技术领域
本发明属于定型耐火材料技术领域，具体地说，本发明涉及一种钢水包用透气滑板砖的生产制备方法。
背景技术
钢水包用滑板砖在现代钢铁生产过程中起着至关重要的作用，在连铸或模铸钢包浇钢过程中，通过对滑板机构的操作，有效控制钢水的开浇、控流、停浇过程，不仅满足了浇钢、轧钢生产工艺要求，而且能降低了钢水的夹杂物含量，提高了钢材质量。
滑板砖的使用寿命主要受以下几个方面影响：
(1)高温钢水的冲刷；
(2)滑板内碳结合剂由于氧化而失去强度；
(3)钢水、钢渣的粘附侵蚀。
由于上述原因，滑板砖在使用过程中容易扩孔、滑动面拉毛磨损、侵蚀，不仅影响滑板砖使用寿命，而且容易造成板面夹钢、穿钢等事故。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种钢水包用透气滑板砖的生产制备方法，目的是提高滑板砖的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：钢水包用透气滑板砖的生产制备方法，包括步骤：
S1、原料配料混碾；
S2、困料；
S3、成型；
S4、中温热处理；
S5、高温埋碳烧成；
S6、浸油碳化；
S7、透气通道加工；
S8、精加工。
所述步骤S1中，原料包括高纯刚玉、锆刚玉、锆莫来石、石墨和添加剂；将高纯刚玉、锆刚玉、锆莫来石、石墨和添加剂混合后，经混碾成混合料。
所述步骤S4中，砖坯在180～300℃温度下共热处理36～48h，然后出干燥器、冷却。
所述步骤S7包括：
S71、在砖坯上加工出透气槽；
S72、在砖坯上加工出定位孔；
S73、在砖坯的内部加工出第一透气通道和第二透气通道。
所述第一透气通道和所述第二透气通道相垂直，第二透气通道的长度方向与砖坯的厚度方向相平行，第二透气通道与第一透气通道和所述透气槽连通。
所述透气槽为U形槽，透气槽设置于砖坯的第一外壁面上。
所述定位孔设置两个，在砖坯的长度方向上，所述透气槽位于两个定位孔之间。
所述定位孔为方形孔，定位孔设置于砖坯的第二外壁面上，第一外壁面和第二外壁面相对设置且两者相平行。
所述第一透气通道为从砖坯的第三外壁面开始朝向砖坯的内部延伸，第三外壁面为与第一外壁面和第二外壁面相垂直且位于第一外壁面和第二外壁面之间，第一透气通道的长度方向与砖坯的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角。
所述步骤S7还包括：
S74、将透气尾管放置于第一透气通道中。
本发明的钢水包用透气滑板砖的生产制备方法，避免透气滑板砖在使用过程中出现扩孔、滑动面拉毛磨损、侵蚀等缺陷，透气滑板砖的使用寿命长，确保透气滑板砖的使用能够提高钢水的质量。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是砖坯或透气滑板砖的主视图；
图2是砖坯或透气滑板砖的俯视图；
图3是透气槽模具的主视图；
图4是透气槽模具的俯视图；
图5是垫板的主视图；
图6是垫板的俯视图；
图7是底板的主视图；
图8是底板的剖视图；
图中标记为：
1、砖坯；2、定位孔；3、透气槽；301、弧形凹槽段；302、水平凹槽段；4、第一透气通道；5、第二透气通道；6、透气尾管；7、第一外壁面或滑动面；8、铸孔；9、压板；10、成形块；11、垫板；12、冲头；13、底板；14、避让孔；15、脱模槽。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明提供了一种钢水包用透气滑板砖的生产制备方法，包括如下的步骤：
S1、原料配料混碾；
S2、困料；
S3、成型；
