CN105924183A - 一种石英质侧封板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石英质侧封板及其制备方法。其技术方案是：以45~70wt%的熔融石英质原料颗粒、29~50wt%的熔融石英质原料细粉和1~5wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料3.5~7wt%的结合剂，将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。再将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，在110~140℃条件下烘干，在1300~1450℃条件下保温3~5小时，制成石英质侧封板烧结坯。然后将石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。本发明具有耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好的特点，所制备的石英质侧封板与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损，能满足双辊薄带坯连铸技术的使用要求。

Description

一种石英质侧封板及其制备方法

技术领域

本发明属于侧封板技术领域。具体涉及一种石英质侧封板及其制备方法。

背景技术

双辊薄带坯连铸技术是将液态金属直接浇注到两个反向旋转的水冷结晶辊和侧封板（耐火材料）构成的熔池内，通过水冷结晶辊的快速冷却（冷却速率在10-1000℃/s之间）和轧制作用获得1-5mm厚的薄带。与传统的大板坯连铸和薄板坯连铸工艺相比，双辊薄带连铸技术除了通过简化工序能够大幅度降低基建和设备投资、能源消耗和减少环境污染之外，其独特的亚快速凝固过程能够使所铸材料在微观结构上发生显著变化，如晶粒得到细化、减少成分偏析、抑制第二相的析出等，可大大改善金属材料的性能。因此，双辊薄带连铸技术已成为当今世界新材料和近终成形研究的热点，并取得了巨大的进展。近年来，我国有关单位也加大了该技术的研发力度，已经从实验室研究进入中试和小规模试生产阶段。

侧封板是双辊薄带坯连铸技术不可或缺的关键耐火构件，要求其耐高温、抗热震性能好，与水冷结晶辊配合严密、不漏钢、耐磨损，抗高温钢液的冲刷性好。但是，相对于冶金领域新发展的双辊薄带坯连铸技术而言，耐火材料方面还没有与之配套的侧封板等关键耐火构件，研发双辊薄带坯连铸技术所需的耐火侧封板是冶金新技术发展的实际需求。

发明内容

本发明旨在满足双辊薄带坯连铸技术的使用要求，目的是提供一种耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好的石英质侧封板及其制备方法，所制备的石英质侧封板与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案是：以45~70wt%的熔融石英质原料颗粒、29~50wt%的熔融石英质原料细粉和1~5wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料3.5~7wt%的结合剂，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1300~1450℃条件下保温3~5小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

所述熔融石英质原料是以高纯硅质原料经高温熔炼后形成的无定形硅质玻璃相材料，熔融石英质原料颗粒的粒度≤3mm，熔融石英质原料细粉的粒度≤0.088mm。

所述SiO₂微粉的SiO₂含量≥90wt%，比表面积≥20m²/g。

所述结合剂为硅溶胶、磷酸二氢铝、木质素磺酸钙水溶液、木质素磺酸钠水溶液中的一种。

所述压制是采用耐火材料成型机进行的压制成型。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

本发明采用的熔融石英质原料具有耐高温、热膨胀系数小的优点，在熔融石英质原料颗粒和熔融石英质原料细粉的合理颗粒级配基础上，还加入SiO₂微粉，使所制备的石英质侧封板不仅具有耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好，且与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损，能够满足双辊薄带坯连铸技术的使用要求。

因此，本发明具有耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好的特点，所制备的石英质侧封板与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损，满足了双辊薄带坯连铸技术的使用要求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明做进一步的描述，并非对保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式将要涉及到的原料理化技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：

所述熔融石英质原料是以高纯硅质原料经高温熔炼后形成的无定形硅质玻璃相材料，熔融石英质原料颗粒的粒度≤3mm，熔融石英质原料细粉的粒度≤0.088mm。

所述SiO₂微粉的SiO₂含量≥90wt%，比表面积≥20m²/g。

所述压制是采用耐火材料成型机进行的压制成型。

实施例 1

一种石英质侧封板及其制备方法。以45~55wt%的熔融石英质原料颗粒、40~50wt%的熔融石英质原料细粉和3~5wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料4.5~6.0wt%的硅溶胶，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1350~1400℃条件下保温3~4小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将所述石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

