CN107586121A - 一种钢包复合下水口及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢包复合下水口及其制备方法，所述的钢包复合下水口包括本体和复合体，以重量份数计的原料组成如下：a本体：高铝矾土88‑96份，石墨3‑6份，金属铝粉0.2‑1份，金属硅粉0.5‑2份，酚醛树脂3.0‑3.5份；b复合体：回收滑板85‑96份，石墨2‑6份，金属铝粉0.5‑1份，金属硅粉0.5‑2份，酚醛树脂3.0‑3.5份。本发明得到的钢包复合下水口，具有耐高温、抗热震性能好，抗侵蚀、热冲击强度高、生产成本低的优点，同时制备方法简单便于扩大化生产。本发明采取复合成型，铸孔周围采用本体材料，其他部位采用复合材料，保证寿命的同时降低材料成本，性价比较高。

Description

一种钢包复合下水口及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种钢包复合下水口及其制备方法。

背景技术

钢包下水口是钢液熔融物输送部件，安装在钢包底部，它与上水口、滑板组成钢包控流系统，是连铸过程中最关键的控流系统功能部件之一。下水口须具备强度高，抗氧化性强，热震稳定性优良，抗冲刷性能优异。

现有技术中钢包下水口多采用铝碳材质，常规做法是采用一种材质，下水口在使用过程中受高温钢液的冲刷和侵蚀，水口铸孔出现扩孔现象，扩孔直径3-10mm，而水口内壁厚度至少在20mm以上，针对此现象，部分厂家采用低档次单一材质，致使下水口在使用过程中出现断裂、裂纹或寿命下降等现象，存在较大风险。

因此，有必要发明一种耐高温、抗热震性能好，抗侵蚀、热冲击强度高、生产成本低的复合下水口及其制备方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钢包复合下水口，本发明的第二目的在于提供一种钢包复合下水口的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的钢包复合下水口包括本体(2)和复合体(1)，以重量份数计的原料组成如下：

a本体

b复合体

优选的，所述的钢包复合下水口包括本体(2)和复合体(1)，以重量份数计的原料组成如下：

a本体

b复合体

优选的，所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。

优选的，所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为180～200目。

优选的，所述的石墨为粉末状，粒度为180-200目。

优选的，所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为180-200目。

优选的，所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度15000-19000mp·s。

优选的，所述的钢包复合下水口的技术指标如下：

所述的本体(2)与高温钢水直接接触，所述的复合体(1)设置在本体(2)外侧且不与钢水直接接触。

本发明的第二目的是这样实现的，包括如下步骤：

a、混料：按照配方比例准确称量本体和复合体各组分，分别投入滑板混练机中，混练均匀；

b、困料：将混练均匀的泥料扎袋口进行困料；

c、成型：成型时，将困料好的本体泥料倒入符合设计要求的加料桶与成型芯子之间，符合要求后再将复合体泥料倒入加料桶与模腔之间，使用630吨或1000吨摩擦压砖机成型；

d、干燥：将半成品烘干；

e、装壳：将干燥后的半成品放置在装壳机进行装壳操作，即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明得到的钢包复合下水口，具有耐高温、抗热震性能好，抗侵蚀、热冲击强度高、生产成本低的优点，同时制备方法简单便于扩大化生产。

2、本发明采取复合成型，铸孔周围采用本体材料，其他部位采用复合材料，保证寿命的同时降低材料成本，性价比较高。

3、本发明所述的复合下水口的制造方法，其规格型号可以根据实际情况进行选择，适用于各种规格型号的复合下水口的制造。

4、本发明中本体是复合下水口最关键部位，是下水口受高温液体冲刷、侵蚀部位，其决定下水口使用寿命；采用高铝矾土(优选的，采用高铝矾土85)作为骨料，金属铝粉和金属硅粉作为抗氧化剂，石墨作为碳源，酚醛树脂作为结合剂，经200℃×16h干燥后，坯体具备较高的强度，在高温使用环境中胚体形成陶瓷结合和碳结合，有效提高了下水口本体的强度及抗侵蚀、抗冲刷性能。