S4、中温热处理；
S5、高温埋碳烧成；
S6、浸油碳化；
S7、透气通道加工；
S8、精加工。
具体地说，在上述步骤S1中，制备透气滑板砖的原料包括高纯刚玉、锆刚玉、锆莫来石、石墨和添加剂。将高纯刚玉、锆刚玉、锆莫来石、石墨和添加剂混合后，经混碾成混合料。
在上述步骤S2中，将经步骤S1形成的混合料在设定的湿度和温度下困料一定的时间。
在上述步骤S3中，将困好的泥料进入成型车间成型，获得砖坯。
在上述步骤S4中，砖坯在180～300℃温度下共热处理36～48h，然后出干燥器，冷却。砖坯经过中温热处理后，可以提高透气滑板砖的强度，有效提高了透气滑板砖的使用性能。
在上述步骤S5中，将经过中温热处理后的砖坯置于隧道窑或梭式窑中，进行埋碳烧成。砖坯经过高温埋碳烧成后，可以提高透气滑板砖的强度，有效提高了透气滑板砖的使用性能。
在上述步骤S6中，将经过高温埋碳烧成后的砖坯置于设定的稳定和压力环境下油浸一定的时间，以降低显气孔率；然后将砖坯再置入碳化窑中，进行碳化处理。
步骤S7包括如下的步骤：
S71、在砖坯上加工出透气槽；
S72、在砖坯上加工出定位孔；
S73、在砖坯的内部加工出第一透气通道和第二透气通道。
砖坯的结构如图1和图2所示，第一透气通道和第二透气通道相垂直，第二透气通道的长度方向与砖坯的厚度方向相平行，第二透气通道与第一透气通道和透气槽连通。透气槽设置于砖坯的第一外壁面上，定位孔设置于砖坯的第二外壁面上，第一外壁面和第二外壁面相对设置且两者相平行。第一透气通道为从砖坯的第三外壁面开始朝向砖坯的内部延伸，第三外壁面为与第一外壁面和第二外壁面相垂直且位于第一外壁面和第二外壁面之间，第一透气通道的长度方向与砖坯的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角。
如图1和图2所示，作为优选的，透气槽为U形槽，透气槽为在第一外壁面上朝向砖坯的内部凹入形成的凹槽。砖坯具有铸孔，铸孔为在砖坯上沿砖坯的厚度方向贯穿设置的通孔，铸孔并为圆孔，透气槽包括弧形凹槽段和两个水平凹槽段，两个水平凹槽段为相对设置，水平凹槽段的长度方向与砖坯的长度方向相平行且两个水平凹槽段处于与砖坯的宽度方向相平行的同一直线上，弧形凹槽段为圆弧形凹槽且弧形凹槽段的弧度为180度，弧形凹槽段的两端分别与一个水平凹槽段连接。透气滑板砖上的铸孔是用于引流钢水，让钢水通过。铸孔的轴心位于砖坯的宽度方向上的中间位置处，弧形凹槽段的轴线与铸孔的轴线相平行，弧形凹槽段的轴心也位于砖坯的宽度方向上的中间位置处，铸孔位于两个水平凹槽段的中间位置处，铸孔的直径小于弧形凹槽段的直径，铸孔的直径小于水平凹槽段的长度，即透气槽设置成包围铸孔，最终制成的透气滑板砖上的透气槽是用于在钢水浇铸过程中将保护气体喷射至铸孔的周围。
如图1和图2所示，定位孔设置两个，在砖坯的长度方向上，透气槽位于两个定位孔之间，定位孔优选为方形孔，两个定位孔处于与砖坯的长度方向相平行的同一直线上，定位孔位于砖坯的宽度方向上的中间位置处，透气槽和铸孔位于两个定位孔之间。定位孔为在第二外壁面上朝向砖坯的内部凹入形成的凹孔，定位孔为非贯穿设置，第一外壁面和第二外壁面为砖坯的厚度方向上的两个相对的外壁面，第一外壁面和第二外壁面为与砖坯的厚度方向相垂直的平面。最终制成的透气滑板砖上的定位孔，是用于与滑板机构上的定位销连接，这种固定孔的固定方式，能进一步确保透气滑板砖与滑板机构的配合精度，提高透气滑板砖的工作稳定性，确保钢水浇铸过程质量稳定。
