CN112811887B - 一种免预热长水口内衬材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种免预热长水口内衬材料的制备方法，主要包括以下步骤：按比例称取氧化铝空心球、漂珠、氧化铝微粉、膨润土，然后将上述原料充分混合均匀，加入一定量的酚醛树脂，混合均匀，得到成品免预热长水口内衬材料。本发明所述方法制备工艺简单，成本低，有效降低了免预热长水口内衬材料的平均热膨胀系数，进而使内衬材料具有良好的抗热冲击性却，有利于洁净钢的生产。

Description

一种免预热长水口内衬材料的制备方法
技术领域
本发明涉及连铸功能耐火材料技术领域，尤其涉及一种免预热长水口内衬材料的制备方法。
背景技术
长水口是一种连铸功能耐火材料，主要用于连接钢包和中间包，起着防止钢水氧化和飞溅、防止中间包渣卷入等多重作用。目前，国内钢厂多数连铸用长水口是免预热直接使用的，浇注开始时长水口与钢液直接接触，水口内表面温度瞬间升至钢液温度，而外表面由于与空气接触，温度比内表面相比要低很多，在这种情况下水口内部会产生很大的热应力，从而使水口产生纵向裂纹，影响长水口的使用寿命，提高了维修和更换成本，更会带来一定的安全隐患问题。因此，要求长水口在材料设计上应具有良好的抗热冲击性。
在现有技术中，保证长水口在热冲击可靠性一般采用的主要措施为在水口内壁复合一层低碳或无碳内衬材料，主要是在内衬中加入熔融石英等低热导率材质。然而，熔融石英虽然能够有效缓解长水口浇钢初期的热应力，但易被钢液侵蚀并向钢液中溶解，导致钢液中硅含量升高，同时使得内衬材料使用寿命严重降低，大大缩短长水口的服役时间。而若采用氧化铝空心球，虽然能起到一定的作用，但由于其在成型过程中易被压碎，使其对提高长水口耐热冲击性的作用有限。因此，如何能够为了同时提高长水口内衬材料的抗热冲击性和耐冲刷性是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种免预热长水口内衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球68-80份，
漂珠10-22份，
氧化铝微粉1-3份，
膨润土1-5份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料。
进一步地，步骤1)中所述氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm。
进一步地，步骤1)中所述漂珠的粒度为0.1-0.2mm。
进一步地，步骤1)中所述氧化铝微粉的粒度为1μm。
进一步地，步骤1)中所述膨润土的粒度为44μm。
进一步地，步骤2)中所述泥料的粒度不大于5mm。
本发明还提供了一种由上述方法制备的免预热长水口内衬材料。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用膨润土作为添加剂，能够提高内衬成型时的可塑性，增加生坯强度，同时能降低其成型压力。另外，膨润土中含有较多的K2O和Na2O，当温度高于1400℃时，即可与Al2O3相结合，生成Na2O·Al2O3液相，而钢液温度一般在1500℃以上。因此，在钢液浇注时，Na2O可与Al2O3生成液相，使得材料收缩，降低材料的平均热膨胀系数，进而提升了内衬材料的综合性能。与现有技术中普遍采用的含硅材质内衬相比，本发明所述免预热长水口内衬材料的制备方法工艺简单，成本低，制备出的长水口内衬材料具有良好的抗热冲击性和耐冲刷性，且对钢液污染小，有利于洁净钢的生产。
具体实施方式
本发明提供了一种免预热长水口内衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球68-80份，
漂珠10-22份，
氧化铝微粉1-3份，
膨润土1-5份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料。
在一个实施例中，步骤1)中所述氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm。
在一个实施例中，步骤1)中所述漂珠的粒度为0.1-0.2mm。
在一个实施例中，步骤1)中所述氧化铝微粉的粒度为1μm。
在一个实施例中，步骤1)中所述膨润土的粒度为44μm。
在一个实施例中，步骤2)中所述泥料的粒度不大于5mm。
以下结合实施例对本发明提供的免预热长水口内衬材料的制备方法进行进一步说明。
实施例1
一种免预热长水口内衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球74份，
漂珠16份，
氧化铝微粉7份，
膨润土3份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料。
其中氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm，漂珠的粒度为0.1-0.2mm，氧化铝微粉的粒度为1μm，膨润土的粒度为44μm，泥料的粒度不大于5mm。
实施例2
一种免预热长水口内衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球70份，
漂珠18份，
氧化铝微粉10份，