实施例 2

一种石英质侧封板及其制备方法。以55~65wt%的熔融石英质原料颗粒、30~40wt%的熔融石英质原料细粉和3~5wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料5.5~7.0wt%的磷酸二氢铝，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1300~1400℃条件下保温3~4小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将所述石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

实施例 3

一种石英质侧封板及其制备方法。以64~70wt%的熔融石英质原料颗粒、29~35wt%的熔融石英质原料细粉和1~3wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料3.5~5.0wt%的木质素磺酸钙水溶液，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1400~1450℃条件下保温4~5小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将所述石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

实施例 4

一种石英质侧封板及其制备方法。以50~60wt%的熔融石英质原料颗粒、35~45wt%的熔融石英质原料细粉和3~5wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料4.0~5.0wt%的木质素磺酸钠水溶液，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1400~1450℃条件下保温4~5小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将所述石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

实施例 5

一种石英质侧封板及其制备方法。以63~68wt%的熔融石英质原料颗粒、29~35wt%的熔融石英质原料细粉和2~4wt%的SiO₂微粉为原料，外加所述原料4.0~5.0wt%的木质素磺酸钙水溶液，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料。然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，将所述石英质侧封板坯在110~140℃条件下烘干，在1400~1450℃条件下保温3~5小时，制成石英质侧封板烧结坯。最后将所述石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：

本具体实施方式采用的熔融石英质原料具有耐高温、热膨胀系数小的优点，在熔融石英质原料颗粒和熔融石英质原料细粉的合理颗粒级配基础上，还加入SiO₂微粉，使所制备的石英质侧封板不仅具有耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好，且与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损，能够满足双辊薄带坯连铸技术的使用要求。

因此，本具体实施方式具有耐高温、抗热震性能好和抗高温钢液冲刷性好的特点，所制备的石英质侧封板与水冷结晶辊配合严密、不漏钢和耐磨损，满足了双辊薄带坯连铸技术的使用要求。

Claims (6)

1.一种石英质侧封板的制备方法，其特征在于以45～70wt％的熔融石英质原料颗粒、29～50wt％的熔融石英质原料细粉和1～5wt％的SiO₂微粉为原料，外加所述原料3.5～7wt％的结合剂，再将所述原料和结合剂加入混料机中混练，得到半干泥料；然后将所述半干泥料压制为石英质侧封板坯，在110～140℃条件下烘干，在1300～1450℃条件下保温3～5小时，制成石英质侧封板烧结坯；最后将石英质侧封板烧结坯进行机械加工，制得石英质侧封板。

2.根据权利要求1所述的石英质侧封板的制备方法，其特征在于所述熔融石英质原料是以高纯硅质原料经高温熔炼后形成的无定形硅质玻璃相材料，熔融石英质原料颗粒的粒度≤3mm，熔融石英质原料细粉的粒度≤0.088mm。

3.根据权利要求1所述的石英质侧封板的制备方法，其特征在于所述SiO₂微粉的SiO₂含量≥90wt％，比表面积≥20m²/g。

4.根据权利要求1所述的石英质侧封板的制备方法，其特征在于所述结合剂为硅溶胶、磷酸二氢铝、木质素磺酸钙水溶液、木质素磺酸钠水溶液中的一种。

5.根据权利要求1所述的石英质侧封板的制备方法，其特征在于所述压制是采用耐火材料成型机进行的压制成型。

6.一种石英质侧封板，其特征在于所述石英质侧封板是根据权利要求1～5项中任一项所述石英质侧封板的制备方法所制备的石英质侧封板。