在上述步骤S71中，透气槽为整体一次压制成型，加工时采用专用的透气槽模具，在砖坯上成型出U形的透气槽。该透气槽模具的结构如图3和图4所示，其包括压板和设置于压板上的成形块，压板的形状与砖坯的形状相匹配，成形块的形状与透气槽的形状相匹配，成形块为U形结构，成形块固定设置于压板的外侧面上且成形块朝向压板的外侧凸出，压板的该外侧面为用于与砖坯的第一外壁面接触的平面。透气槽采用整体一次压制成型，不仅能保证透气槽尺寸精度，提高成型产品合格率，而且能有效降低成型过程操作工人劳动强度，提高劳动效率。
在上述步骤S72中，加工时采用专用的定位孔模具，在砖坯上成型出两个方形的定位孔，定位孔模具的结构如图5至图8所示，其包括垫板、设置于垫板上的冲头以及与垫板和冲头相配合的底板，垫板和底板的形状与砖坯的形状相匹配，冲头的形状与定位孔的形状相匹配，冲头设置两个且冲头为方形结构，冲头固定设置于垫板的外侧面上且冲头朝向垫板的外侧凸出，垫板的该外侧面为用于与底板接触的平面。底板具有让冲头穿过的避让孔，避让孔设置两个，两个冲头分别插入一个避让孔中，避让孔为在底板上沿底板的厚度方向贯穿设置的通孔，避让孔并为方形孔，避让孔的深度小于冲头的长度，冲头的端部可伸出至避让孔的外部，以确保能够在放置于底板上的砖坯上成型出定位孔。作为优选的，底板的端部设有脱模槽，脱模槽为在底板的长度方向上的端部的端面上朝向底板的内部凹入形成的凹槽，脱模槽设置两个且两个脱模槽分别位于底板的长度方向上的一端。脱模槽的设置，便于成型后的砖坯的脱模，提高透气滑板砖的成型合格率。
在上述步骤S73中，加工时使用钻床，先在砖坯的内部加工出第一透气通道，然后在砖坯的内部加工出第二透气通道，第一透气通道的深度大于第二透气通道的深度，第二透气通道的钻孔位置位于透气槽的弧形凹槽段的内部，而且第二透气通道的钻孔位置靠近砖坯的宽度方向上的中间位置处，最终加工出的第二透气通道与第一透气通道和透气槽处于连通状态。最终制成的透气滑板砖的内部具有第一透气通道和第二透气通道，第二透气通道的长度方向与透气槽的弧形凹槽段的轴线相平行，第二透气通道的位置靠近透气滑板砖的宽度方向上的中间位置处，第一透气通道和第二透气通道相配合，将保护气体引导至透气槽中，保护气体一般为氩气。在钢水浇铸过程中，向透气滑板砖的透气槽中通入氩气，氩气能有效地充满透气滑板砖的滑动面区域和铸孔的周围，从而能够起到以下几个方面作用：①可以在两个透气滑板砖的滑动面之间形成惰性气体气氛，进而能有效防止透气滑板砖的表面氧化，提高透气滑板砖的使用寿命；②两个透气滑板砖的滑动面之间由于有惰性气体氩气的保护，透气滑板砖的氧化程度减缓后，为滑板机构频繁顺畅开关创造更好的工作条件；③透气滑板砖工作时，在透气滑板砖的铸孔周围形成惰性气体保护气幕，可阻隔氧气对钢水的氧化作用，从而达到净化、均质、提高钢水质量的目的。
步骤S7还包括如下的步骤：
S74、将透气尾管放置于第一透气通道中。
在上述步骤S74中，在砖坯的内部加工出第一透气通道和第二透气通道后，将透气尾管安装在砖坯上，透气尾管的一部分插入第一透气通道中，透气尾管的一部分位于砖坯的外部，透气尾管的材质为金属，透气尾管用于将保护气体引导至第一透气通道中。如图1和图2所示，最终制成的透气滑板砖带有透气尾管。
在上述步骤S8中，采用平面磨床，对砖坯的第一外壁面进行磨制，控制好厚度尺寸，平整度达到规定要求后涂抹高温润滑剂，最终形成透气滑板砖上的滑动面，该滑动面为用于与相配合的另一滑板砖相接触的平面，透气槽位于滑动面上。
本发明的钢水包用透气滑板砖的生产制备方法还包括如下的步骤：
S9、包装入库：对透气滑板砖进行检验，经检验合格后，将合格的透气滑板砖装入包装箱。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。