膨润土2份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料。
其中氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm，漂珠的粒度为0.1-0.2mm，氧化铝微粉的粒度为1μm，膨润土的粒度为44μm，泥料的粒度不大于5mm。
实施例3
一种免预热长水口内衬材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球78份，
漂珠15份，
氧化铝微粉4份，
膨润土3份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料。
其中氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm，漂珠的粒度为0.1-0.2mm，氧化铝微粉的粒度为1μm，膨润土的粒度为44μm，泥料的粒度不大于5mm。
测试例1
将本发明内衬材质与本体材质复合制备长水口，试样1-3长水口内衬配比分别按实施例1-3配比，本体材料原料重量百分比为：刚玉63％，熔融石英10％，石墨23％，SiC4％，外加酚醛树脂12％作为结合剂。将本体材料和内衬材料在70℃干燥，挥发分控制在1.8-1.9％，将本体材料和内衬材料在50MPa压力，等静压成型，并在950℃温度下热处理，保温3h。
分别检测试样1-3在国内钢厂的使用时间与裂纹产生情况，结果如下：
序号 现场平均使用时间，h 裂纹产生情况
试样1 9.5 无裂纹产生
试样2 9.1 无裂纹产生
试样3 10.4 无裂纹产生
通过上述结果可知，采用本发明所述方法制备出的免预热长水口内衬材料在使用过程中没有裂纹产生，满足了钢厂生产要求，具有良好的应用前景。
中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种免预热长水口内衬材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按比例称取以下重量份的原料：
氧化铝空心球68-80份，
漂珠10-22份，
氧化铝微粉1-3份，
膨润土1-5份；
2)将上述原料充分混合均匀后，加入到造粒机内进行造粒，并在搅拌过程中加入占原料重量百分比4-10％的酚醛树脂，造粒完成后，得到泥料；
3)将泥料干燥到合适挥发份后，放入中心为钢芯，外层为橡胶或者聚氨酯材质的成型模具中，封装后放入等静压机中进行压制，压制完成后脱模，得到成品免预热长水口内衬材料；
步骤1)中所述氧化铝微粉的粒度为1μm。
2.根据权利要求1所述的免预热长水口内衬材料的制备方法，其特在在于，步骤1)中所述氧化铝空心球的粒度为0.2-0.5mm。
3.根据权利要求1所述的免预热长水口内衬材料的制备方法，其特在在于，步骤1)中所述漂珠的粒度为0.1-0.2mm。
4.根据权利要求1所述的免预热长水口内衬材料的制备方法，其特在在于，步骤1)中所述膨润土的粒度为44μm。
5.根据权利要求1所述的免预热长水口内衬材料的制备方法，其特在在于，步骤2)中所述泥料的粒度不大于5mm。
6.一种免预热长水口内衬材料，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述方法制备而成。
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CN101712559A (zh) * 2009-05-25 2010-05-26 上海宝明耐火材料有限公司 连铸用水口内衬层材料
EP3112054B1 (en) * 2014-02-28 2020-04-01 Krosakiharima Corporation Refractory for steel casting, plate for sliding nozzle device, and method for producing refractory for steel casting
CN103880453B (zh) * 2014-03-28 2015-11-04 无锡市南方耐材有限公司 连铸功能水口用材料及其制备方法
CN104150933B (zh) * 2014-08-29 2016-02-24 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种高温隔热耐火泥浆
CN105127409B (zh) * 2015-09-15 2017-05-10 辽宁科技大学 一种可重复使用免预热长水口及其制造方法
CN105347826A (zh) * 2015-12-09 2016-02-24 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种连铸水口内壁涂料
CN108971477B (zh) * 2018-09-07 2020-07-07 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 一种连铸钢包长水口用内衬材料
CN211250671U (zh) * 2019-12-11 2020-08-14 鞍山市神佳耐火材料有限公司 一种具有定位功能的加料斗

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