CN205309242U - 一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，湍流控制器包括外壳(1)、内芯(2)、底板(3)、涂抹料层(4)，其特征在于，湍流控制器的外壳(1)采用低成本镁质浇注料浇注成型，内芯(2)采用再生干式料振动成型，底板(3)采用废镁碳砖砌筑，底板周边(5)采用再生干式料填平捣实，采用再生涂抹料在内芯(2)和底板(3)的外表面上涂抹涂抹料层(4)，该实用新型制备的湍流控制器的生产成本同比降低45％以上，用于板坯连铸中间包的湍流控制器达到24～30小时，实现了低成本高寿命。

Description

一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器

技术领域

本实用新型涉及一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器及其制备方法，属连铸耐火材料工艺技术领域。

背景技术

在连铸机中间包内设置湍流控制器，可以改变中间包内钢水的运行路线，延长停留时间，促进夹杂物的上浮排除，对提高铸坯质量有重要作用。近年来，湍流控制器生产技术向大型化、长寿化发展，发明了复合式湍流控制器，但复合式湍流控制器的生产成本也大幅提高，由此增加了连铸生产成本，应用推广受到较大影响。

中国专利文献CN103658577A公开了一种连铸中间包复合式湍流控制器的制备方法，复合式湍流控制器包括外壳、底板、套芯、膨胀缝、抗氧化涂层，外壳采用镁质浇注料浇注成型，底板采用机压成型的镁碳砖砌筑，套芯采用机压成型的“扇形”镁碳砖砌筑，在外壳与底板、外壳与套芯之间设置膨胀缝，在套芯的外表面上涂抹抗氧化涂层。该发明的不足：复合式湍流控制器的生产成本高，应用推广受到限制。

实用新型内容

针对现有复合式湍流控制器生产成本高的技术难题，本实用新型提供一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，这种湍流控制器以废镁碳砖和除尘灰为主要原材料制备直接利用的废镁碳砖和低成本镁质浇注料、再生干式料、再生涂抹料，用于湍流控制器的不同部位，使得本实用新型的湍流控制器的生产成本同比降低45％以上，用于板坯连铸中间包的湍流控制器达到24～30小时，实现了低成本高寿命。

术语说明

废镁碳砖，本实用新型所述的废镁碳砖，是指用于精炼钢包、炼钢转炉、电炉的工作衬用后的废镁碳砖，MgO含量≥65wt％。

除尘灰，本实用新型所述的除尘灰，是指在电熔镁砂、高纯镁砂、中档镁砂、尖晶石等颗粒料破碎、球磨生产现场除尘器收集的除尘灰，粒度≦0.047mm，MgO含量≥70wt％。

实用新型详述：

一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，包括外壳(1)、内芯(2)、底板(3)、涂抹料层(4)，底板(3)定位于外壳(1)内腔底的上面，内芯(2)的底部定位于底板(3)之上、内芯(2)的纵向中心线与外壳(1)内腔的纵向中心线重合，涂抹料层(4)位于内芯(2)和底板(3)的外表面上。

优选的，湍流控制器的外壳(1)采用镁质浇注料浇注成型，内芯(2)采用再生干式料振动成型，底板(3)采用废镁碳砖砌筑，底板周边(5)采用再生干式料填平捣实，涂抹料层(4)采用再生涂抹料。

优选的，所述湍流控制器外壳(1)，呈上大下小的棱台形，上边的长度均比下边的长度长80～320mm(如图2，图2中的s所示的为上边的长度与下边的长度的差的一半，即s为40～160mm)。优选的，所述的棱台形为正棱台，所述的棱台的横截面为正多边形。更优选的，所述的棱台的横截面为正四边形、正五边形、正六边形或正八边形。

优选的，湍流控制器的内芯(2)，中间空心呈圆柱形，直径(d)为300～450mm，外壁呈上大下小的圆锥台形，上部壁厚(x)为90～120mm，下部壁厚(y)为60～90mm。