5、本发明中的复合体不与钢水直接接触，在使用过程中复合体与本体保持良好的热震稳定性，确保下水口安全使用，同时大量使用回收的耐火材料，有效降低了成本。

附图说明

图1为本发明的钢包复合下水口的结构示意图；

图中：1-复合体，2-本体。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1

一种钢包复合下水口，如图1所示，包括本体2和复合体1，所述的本体2与高温钢水直接接触，所述的复合体1设置在本体2外侧且不与钢水直接接触。复合下水口工作时，本体2受到钢液的冲刷和侵蚀，复合体1不与钢液接触。

所述的钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体2：高铝矾土94.5份，石墨4份，金属铝粉0.5份，金属硅粉1份，酚醛树脂3.2份；

b复合体1：回收滑板95份，石墨3.5份，金属铝粉0.5份，金属硅粉1份，酚醛树脂3.5份。

所述的钢包复合下水口制备方法包括如下步骤：

a、混料：按照拟定的配方准确计量本体2和复合体1各组分，分别投入滑板混练机中，混练均匀；

b、困料：将混练均匀的泥料扎袋口进行困料；

c、成型：成型时，将b困料好的本体2泥料倒入符合设计要求的加料桶与成型芯子之间，符合要求后再将复合体1泥料倒入加料桶与模腔之间，使用630吨摩擦压砖机成型；

d、干燥：将半成品烘干；

e、装壳：将半成品放置在装壳机进行装壳操作。

实施例2

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土88份，石墨3份，金属铝粉0.2份，金属硅粉0.5份，酚醛树脂3.0份；

b复合体：回收滑板85份，石墨2份，金属铝粉0.5份，金属硅粉0.5份，酚醛树脂3.0份。

实施例3

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土96份，石墨6份，金属铝粉1份，金属硅粉2份，酚醛树脂3.5份；

b复合体：回收滑板96份，石墨6份，金属铝粉1份，金属硅粉2份，酚醛树脂3.5份。

实施例4

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土88份，石墨6份，金属铝粉0.2份，金属硅粉2份，酚醛树脂3.0份，

b复合体：回收滑板96份，石墨2份，金属铝粉1份，金属硅粉0.5份，酚醛树脂3.5份。

实施例5

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土90份，石墨4份，金属铝粉0.4份，金属硅粉0.7份，酚醛树脂3.1份，

b复合体：回收滑板86份，石墨3份，金属铝粉0.6份，金属硅粉0.8份，酚醛树脂3.4份。

实施例6

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土92份，石墨5份，金属铝粉0.6份，金属硅粉0.9份，酚醛树脂3.2份，

b复合体：回收滑板95份，石墨4份，金属铝粉0.7份，金属硅粉0.6份，酚醛树脂3.3份。

实施例7

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土94份，石墨3.5份，金属铝粉0.8份，金属硅粉1.2份，酚醛树脂3.3份，

b复合体：回收滑板94份，石墨5份，金属铝粉0.8份，金属硅粉1.8份，酚醛树脂3.2份。

所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为180目。所述的石墨为粉末状，粒度为200目。所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为200目。所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度15000mp·s。

实施例8

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土95份，石墨4.5份，金属铝粉1.2份，金属硅粉1.4份，酚醛树脂3.1份，

b复合体：回收滑板93份，石墨2.5份，金属铝粉0.9份，金属硅粉1.6份，酚醛树脂3.1份。

所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为190目。所述的石墨为粉末状，粒度为190目。所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为190目。所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度19000mp·s。

实施例9

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土93份，石墨5.5份，金属铝粉1.4份，金属硅粉1.6份，酚醛树脂3.0份，

b复合体：回收滑板92份，石墨3.5份，金属铝粉0.5份，金属硅粉1.4份，酚醛树脂3.5份。

所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为200目。所述的石墨为粉末状，粒度为180目。所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为180目。所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度17000mp·s。

