CN109732073A - 一种连铸用梯度复合中包水口及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种连铸用梯度复合中包水口及其制备方法,包含中包水口本体,所述中包水口本体设有内衬,所述内衬和所述中包水口本体之间复合一层膨胀隔热材料层,所述中包水口本体为铝碳材料,所述中包水口本体的顶端设有碗部,所述碗部的材质为铝碳或者镁碳材料,所述中包水口本体的碗部为铝碳或者镁碳材料,本发明通过在内衬和本体之间复合一层低膨胀隔热材料,利用梯度复合原理,利用低膨胀隔热材料的性能,降低内外温差产生的热应力,提高制品的抗热震稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及新型连铸功能耐火材料技术领域,特别是指一种连铸用梯度复合中包水口及其制备方法。
背景技术
中包水口是钢液从中间包到结晶器的通道,用来保护钢水不与外界空气接触,防止钢水氧化,和塞棒配合起着控制钢水流量的作用。中包水口在使用过程中,在刚开浇时水口壁径的温度梯度产生较大的热应力作用,在使用过程中,水口内壁长时间承受高温钢液的机械冲刷作用,使用条件极为恶劣。
中包水口在使用过程中由于长时间的受到钢水的侵蚀和冲刷,很容易产生扩径,为了提高内孔的抗冲刷性,必须在内孔部位复合一层高铝低碳材料,但这层高铝低碳材料由于热膨胀率较高,导致制品的抗热震稳定性下降,特别是对于那些烘烤条件不好的厂家,由于烘烤温度较低,在刚开浇时,中包水口内外温差大,产生较大的热应力,中包水口极容易炸裂,出现穿钢事故。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明目的是提供一种连铸用梯度复合中包水口及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的:一种连铸用梯度复合中包水口,包含中包水口本体,
所述中包水口本体设有内衬,所述内衬和所述中包水口本体之间复合一层膨胀隔热材料层,所述中包水口本体为铝碳材料,所述中包水口本体的顶端设有碗部,所述碗部的材质为铝碳或者镁碳材料。
优选的,所述膨胀隔热材料层为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英65%-80%,氧化铝微粉5%-10%、添加剂5%-20%、石墨1%-5%、酚醛树脂6%-10%。
优选的,所述结合剂为酚醛树脂。
优选的,所述添加剂包含苏州土、滑石、钾长石、钠长石中的一种或几种。
优选的,所述膨胀隔热材料层厚度为3-8mm。
优选的,电熔熔融石英中的SiO2含量大于99%。
本发明又一种连铸用梯度复合中包水口的制备方法,包含以下步骤:
按重量份数称取膨胀隔热材料的原料,加入结合剂,经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,用静压成型后,在非氧化气氛下于900-1100℃的温度下烧成,即可制成所需的复合中包水口。
本发明的有益效果:
本发明通过在内衬和本体之间复合一层低膨胀隔热材料,利用梯度复合原理,利用低膨胀隔热材料的性能,降低内外温差产生的热应力,提高制品的抗热震稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种连铸用梯度复合中包水口的结构示意图;
图中:1-碗部;2-中包水口本体;3-内衬;4-膨胀隔热材料层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种连铸用梯度复合中包水口,包含中包水口本体2,
所述中包水口本体2设有内衬3,所述内衬3和所述中包水口本体2之间复合一层膨胀隔热材料层4,所述中包水口本体2为铝碳材料,所述中包水口本体2的顶端设有碗部1,所述碗部1的材质为铝碳或者镁碳材料。
优选的,所述膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英65%-80%,氧化铝微粉5%-10%、添加剂5%-20%、石墨1%-5%、酚醛树脂6%-10%。
优选的,所述添加剂包含苏州土、滑石、钾长石、钠长石中的一种或几种。
优选的,所述膨胀隔热材料层厚度为3-8mm。
优选的,电熔熔融石英中的SiO2含量大于99%。
实施例一
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英80%,石墨1%,氧化铝微粉5%,苏州土5%、钾长石6%、钠长石3%,外加酚醛树脂10%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度8mm、低膨胀隔热材料厚度5mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于900℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用15炉,使用10小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
实施例2、
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英65%,石墨5%,氧化铝微粉10%,滑石5%、钾长石5%、钠长石8%,外加酚醛树脂6%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度10mm、低膨胀隔热材料厚度6mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于1100℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用16炉,使用12小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
实施例3、
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英70%,石墨3%,氧化铝微粉8%,苏州土5%、滑石7%、钾长石7%、,外加酚醛树脂8%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度12mm、低膨胀隔热材料厚度3mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于1000℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用20炉,使用8小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
实施例4、
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英75%,石墨4%,氧化铝微粉10%,苏州土5%、钾长石6%、,外加酚醛树脂10%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度5mm、低膨胀隔热材料厚度8mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于900℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用20炉,使用8小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
实施例5、
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英76,石墨1%,氧化铝微粉10%,苏州土8%、钠长石5%,外加酚醛树脂9%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度10mm、低膨胀隔热材料厚度5mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于1050℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用10炉,使用9小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
实施例6、
膨胀隔热材料层1为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英72%,石墨5%,氧化铝微粉8%,钠长石15%,外加酚醛树脂7%。经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,内衬厚度8mm、低膨胀隔热材料厚度6mm,用等静压成型后,在非氧化气氛下于1000℃的温度下烧成,制成的中包水口在某钢厂使用35炉,使用12小时,没有出现炸裂、扩径、蚀断等现象,满足客户使用要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种连铸用梯度复合中包水口,包含中包水口本体,其特征在于:
所述中包水口本体设有内衬,所述内衬和所述中包水口本体之间复合一层膨胀隔热材料层,所述中包水口本体为铝碳材料,所述中包水口本体的顶端设有碗部,所述碗部的材质为铝碳或者镁碳材料。
2.如权利要求1所述的一种连铸用梯度复合中包水口,其特征在于:
所述膨胀隔热材料层为低膨胀隔热材料构成,其原料包含以下重量百分比的原料:电熔熔融石英65%-80%,氧化铝微粉5%-10%、添加剂5%-20%、石墨1%-5%、结合剂6%-10%。
3.如权利要求2所述的一种连铸用梯度复合中包水口,其特征在于:
所述结合剂为酚醛树脂。
4.如权利要求2所述的一种连铸用梯度复合中包水口,其特征在于:
所述添加剂包含苏州土、滑石、钾长石、钠长石中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种连铸用梯度复合中包水口,其特征在于:
所述膨胀隔热材料层厚度为3-8mm。
6.如权利要求1所述的一种连铸用梯度复合中包水口,其特征在于:
电熔熔融石英中的SiO2含量大于99%。
7.如权利要求1至6中任一项所述的一种连铸用梯度复合中包水口的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
按重量份数称取膨胀隔热材料的原料,加入结合剂,经造粒、干燥后与铝碳质本体复合,用静压成型后,在非氧化气氛下于900-1100℃的温度下烧成,即可制成所需的复合中包水口。
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