优选的，湍流控制器的底板(3)厚度a为80～120mm。

优选的，涂抹料层(4)的厚度c为15～30mm。

优选的，湍流控制器外壳(1)采用镁质浇注料浇注成型，所述用于湍流控制器外壳(1)的镁质浇注料，可以采用现有技术的镁质浇注料，也可以按重量百分比由下述材料组成：5mm≦粒度<8mm的烧结镁砂25～30％，3mm≦粒度<5mm的烧结镁砂10～15％，1mm≦粒度<3mm的烧结镁砂16～20％，0.083mm≦粒度<1mm的烧结镁砂13～18％，除尘灰15～20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉3.0～5.0％，硅微粉0.5～1.5％，纯铝酸钙水泥3.3～4.2％，三聚磷酸钠0.15～0.2％，防爆纤维0.05～0.1％。

优选的，所述用于砌筑湍流控制器底板(3)的废镁碳砖，采用下列的制备方法制备：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉10～15mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1～2天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以9～11℃/h升温速度升温至120～150℃；②在120～150℃保温4～8h；③再从120～150℃以9～11℃/h升温速度升温至235～265℃；④在235～265℃保温4～8h；⑤停火自然冷却，冷却时间12～16h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，用于砌筑湍流控制器底板(3)。

优选的，所述用于湍流控制器的涂抹料层(4)的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料31～35％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉10～13％，粒度≦0.047mm的除尘灰15～19％，软质黏土2.0～3.0％，硅微粉2.0～3.0％，三聚磷酸钠0.5～0.7％，木质素磺酸钙0.3～0.5％，均为重量百分比；

优选的，所述用于湍流控制器的内芯(2)和底板四周(5)的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≦粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料15～20％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料13～18％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉14～20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石3～5％，粒度≦0.047mm的除尘灰3～5％，粒度≦0.083mm的金属硅2.0～2.5％，粒度≦0.083mm的碳化硅3.0～4.0％，粒度≦0.083mm的固体酚醛树脂3.5～4.0％，均为重量百分比。

经过大量试验和研究，我们发现，通过喷淋水化、自然干燥、加热炉内烘烤等加工处理，把废镁碳砖中的Al₄C₃去除，把已经发生膨胀裂纹、粉化的废镁碳砖检出，解决了废镁碳砖未经加工处理、直接用于砌筑湍流控制器底板引发的鼓胀裂纹甚至粉化问题，保证了废镁碳砖的安全使用性能。

经过大量试验和研究，我们发现，除尘灰配加量制备的低成本镁质浇注料、再生涂抹料、再生干式料，颗粒间的空隙被除尘灰填充，提高了体积密度，又使得低成本镁质浇注料的拌合用水量由5.5～6.5％同比降低到4.0～5.0％，使得再生涂抹料的拌合用水量由13～15％同比降低到9～11％，烘烤后水分排除留下的气孔也减少，由此降低了低成本镁质浇注料、再生涂抹料的显气孔率，且除尘灰替代了镁砂细粉，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。本实用新型取得了意想不到的效果。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过结构及材料的合理设计，用于板坯连铸中间包的湍流控制器达到24～30小时，实现了湍流控制器的低成本、高寿命。

2)本实用新型通过结构及材料的合理设计，高效利用了废镁碳砖和除尘灰，节约了矿物资源、减少了环境污染，又降低了炼钢成本，对钢铁企业打造低成本竞争优势，建设资源节约型、环境友好型企业具有重要的战略意义。

附图说明

图1是本实用新型低成本高寿命连铸中间包湍流控制器结构主视图；

图2是本实用新型低成本高寿命连铸中间包湍流控制器结构俯视图；外圈实线为上边，内圈虚线为下边。

图3是是本实用新型低成本高寿命连铸中间包湍流控制器制备施工；

图中，1.外壳；2.内芯；3.底板；4.涂抹料层；5.底板周边，6.内芯施工胎膜。

具体实施方式

以下实施例是对实用新型的制备工艺进一步说明，但本实用新型并不局限于此。实施例中所用的废镁碳砖来源于山东钢铁股份有限公司莱芜分公司的LF、RH精炼钢包、炼钢转炉、电炉的工作衬使用后的废镁碳砖，MgO含量≥65wt％。除尘灰来源于莱芜钢铁集团泰东实业公司在电熔镁砂、高纯镁砂、中档镁砂、尖晶石等颗粒料破碎、球磨生产现场除尘器收集的除尘灰，粒度≦0.047mm，MgO含量≥70wt％。

