所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明I部位的放大图。
图中：1、环形氩封槽；2、环形碗口密封垫；3、吹氩嘴；4、铁壳；5、吹氩孔；6、本体；7、渣线；8、本体保温毡；9、碗口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
如图1～2所示：所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，包括本体6、本体6内上部的碗口9和本体6下部的渣线，碗口9外壁设置吹氩嘴3，吹氩嘴3通过铁壳4固定在碗口9外壁上，碗口9内壁设置环形氩封槽1，环形氩封槽1与吹氩嘴3通过吹氩孔5相连通，碗口9内壁设置环形碗口密封垫2，环形碗口密封垫2位于环形氩封槽1上部。
吹氩嘴3焊接在铁壳4上并相通，吹氩孔径8mm。
实施例1～4
一、实施例1～4的配料如表1。
表1实施例1～4配料表
Figure BDA0000100801390000041
二、实施例1～4的制备方法，包括如下步骤：
a.混料
本体料：将本体料各组分准确计量后投入本体料高速混炼机中，喷涂法添加酚醛树脂结合剂1份，高速混炼均匀，备用；
渣线料：将渣线料各组分准确计量后投入渣线料高速混炼机中，喷涂法添加酚醛树脂结合剂1份，高速混炼均匀，备用；
b.干燥
经混炼好的料，按要求达到烘干标准，放入恒温库内存放、备用；
c.成型
将备好的料装入符合图纸设计技术要求的胶套中，用等静压机在125兆帕压力下成型；
d.烘干
将成型好的半成品进行烘干，备烧成；
e.烧成
将烘干好的半成品装入窑炉内，升温至900℃，并在900℃中烧成5-6小时，备车加工；
f.车加工
将烧成后的产品按图纸设计要求进行车加工；
g.按图纸技术要求对车加工过的产品进行粉刷、包装质量检验合格后入库。
实施例1、3烧成5.5小时，实施例2、4烧成6小时。
三、实施例1～4的产品性能指标如下：
实施例1制得的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
Figure BDA0000100801390000051
实施例2制得的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
实施例3制得的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
Figure BDA0000100801390000053
实施例4制得的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
Figure BDA0000100801390000054
Figure BDA0000100801390000061
四、实施例中所用原材料生产厂家如下表2。
表2原材料生产厂家表
  名称   型号   执行的标准   生产厂家
  石墨   180～200目   GB/T 3518-2004   青岛兴华石墨制品有限公司
  棕刚玉   24#、36#   YB/T 2478-2004   周村萌水磨料有限公司
  白刚玉粉   180#   GB/T 2479-2004   郑州铝城三星白刚玉厂
  金属硅粉   180～200目   GB/T 2881-2004   抚顺县鹏程矿业有限公司
  碳化硅粉   180～200目   -   滕州恒信达有限公司
  碳化硼粉   44μm   JB/T 3294-2005   牡丹江前进碳化硼厂
  二氧化锆   300～325目   YB/T 4078.2-2003   河南振中有限公司
  酚醛树脂结合剂   214-C   YB/T4131-2005   青岛合力化工有限公司

Claims (3)

1.一种金属连续铸造用吹氩浸入式水口，包括本体和渣线，其特征在于：本体和渣线分别由不同组分与不同配比的耐火材料组成，包括如下以重量份数计的原料组分：
a.本体料
Figure FDA0000100801380000011
b.渣线料
Figure FDA0000100801380000012
2.根据权利要求1所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口，其特征在于所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口达到如下技术指标：
Figure FDA0000100801380000013
3.一种权利要求1所述的金属连续铸造用吹氩浸入式水口的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a.配料混合
按照拟定配方准确计量本体料、渣线料各组分，分别投入各自的高速混炼机中，喷涂法添加酚醛树脂结合剂1份，高速混炼均匀备用；
b.干燥
将混炼好的料，按要求达到烘干标准，放入恒温库房内存放，备用；
c.成型
将备好的料装入符合图纸设计要求的胶套中，用等静压机在125兆帕压力下成型；
d.烘干
将成型好的半成品按升温曲线进行烘干，备烧成；
e.烧成
将烘干好的半成品装入窑炉内，升温至900℃，并在900℃中烧成5-6小时，备车加工；
f.车加工
将烧成后的产品按图纸技术要求进行车加工；
g.按图纸技术要求对车加工过的产品进行粉刷、包装，质量检验合格后入库。
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