CN1424161A - 非预热铝碳质长水口 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型非预热铝碳质长水口及制造方法，本发明的非预热长水口具有良好的热震稳定性、抗冲刷性，不需预热即可安全使用，提高了使用寿命，大大提高了连续铸钢的作业效率，并且降低了成本。

Description

非预热铝碳质长水口
技术领域
本发明涉及一种新型无机非金属耐火材料及产品，尤其是涉及在连续铸钢生产中使用的非预热铝碳质长水口及制造方法。
背景技术
目前连续铸钢使用的铝碳质长水口分为预热型和非预热型两种类型，预热型长水口使用前必须均匀加热至1000℃左右才能正常使用，如果预热不当，升温过快或达不到预热温度，长水口在开浇时就会出现纵裂或断裂，影响正常连续生产。目前国内采用的非预热长水口制造方法是在配料中增加热震稳定性高的原料的用量，以提高水口整体的热稳定性，但是由于热稳定性好的原料如熔融石英、石墨等抗钢水冲刷性能较差，所以这种制造方法制约了非预热长水口的寿命，并且这种长水口仍然容易出现炸裂，长水口的热震稳定性和使用寿命成了一对难以解决的矛盾。
发明内容
为了克服现有技术中的缺点，本发明人经过深入研究，发现了本发明的新型非预热铝碳质长水口及制造方法。
本发明的目的是提供一种可以不经过预热直接使用、具有良好的热震稳定性、耐冲刷性，而且安全可靠，使用寿命长的非预热长水口。
本发明另一目的是提供一种上述非预热长水口的制造方法。
本发明是采用下述方法实现的。
本发明铝碳质长水口包括本体和内衬，作为铝碳质长水口本体的铝碳材质由以下组份组成(按重量百分数计，以下同)：鳞片石墨10-35％，碳化硅以及金属硅粉1-10％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英5-25％，电熔锆莫来石5-15％，白刚玉35-55％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％；并且作为铝碳质长水口的内衬材料由以下组份组成(按重量百分数计，以下同)：电熔锆莫来石10-40％，熔融石英15-35％，氧化铝空心球10-40％，轻烧α-Al2O35-20％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％。
作为上述铝碳本体材质优选由以下组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅及金属硅粉8％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英20％，电熔锆莫来石7％，白刚玉35％；并且作为铝碳质长水口的内衬材料优选由以下组份组成：电熔锆莫来石37％，熔融石英25％，氧化铝空心球28％，轻烧α-Al2O310％。
作为上述铝碳本体材质还优选由以下组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅及金属硅粉8％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英18％，电熔锆莫来石8％，白刚玉36％；并且作为铝碳质长水口的内衬材料还优选由以下组份组成：电熔锆莫来石30％，熔融石英30％，氧化铝空心球30％，轻烧α-Al2O310％。
作为上述铝碳本体材质还优选由以下组份组成：鳞片石墨32％，碳化硅及金属硅粉6％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)，熔融石英18％，电熔锆莫来石5％，白刚玉39％；并且作为铝碳质长水口的内衬材料还优选由以下组份组成：电熔锆莫来石25％，熔融石英35％，氧化铝空心球32％，轻烧α-Al2O38％。
上述内衬材料的导热系数低于8千卡/米。
上述铝碳本体材质和内衬材质的各组份均可以在市场上买到。
为了制造本发明的非预热长水口，在上述铝碳本体材质使用的原料和内衬材质使用的原料中分别加入10重量％(以铝碳本体材质使用的原料重量之合为100％计)和8重量％(以内衬材质使用的原料重量之合为100％计)的酚醛树脂，将上述两种材质分别均匀混合，使用高速造粒机将原料造粒，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120-150MPa下成型，内衬材料的厚度为1-10mm，成型品在梭式窑炉中于还原气氛下烧制，烧成产品经过立式仿型车床加工，产品表面再涂敷防氧化涂层，烘干后即制成非预热长水口。
本发明的非预热长水口和现有技术的产品比较具有突出的特点和显著的优点：热震稳定性特别好、使用寿命长，大大提高了连续铸钢的作业效率，因此降低了成本，并且改善了操作条件，降低了工人劳动强度。
附图说明
图1是本发明长水口的剖视图。
具体实施方式
参照图1。图1所示的长水口由本体1和衬套2组成。
实施例1
铝碳本体材质的各组份为：
鳞片石墨                     30Kg；
碳化硅                       4Kg；
金属硅粉                     4kg；
熔融石英                     20kg；
电熔锆莫来石                 7Kg；
白刚玉                       35Kg；
内衬材质的各组份为：
电熔锆莫来石                     37kg；
熔融石英                         25kg；
氧化铝空心球                     28kg；
轻烧α-Al2O3                  10kg；
为了制造非预热长水口，将以上铝碳本体材质的各组份均匀混合，加入10Kg酚醛树脂结合剂，另外将以上内衬材质的各组份均匀混合，加入8Kg酚醛树脂结合剂，按照前文所述的方法制造成非预热长水口，内衬厚度为5mm。
实施例2
铝碳本体材质的各组份为：
鳞片石墨                     30Kg；
碳化硅                       4Kg；
金属硅粉                     4Kg；
熔融石英                     18kg；
电熔锆莫来石                 8Kg；
白刚玉                       36Kg；
内衬材质的各组份为：
电熔锆莫来石                 30kg；
熔融石英                     30kg；
氧化铝空心球                 30kg；
轻烧α-Al2O3              10kg；
为了制造非预热长水口，将以上铝碳本体材质的各组份均匀混合，加入10Kg酚醛树脂结合剂，另外将以上内衬材质的各组份均匀混合，加入8Kg酚醛树脂结合剂，按照前文所述的方法制造成非预热长水口，内衬厚度为5mm。
实施例3
铝碳本体材质的各组份为：
鳞片石墨                     32Kg；
碳化硅                       3Kg；
金属硅粉                     3Kg；
熔融石英                     18kg；
电熔锆莫来石                 5Kg；
白刚玉                       39Kg；
内衬材质的各组份为：
电熔锆莫来石                    25kg；
熔融石英                        35kg；
氧化铝空心球                    32kg；
轻烧α-Al2O3                 8kg；
为了制造非预热长水口，将以上铝碳本体材质的各组份均匀混合，加入10Kg酚醛树脂结合剂，另外将以上内衬材质的各组份均匀混合，加入8Kg酚醛树脂结合剂，按照前文所述的方法制造成非预热长水口，内衬厚度为5mm。
上述产品的性能如表1所示。
表1本发明非预热长水口的性能
实施例1产品 实施例2产品 实施例3产品
  显气孔率％     13.5     13.2     13.4
  耐压强度MPa     29.5     30.8     30.2
  抗折强度MPa     9.6     9.8     9.5
  使用寿命min     585     628     578
  侵蚀渣线厚度mm     14     15     13
  开浇时有无炸裂现象     无     无     无
从以上数据可以看出本发明的非预热长水口的性能十分优良。
综上所述，本发明的新型非预热铝碳质长水口具有良好的热震稳定性、抗冲刷性，不需预热即可安全使用，提高了使用寿命，大大提高了连续铸钢的作业效率，并且降低了成本。