其他原料均为市购产品：

所述烧结镁砂，是以MgO含量为95wt％的轻烧氧化镁为原料，经压球、高温竖窑煅烧等工艺生产而成，MgO含量百分比94～95wt％，颗粒体积密度≥3.1g/cm³。

所述铝镁尖晶石为MgO含量百分比为41.6wt％、Al₂O₃含量百分比为56.5wt％的烧结尖晶石。

所述硅微粉，是生产金属硅或硅铁合金的副产品；硅灰中SiO₂含量≥92wt％，粒度全部小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85％。

所述纯铝酸钙水泥牌号为CA-70。牌号为CA-70的纯铝酸钙水泥的具体指标如下：Al₂O₃68.5-71.5％；CaO26.5-30.5％；SiO₂≤0.5％；Fe₂O₃≤0.5％；比表面积(cm²/g)≥5000；凝结时间初凝(min)≥150；终凝(h)≤6；24h养护强度(MPa)抗折强度(MPa)≥5、抗压强度(MPa)≥40、耐火度(℃)1680。检测标准为GB201-2000。

所述防爆纤维由聚丙烯纤维经改性制成，具有分散性好、无烧结、无并丝、残留少、使用效果佳等特点，是各种不定型耐火材料上佳的防爆裂添加剂，特别是高强快干不定型耐火材料。长度L＝6mm，相量直径D＝0.048mm，熔点165～175℃。

所述软质粘土，是指具有可塑性的耐火粘土，可塑性指数≥3.0，组成矿物主要是高岭石，Al₂O₃百分比含量为28～30wt％，SiO₂百分比含量为50～55wt％，耐火度1630～1670℃，进一步优选广西粘土。

所述金属硅，是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得，硅的含量为97～98％，其余杂质为铁、铝、钙等。

所述碳化硅，俗称金刚砂，SiC含量百分比≥94wt％。

所述木质素磺酸钙，简称木钙，木质素含量≥50～65％，水不溶物≤0.5～1.5％，pH4-6，水份≤8％，水不溶物≤1.0％，还原物7～13％，用于耐火材料分散剂和粘合剂。

实施例1：

如图1、图2、图3所示，一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，包括外壳1、内芯2、底板3、涂抹料层4，底板3定位于外壳1内腔底的上面，内芯2的底部定位于底板3之上、内芯2的纵向中心线与外壳1内腔的纵向中心线重合，涂抹料层4位于内芯2和底板3的外表面上，其特征在于，湍流控制器的外壳1采用低成本镁质浇注料浇注成型，内芯2采用再生干式料振动成型，底板3采用废镁碳砖砌筑，底板周边5采用再生干式料填平捣实，采用再生涂抹料在内芯2和底板3的外表面上涂抹涂抹料层4。

所述湍流控制器外壳1，呈上大下小的六棱台形，上边的长度均比下边的长度长160mm(即s为80mm)。

所述湍流控制器的内芯2，中间空心呈圆柱形，直径d为450mm，外壁呈上大下小的圆锥台形，上部壁厚x为120mm，下部壁厚y为90mm。

所述湍流控制器的底板3厚度a为120mm。

所述涂抹料层4的厚度c为15mm。

所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料，按重量百分比由下述材料组成：5mm≦粒度<8mm的烧结镁砂30％，3mm≦粒度<5mm的烧结镁砂10％，1mm≦粒度<3mm的烧结镁砂16％，0.083mm≦粒度<1mm的烧结镁砂18％，除尘灰15％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉5.0％，硅微粉1.5％，纯铝酸钙水泥4.2％，三聚磷酸钠0.2％，防爆纤维0.1％。