实施例10

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土91份，石墨4份，金属铝粉0.3份，金属硅粉0.9份，酚醛树脂3.1份，

b复合体：回收滑板93份，石墨3份，金属铝粉0.5份，金属硅粉0.9份，酚醛树脂3.4份。

所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为180目。所述的石墨为粉末状，粒度为180目。所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为180目。所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度18000mp·s。

所述的钢包复合下水口的制备方法，包括如下步骤：

a、混料：按照配方比例准确称量本体和复合体各组分，分别投入滑板混练机中，混练均匀；

b、困料：将混练均匀的泥料扎袋口进行困料；

c、成型：成型时，将困料好的本体泥料倒入符合设计要求的加料桶与成型芯子之间，符合要求后再将复合体泥料倒入加料桶与模腔之间，使用1000吨摩擦压砖机成型；

d、干燥：将半成品烘干；

e、装壳：将干燥后的半成品放置在装壳机进行装壳操作，即可。

实施例11

一种钢包复合下水口，包括如下以重量份数计的原料：

a本体：高铝矾土89份，石墨3份，金属铝粉0.7份，金属硅粉1.1份，酚醛树脂3.3份，

b复合体：回收滑板91份，石墨4.5份，金属铝粉0.6份，金属硅粉1.1份，酚醛树脂3.5份。

所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为180～200目。所述的石墨为粉末状，粒度为180-200目。所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为180-200目。所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度16000mp·s。

所述的钢包复合下水口的制备方法，包括如下步骤：

a、混料：按照配方比例准确称量本体和复合体各组分，分别投入滑板混练机中，混练均匀；

b、困料：将混练均匀的泥料扎袋口进行困料；

c、成型：成型时，将困料好的本体泥料倒入符合设计要求的加料桶与成型芯子之间，符合要求后再将复合体泥料倒入加料桶与模腔之间，使用630吨或1000吨摩擦压砖机成型；

d、干燥：将半成品烘干；

e、装壳：将干燥后的半成品放置在装壳机进行装壳操作，即可。

实施例12

实验例：将实施例1～11得到的钢包复合下水口进行检测，所得到的钢包复合下水口均具有如下技术指标：

Claims (10)

1.一种钢包复合下水口，其特征在于包括本体(2)和复合体(1)，以重量份数计的原料组成如下：

a本体

b复合体

2.根据权利要求1所述的钢包复合下水口，其特征在于包括本体(2)和复合体(1)，以重量份数计的原料组成如下：

a本体

b复合体

3.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的高铝矾土为含三氧化二铝85％以上的特级高铝矾土。

4.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的高铝矾土和回收滑板为骨料，粒度均为180～200目。

5.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的石墨为粉末状，粒度为180-200目。

6.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的金属铝粉和金属硅粉的粒度均为180-200目。

7.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的酚醛树脂为粘稠状液体，粘度15000-19000mp·s。

8.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的钢包复合下水口的技术指标如下：

体积密度g/cm3≥2.70

显气孔率％≤19

常温耐压强度MPa≥35

常温抗折强度MPa≥4。

9.根据权利要求1或2所述的钢包复合下水口，其特征在于所述的本体(2)与高温钢水直接接触，所述的复合体(1)设置在本体(2)外侧且不与钢水直接接触。

10.一种根据权利要求1～9任一所述的钢包复合下水口的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a、混料：按照配方比例准确称量本体和复合体各组分，分别投入滑板混练机中，混练均匀；

b、困料：将混练均匀的泥料扎袋口进行困料；

c、成型：成型时，将困料好的本体泥料倒入符合设计要求的加料桶与成型芯子之间，符合要求后再将复合体泥料倒入加料桶与模腔之间，使用630吨或1000吨摩擦压砖机成型；

d、干燥：将半成品烘干；

e、装壳：将干燥后的半成品放置在装壳机进行装壳操作，即可。