Claims (5)

1.一种非预热铝碳质长水口，包括本体和内衬，其特征是作为铝碳质长水口本体的铝碳材质按重量百分数计由以下组份组成：鳞片石墨10-35％，碳化硅以及金属硅粉1-10％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英5-25％，电熔锆莫来石5-15％，白刚玉35-55％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％；作为铝碳质长水口的内衬材料按重量百分数计由以下组份组成：电熔锆莫来石10-40％，熔融石英15-35％，氧化铝空心球10-40％，轻烧α-Al2O35-20％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％。
2.按照权利要求1的非预热铝碳质长水口，其特征是上述铝碳本体材质按重量百分数计由以下组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅及金属硅粉8％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英20％，电熔锆莫来石7％，白刚玉35％；上述内衬材料按重量百分数计由以下组份组成：电熔锆莫来石37％，熔融石英25％，氧化铝空心球28％，轻烧α-Al2O310％。
3.按照权利要求1的非预热铝碳质长水口，其特征是上述铝碳本体材质按重量百分数计由以下组份组成：鳞片石墨30％，碳化硅及金属硅粉8％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英18％，电熔锆莫来石8％，白刚玉36％；上述内衬材质按重量百分数计由以下组份组成：电熔锆莫来石30％，熔融石英30％，氧化铝空心球30％，轻烧α-Al2O310％。
4.按照权利要求1的非预热铝碳质长水口，其特征是上述铝碳本体材质按重量百分数计由以下组份组成：鳞片石墨32％，碳化硅及金属硅粉6％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英18％，电熔锆莫来石5％，白刚玉39％；上述内衬材质按重量百分数计由以下组份组成：电熔锆莫来石25％，熔融石英35％，氧化铝空心球32％，轻烧α-Al2O38％。
5.权利要求1的非预热铝碳质长水口的制造方法，其特征是作为铝碳质长水口本体的铝碳材质按重量百分数计由以下组份组成：鳞片石墨10-35％，碳化硅以及金属硅粉1-10％，其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1，熔融石英5-25％，电熔锆莫来石5-15％，白刚玉35-55％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％；作为铝碳质长水口的内衬材料按重量百分数计由以下组份组成：电熔锆莫来石10-40％，熔融石英15-35％，氧化铝空心球10-40％，轻烧α-Al2O35-20％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％；
在上述铝碳本体材质使用的原料和内衬材质使用的原料中分别加入10重量％(以铝碳本体材质使用的原料重量之合为100％计)和8重量％(以内衬材质使用的原料重量之合为100％计)的酚醛树脂，将上述两种材质分别均匀混合，使用高速造粒机将原料造粒，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120-150MPa下成型，内衬材料的厚度为1-10mm，成型品在梭式窑炉中于还原气氛下烧制，烧成产品经过立式仿型车床加工，产品表面再涂敷防氧化涂层，烘干后即制成非预热长水口。
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