所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖制备方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉10mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥2天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以9℃/h升温速度升温至120℃；②在120℃保温8h；③再从120℃以9℃/h升温速度升温至235℃；④在235℃保温8h；⑤停火自然冷却，冷却时间12h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖的加工完成。

所述用于制备再生涂抹料、再生干式料的废镁碳砖颗粒料加工，包括以下步骤：

①水化处理：将拣选后、残厚＜50mm的废镁碳砖进行喷淋水化处理、困料、自然风干，作用是：使废镁碳砖中骨料与基质料在破碎中容易分离，减少假颗粒的数量，去除废镁碳砖中Al₄C₃；

②把水化处理后的废镁碳砖采用颚式破机进行粗破，粗破后的颗粒料通过输送带输送到对辊机进行细破，在输送带的末端为磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行初次磁选；

③对辊机细破、初次磁选后的废镁碳砖颗粒料，再通过输送带输送到振动筛进行筛分，同样在输送带的末端有磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行第二次磁选；

④振动筛把废镁碳砖颗粒料筛分，得到三种颗粒级别的废镁碳砖颗粒料：3mm≦粒度<5mm,1mm≦粒度<3mm,粒度<1mm，分类包装；

⑤＞5mm的废镁碳砖颗粒料送回颚破机，重复上述步骤②、③、④进行重新破碎、磁选、筛分。

所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料31％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料35％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉10％，粒度≦0.047mm的除尘灰19％，软质黏土2.0％，硅微粉2.0％，三聚磷酸钠0.5％，木质素磺酸钙0.5％，均为重量百分比。

所述用于湍流控制器的内芯2和底板四周5的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≦粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料35％，1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料15％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料13％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石3％，粒度≦0.047mm的除尘灰5％，粒度≦0.083mm的金属硅2.5％，粒度≦0.083mm的碳化硅3.0％，粒度≦0.083mm的固体酚醛树脂3.5％，均为重量百分比。

所述低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备方法，包括下列步骤：

1)所述用于制备湍流控制器的低成本镁质浇注料、再生干式料、再生涂抹料，采用如下的方法准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅5分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)再生涂抹料泥料制备：将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅3分钟后，加入再生涂抹料总重9％的水，搅拌6分钟，搅拌均匀，备用；

3)湍流控制器外壳1制备，将所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料加入混料机内干混2分钟，加物料总重量4.0％的水，湿混6分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器外壳1的生坯浇注完成，带模凝固12小时，自然养护24小时，然后在加热炉内烘烤：①从0～135℃以10℃/h升温速度升温，升温至135℃；②在135℃保温，保温时间12h；③再从135℃以10℃/h升温速度升温，升温至235℃；④在235℃保温，保温时间8h；⑤再从235℃以15℃/h升温速度升温，升温至375±15℃；⑥在375℃保温，保温时间8h；⑦停火自然冷却，冷却至温度35℃，湍流控制器外壳(1)制作完成；

4)湍流控制器的底板3砌筑：将所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖砌筑在湍流控制器内腔底的上面，底板周边5采用所述制备的再生干式料填平捣实；

5)湍流控制器的内芯3施工：将内芯施工胎膜6放置到湍流控制器的底板5上面，将所述用于湍流控制器的内芯2的再生干式料放到内芯施工胎膜与外壳1内壁之间的间隙，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达400mm时，按照一定顺序均匀手工捣打振实后，再将再生干式料填满、摊平、捣打振实；

6)湍流控制器的内芯3烘烤、脱模：湍流控制器的内芯3施工后，运到加热炉内烘烤：①由常温均匀、连续升温到150℃，烘烤60分钟；②由150℃均匀、连续升温到240℃，烘烤70分钟；③停火后冷却至温度35℃，脱掉内芯施工胎膜6；

7)湍流控制器的涂抹料层4施工：将所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料涂抹在内芯2和底板3的外表面上，涂抹料层4的厚度c为15mm，自然干燥1天，低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备完成。

实施例2

如实施例1所述，不同之处在于：

所述湍流控制器外壳1，上边的长度均比下边的长度长320mm(即s为160mm)。

所述湍流控制器的内芯2，直径d为300mm，上部壁厚x为90mm，下部壁厚y为60mm。

所述湍流控制器的底板3厚度a为80mm。

所述涂抹料层4的厚度c为30mm。

所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料，按重量百分比由下述材料组成：5mm≦粒度<8mm的烧结镁砂28％，3mm≦粒度<5mm的烧结镁砂12％，1mm≦粒度<3mm的烧结镁砂18％，0.083mm≦粒度<1mm的烧结镁砂16％，除尘灰17％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉4.0％，硅微粉1.0％，纯铝酸钙水泥3.75％，三聚磷酸钠0.17％，防爆纤维0.08％。

所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖制备方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉15mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以11℃/h升温速度升温至150℃；②在150℃保温4h；③再从150℃以11℃/h升温速度升温至265℃；④在265℃保温4h；⑤停火自然冷却，冷却时间16h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖的加工完成。

所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料33％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料32％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉12％，粒度≦0.047mm的除尘灰17％，软质黏土2.6％，硅微粉2.4％，三聚磷酸钠0.6％，木质素磺酸钙0.4％，均为重量百分比。

所述用于湍流控制器的内芯2和底板四周5的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≦粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料32％，1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料17％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料15％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉18％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石4％，粒度≦0.047mm的除尘灰4.5％，粒度≦0.083mm的金属硅2.3％，粒度≦0.083mm的碳化硅3.5％，粒度≦0.083mm的固体酚醛树脂3.7％，均为重量百分比。

所述低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备方法，包括下列步骤：

1)所述用于制备湍流控制器的低成本镁质浇注料、再生干式料、再生涂抹料，采用如下的方法准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅10分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅2分钟后，加入再生涂抹料总重10％的水，搅拌4分钟，搅拌均匀，备用；

3)湍流控制器外壳1制备，将所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料加入混料机内干混2.5分钟，加物料总重量4.5％的水，湿混5分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器外壳(1)的生坯浇注完成，带模凝固16小时，自然养护16小时，然后在加热炉内烘烤：①从0～120℃以10℃/h升温速度升温，升温至120℃；②在120℃保温，保温时间13h；③再从120℃以10℃/h升温速度升温，升温至220℃；④在220℃保温，保温时间9h；⑤再从220℃以15℃/h升温速度升温，升温至360℃；⑥在360℃保温，保温时间9h；⑦停火自然冷却，冷却至温度25℃，湍流控制器外壳1制作完成；

4)湍流控制器的底板3砌筑：将所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖砌筑在湍流控制器内腔底的上面，底板周边5采用所述制备的再生干式料填平捣实；

5)湍流控制器的内芯3施工：将内芯施工胎膜6放置到湍流控制器的底板5上面，将所述用于湍流控制器的内芯2的再生干式料放到内芯施工胎膜与外壳1内壁之间的间隙，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达450mm时，按照一定顺序均匀手工捣打振实后，再将再生干式料填满、摊平、捣打振实；

6)湍流控制器的内芯3烘烤、脱模：湍流控制器的内芯3施工后，运到加热炉内烘烤：①由常温均匀、连续升温到140℃，烘烤70分钟；②由140℃均匀、连续升温到230℃，烘烤80分钟③停火后冷却至温度25℃，脱掉内芯施工胎6；

7)湍流控制器的涂抹料层4施工：将所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料涂抹在内芯2和底板3的外表面上，涂抹料层4的厚度c为30mm，自然干燥1.5天，低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备完成。

实施例3

如实施例1所述，不同之处在于：

所述湍流控制器外壳1，上边的长度均比下边的长度长200(即s为100mm)。

所述湍流控制器的内芯2，直径d为400mm，上部壁厚x为100mm，下部壁厚y为80mm。

所述湍流控制器的底板3厚度a为100mm。

所述涂抹料层4的厚度c为20mm。

所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料，按重量百分比由下述材料组成：5mm≦粒度<8mm的烧结镁砂25％，3mm≦粒度<5mm的烧结镁砂15％，1mm≦粒度<3mm的烧结镁砂20％，0.083mm≦粒度<1mm的烧结镁砂13％，除尘灰20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉3.0％，硅微粉0.5％，纯铝酸钙水泥3.3％，三聚磷酸钠0.15％，防爆纤维0.05％。

所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖制备方法：清理掉废镁碳砖表面残留的残钢、钢渣，再用切砖机把废镁碳砖与钢水接触的变质层切掉12mm，拣选出表观质量好、且残厚≥50mm的废镁碳砖，进行喷淋水化处理，自然干燥1.5天后，再装入加热炉内烘烤：①从常温开始以10℃/h升温速度升温至135℃；②在135℃保温6h；③再从135℃以10℃/h升温速度升温至250℃；④在250℃保温6h；⑤停火自然冷却，冷却时间14h，将没有发生膨胀裂纹、粉化、表观质量好的废镁碳砖检出，用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖的加工完成。

所述用于制备再生涂抹料、再生干式料的废镁碳砖颗粒料加工，包括以下步骤：

①水化处理：将拣选后、残厚＜50mm的废镁碳砖进行喷淋水化处理、困料、自然风干，作用是：使废镁碳砖中骨料与基质料在破碎中容易分离，减少假颗粒的数量，去除废镁碳砖中Al₄C₃；

②把水化处理后的废镁碳砖采用颚式破机进行粗破，粗破后的颗粒料通过输送带输送到对辊机进行细破，在输送带的末端为磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行初次磁选；

③对辊机细破、初次磁选后的废镁碳砖颗粒料，再通过输送带输送到振动筛进行筛分，同样在输送带的末端有磁辊，对废镁碳砖颗粒料进行第二次磁选；

④振动筛把废镁碳砖颗粒料筛分，得到三种颗粒级别的废镁碳砖颗粒料：3mm≦粒度<5mm,1mm≦粒度<3mm,粒度<1mm，分类包装；

⑤＞5mm的废镁碳砖颗粒料送回颚破机，重复上述步骤②、③、④进行重新破碎、磁选、筛分。

所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料35％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料30％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉13％，粒度≦0.047mm的除尘灰15％，软质黏土3.0％，硅微粉3.0％，三聚磷酸钠0.7％，木质素磺酸钙0.3％，均为重量百分比；

所述用于湍流控制器的内芯2和底板四周5的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≦粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料30％，1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料20％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料18％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉14％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石5％，粒度≦0.047mm的除尘灰3％，粒度≦0.083mm的金属硅2.0％，粒度≦0.083mm的碳化硅4.0％，粒度≦0.083mm的固体酚醛树脂4.0％，均为重量百分比；

所述低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备方法，包括下列步骤：

1)所述用于制备湍流控制器的低成本镁质浇注料、再生干式料、再生涂抹料，采用如下的方法准备：将上述物料按所述的配比称量后，加入混料机内搅匀，干搅7分钟，搅拌均匀后，装袋备用；

2)再生涂抹料泥料制备：将所述的再生涂抹料加入混料机内，干搅2分钟后，加入再生涂抹料总重11％的水，搅拌5分钟，搅拌均匀，备用；

3)湍流控制器外壳1制备，将所述用于湍流控制器外壳1的低成本镁质浇注料的组成物料称量后，加入混料机内干混3分钟，加物料总重量5.0％的水，湿混4分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器外壳(1)的生坯浇注完成，带模凝固24小时，自然养护12小时，然后在加热炉内烘烤：①从0～150℃以10℃/h升温速度升温，升温至150℃；②在150℃保温，保温时间11h；③再从150℃以10℃/h升温速度升温，升温至250℃；④在250℃保温，保温时间7h；⑤再从250℃以15℃/h升温速度升温，升温至390℃；⑥在390℃保温，保温时间7h；⑦停火自然冷却，冷却至温度15℃，湍流控制器外壳1制作完成；

4)湍流控制器的底板3砌筑：将所述用于砌筑湍流控制器底板3的废镁碳砖砌筑在湍流控制器内腔底的上面，底板周边5采用所述制备的再生干式料填平捣实；

5)湍流控制器的内芯3施工：将内芯施工胎膜6放置到湍流控制器的底板5上面，将所述用于湍流控制器的内芯2的再生干式料放到内芯施工胎膜与外壳1内壁之间的间隙，填料后应首先将松散的料层摊平，填料厚度到达500mm时，按照一定顺序均匀手工捣打振实后，再将再生干式料填满、摊平、捣打振实；

6)湍流控制器的内芯3烘烤、脱模：湍流控制器的内芯3施工后，运到加热炉内烘烤：①由常温均匀、连续升温到160℃，烘烤50分钟；②由160℃均匀、连续升温到250℃，烘烤60分钟；③停火后冷却至温度15℃，脱掉内芯施工胎膜6；

7)湍流控制器的涂抹料层4施工：将所述用于湍流控制器的涂抹料层4的再生涂抹料涂抹在内芯2和底板3的外表面上，涂抹料层4的厚度c为30mm，自然干燥2天，低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的制备完成。

实施例4

其他同实施例1，不同之处在于：所述湍流控制器外壳1，呈上大下小的棱台形，所述的棱台的横截面为正八边形。上边的长度均比下边的长度长80mm(即S为40mm)。

实施例5

其他同实施例1，不同之处在于：所述湍流控制器外壳1，呈上大下小的棱台形，所述的棱台的横截面为正五边形。上边的长度均比下边的长度长120mm(即S为60mm)。

对比例：中国专利文献CN103658577A(申请号：201310633194.4)公开了一种连铸中间包复合式湍流控制器的制备方法，包括外壳、底板、套芯、膨胀缝、抗氧化涂层，外壳采用镁质浇注料浇注成型，底板采用机压成型的镁碳砖砌筑，套芯采用机压成型的“扇形”镁碳砖砌筑，在外壳与底板、外壳与套芯之间设置膨胀缝，在套芯的外表面上涂抹抗氧化涂层。

本实用新型实施例1-3与对比文献(中国专利文献CN103658577A(申请号：201310633194.4)公开了一种连铸中间包复合式湍流控制器的制备方法)的结构材料、生产成本及在山东钢铁股份有限公司莱芜分公司双流板坯连铸中间包上使用寿命情况对比，如下表1所示：

表1

通过上表1中的数据对比，本实用新型制备的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的生产成本比现有专利CN103658577A(申请号：201310633194.4)技术生产的复合式湍流控制器同比降低45％以上，且用于双流板坯连铸中间包的使用寿命相当，均为24～30小时。

本实用新型将用于砌筑中间包冲击区工作衬的废镁碳砖，进行了喷淋水化、自然干燥、加热炉内烘烤等加工处理，解决了废镁碳砖未经加工处理、直接用于中间包工作衬引发的鼓胀裂纹甚至塌料问题，保证了废镁碳砖的安全使用性能。

本实用新型用于低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的低成本镁质浇注料、再生涂抹料、再生干式料，配加了粒度≦0.047mm的除尘灰，颗粒间的空隙被除尘灰填充，提高了体积密度，降低了低成本镁质浇注料、再生涂抹料的显气孔率，且除尘灰替代了镁砂细粉，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

本实用新型用于低成本高寿命连铸中间包湍流控制器的再生涂抹料、再生干式料，配加了粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料，提高再生干式料的高温强度，解决了现有技术生产的镁质干式料工作衬高温烘烤过程中因强度低导致的塌料问题，而再生涂抹料借助碳氧化后形成均匀的微小开口气孔实现烘烤过程中水分的快速排除，解决再生涂抹料工作衬因水分排除不畅导致的烘爆问题，本实用新型所述再生涂抹料、再生干式料的物料组成中废镁碳砖颗粒料配加量分别达到63％、65％以上，进一步降低了再生干式料、再生涂抹料的生产成本。

本实用新型以废镁碳砖和除尘灰为原料，制备直接利用的废镁碳砖和低成本镁质浇注料、再生涂抹料、再生干式料，用于湍流控制器的不同部位，取得了意想不到的效果：创造性地解决了现有复合式湍流控制器生产成本高的技术难题，生产成本同比降低45％以上。

Claims (10)

1.一种低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，包括外壳(1)、内芯(2)、底板(3)、涂抹料层(4)，其特征在于，底板(3)定位于外壳(1)内腔底的上面，内芯(2)的底部定位于底板(3)之上、内芯(2)的纵向中心线与外壳(1)内腔的纵向中心线重合，涂抹料层(4)位于内芯(2)和底板(3)的外表面上。

2.如权利要求1所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，湍流控制器的外壳(1)采用镁质浇注料浇注成型，内芯(2)采用再生干式料振动成型，底板(3)采用废镁碳砖砌筑，底板周边(5)采用再生干式料填平捣实，涂抹料层(4)采用再生涂抹料。

3.如权利要求1或2所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，所述湍流控制器外壳(1)，呈上大下小的棱台形，上边的长度均比下边的长度长80～320mm。

4.如权利要求3所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，所述的棱台形为正棱台，所述的棱台的横截面为正多边形。

5.如权利要求3所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，所述的棱台的横截面为正四边形、正五边形、正六边形或正八边形。

6.如权利要求1所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，湍流控制器的内芯(2)，中间空心呈圆柱形，直径(d)为300～450mm，外壁呈上大下小的圆锥台形，上部壁厚(x)为90～120mm，下部壁厚(y)为60～90mm。

7.如权利要求1或6所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，湍流控制器的底板(3)厚度a为80～120mm。

8.如权利要求1所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，涂抹料层(4)的厚度c为15～30mm。

9.如权利要求1所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，湍流控制器外壳(1)采用镁质浇注料浇注成型，所述用于湍流控制器外壳(1)的镁质浇注料，按重量百分比由下述材料组成：5mm≦粒度<8mm的烧结镁砂25～30％，3mm≦粒度<5mm的烧结镁砂10～15％，1mm≦粒度<3mm的烧结镁砂16～20％，0.083mm≦粒度<1mm的烧结镁砂13～18％，除尘灰15～20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉3.0～5.0％，硅微粉0.5～1.5％，纯铝酸钙水泥3.3～4.2％，三聚磷酸钠0.15～0.2％，防爆纤维0.05～0.1％。

10.如权利要求1所述的低成本高寿命连铸中间包湍流控制器，其特征在于，所述用于湍流控制器的涂抹料层(4)的再生涂抹料，按重量百分比由下述材料组成：1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料31～35％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉10～13％，粒度≦0.047mm的除尘灰15～19％，软质黏土2.0～3.0％，硅微粉2.0～3.0％，三聚磷酸钠0.5～0.7％，木质素磺酸钙0.3～0.5％，均为重量百分比；

所述用于湍流控制器的内芯(2)和底板周边(5)的再生干式料，按重量百分比由下述材料组成：3mm≦粒度<5mm的废镁碳砖颗粒料30～35％，1mm≦粒度<3mm的废镁碳砖颗粒料15～20％，粒度<1mm的废镁碳砖颗粒料13～18％，粒度≦0.074mm的烧结镁砂细粉14～20％，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石3～5％，粒度≦0.047mm的除尘灰3～5％，粒度≦0.083mm的金属硅2.0～2.5％，粒度≦0.083mm的碳化硅3.0～4.0％，粒度≦0.083mm的固体酚醛树脂3.5～4.0％，均为重量百分比。