鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口，包括復(fù)合而成的本體、內(nèi)層；所述本體為鋁碳材料，內(nèi)層為復(fù)合低碳尖晶石碳材料；進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述鋁碳材料為高碳鋁碳材料，復(fù)合低碳尖晶石碳材料為復(fù)合低碳鎂碳或低碳尖晶石碳材料；本發(fā)明還公開(kāi)了高碳鋁碳材料、復(fù)合低碳鎂碳、低碳尖晶石碳材料的組成材料及組份以及上述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法。本發(fā)明能顯著提高安全可靠性和使用壽命，并顯著提高鋼鐵材料特別是潔凈鋼、低碳鋼、超低碳鋼的潔凈度、均勻度、組織細(xì)度等材料性能。
【專利說(shuō)明】鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水口及其制備方法，具體說(shuō)是涉及一種鋼鐵連鑄中間包用的水口及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有十分重要的地位，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用。隨著鑄造工藝技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，特別是連續(xù)鑄造、連鑄連軋新工藝技術(shù)的應(yīng)用，從而對(duì)鑄造用水口提出了更高的要求。鋁碳材料具有優(yōu)異抗熱震性，被普遍用于制備鑄造用水口，但是其高的石墨含量導(dǎo)致鋁碳水口抗溶；鋼沖蝕性較差，嚴(yán)重影響高通量水口使用壽命；而且，容易向潔凈鋼、低碳鋼、超低碳鋼水中滲碳，影響鋼鐵材料潔凈度、均勻度、組織細(xì)度等材料性能。低碳鎂碳、低碳尖晶石碳材料具有優(yōu)異的抗熔鋼沖蝕性，但是較低石墨含量導(dǎo)致材料抗熱震性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能顯著提高安全可靠性和使用壽命，并顯著提高鋼鐵材料潔凈度、均勻度、組織細(xì)度等材料性能的鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，以及按此方法制備的鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口。
[0004]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0005]一種鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口，其改進(jìn)之處在于:包括復(fù)合而成的本體、內(nèi)層；所述本體為鋁碳材料，內(nèi)層為復(fù)合低碳尖晶石碳材料。
[0006]上述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，其改進(jìn)之處在于:所述鋁碳材料為高碳鋁碳材料，復(fù)合低碳尖晶石碳材料為復(fù)合低碳鎂碳或低碳尖晶石碳材料。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述高碳鋁碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:剛玉70 ?74%、石墨 21 ?25%、SI3%、SIC2%。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述復(fù)合低碳鎂碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:Mg088?91 %、石墨3.5?6.5%,SIC3%, SI2%,B4C0.5% ;所述低碳尖晶石碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:電熔尖晶石88?93%、石墨3.5?6.5%、SIC3%、SI2%、B4C0.5%。
[0009]上述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，包括以下步驟:
[0010]I)將所述高碳鋁碳材料、復(fù)合低碳鎂碳材料或低碳尖晶石碳材料的組成材料，力口入結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂后，在高速混練機(jī)中混合均勻；
[0011]2)將上述混合料放入烘箱中，在61?65°C下烘10?11小時(shí)；
[0012]3)將烘好的坯料裝入橡膠模中，置于冷等靜壓機(jī)中成型，成型壓力是151?155MPa ；
[0013]4)將成型后的半成品放入N2保護(hù)爐中進(jìn)行熱處理，以1°C.MirT1升溫至1050°C，并保溫5小時(shí)。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
[0015]1.本發(fā)明本體由高碳鋁碳材料制成，使得本發(fā)明具有優(yōu)異抗熱震性；內(nèi)層由復(fù)合低碳尖晶石碳材料制成，使得本發(fā)明具有優(yōu)異的抗熔鋼沖蝕性；這樣本發(fā)明同時(shí)具備了優(yōu)異的抗熱震性及熔鋼沖蝕性，因而本發(fā)明使用穩(wěn)定，壽命高，使下水口使用壽命延長(zhǎng)到12?15小時(shí)。
[0016]2.本發(fā)明內(nèi)層由復(fù)合低碳尖晶石碳材料制成，顯著減少向鋼水中滲碳量，因而顯著提高鋼鐵材料潔凈度、均勻度、組織細(xì)度等材料性能。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例一:
[0019]鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口，包括復(fù)合而成的本體、內(nèi)層；本體為鋁碳材料,本實(shí)施例中，鋁碳材料為高碳鋁碳材料；內(nèi)層為復(fù)合低碳尖晶石碳材料，本實(shí)施例中，復(fù)合低碳尖晶石碳材料為復(fù)合低碳鎂碳。
[0020]高碳鋁碳材料的組成材料為:剛玉、石墨、S1、SIC，按下列三種重量比例配制三組:
[0021]第一組:剛玉70%、石墨25%、513%、5102% ；
[0022]第二組:剛玉72%、石墨23%、513%、51〇2% ；
[0023]第三組:剛玉74%、石墨 21 %、SI3 %、SIC2 %。
[0024]復(fù)合低碳鎂碳材料的組成材料為:MgO、石墨、SIC、S1、B4C,按下列三種重量比例配制三組:
[0025]第一組:Mg088%、石墨6.5%、SIC3%、SI2%、B4C0.5% ；
[0026]第二組:Mg090%、石墨4.5%、SIC3%、SI2%、B4C0.5% ；
[0027]第三組:Mg091%、石墨3.5%, SIC3%, SI2%, B4C0.5%0
[0028]將上述三組高碳鋁碳材料與三組復(fù)合低碳鎂碳材料交叉配對(duì)，形成九組復(fù)合配料，然后按下列步驟制備鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口:
[0029]I)將所述高碳鋁碳材料、復(fù)合低碳鎂碳材料的組成材料，加入結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂后，在高速混練機(jī)中混合均勻；
[0030]2)將上述混合料放入烘箱中，在61°C下烘10小時(shí)；
[0031]3)將烘好的坯料裝入橡膠模中，置于冷等靜壓機(jī)中成型，成型壓力是151MPa ；
[0032]4)將成型后的半成品放入N2保護(hù)爐中進(jìn)行熱處理，以1°C.MirT1升溫至1050°C，并保溫5小時(shí)。
[0033]實(shí)施例二:
[0034]鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口，包括復(fù)合而成的本體、內(nèi)層；本體為鋁碳材料,本實(shí)施例中，鋁碳材料為高碳鋁碳材料；內(nèi)層為復(fù)合低碳尖晶石碳材料，本實(shí)施例中，復(fù)合低碳尖晶石碳材料為低碳尖晶石碳材料。
[0035]高碳鋁碳材料的組成材料為:剛玉、石墨、S1、SIC，按下列三種重量比例配制三組:
[0036]第一組:剛玉70(%、石墨25(%、313(%、3102(%；
[0037]第二組:剛玉72%、石墨23%、513%、51〇2% ；
[0038]第三組:剛玉74%、石墨 21 %、SI3 %、SIC2 %。
[0039]低碳尖晶石碳材料的組成材料為:電熔尖晶石、石墨、SIC、S1、B4C,按下列三種重量比例配制三組:
[0040]第一組:電熔尖晶石88%、石墨 6.5%,SIC3%,SI2%,B4C0.5% ；
[0041]第二組:電熔尖晶石90%、石墨 4.5%,SIC3%,SI2%,B4C0.5% ；
[0042]第三組:電熔尖晶石93%、石墨 3.5%,SIC3%,SI2%,B4C0.5%0
[0043]將上述三組高碳鋁碳材料與三組低碳尖晶石碳材料交叉配對(duì)，形成九組復(fù)合配料，然后按下列步驟制備鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口:
[0044]I)將所述高碳鋁碳材料、低碳尖晶石碳材料的組成材料，加入結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂后，在高速混練機(jī)中混合均勻；
[0045]2)將上述混合料放入烘箱中，在65°C下烘11小時(shí)；
[0046]3)將烘好的坯料裝入橡膠模中，置于冷等靜壓機(jī)中成型，成型壓力是155MPa ；
[0047]4)將成型后的半成品放入N2保護(hù)爐中進(jìn)行熱處理，以1°C.MirT1升溫至1050°C，并保溫5小時(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口，其特征在于:包括復(fù)合而成的本體、內(nèi)層；所述本體為招碳材料，內(nèi)層為復(fù)合低碳尖晶石碳材料。
2.權(quán)利要求1所述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，其特征在于:所述鋁碳材料為高碳鋁碳材料，復(fù)合低碳尖晶石碳材料為復(fù)合低碳鎂碳或低碳尖晶石碳材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，其特征在于:所述高碳鋁碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:剛玉70?74%、石墨21?25%、SI3%,SIC2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，其特征在于:所述復(fù)合低碳鎂碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:Mg088?91 %、石墨3.5?6.5%、SIC3%,SI2%,B4C0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，其特征在于:所述低碳尖晶石碳材料的組成材料及組份(重量百分比)為:電熔尖晶石88?93%、石墨3.5?6.5%,SIC3%,SI2%,B4C0.5%。
6.權(quán)利要求1所述鋼鐵連鑄用低碳復(fù)合水口制備方法，包括以下步驟: 1)將所述高碳鋁碳材料、復(fù)合低碳鎂碳材料或低碳尖晶石碳材料的組成材料，加入結(jié)合劑酚醛樹(shù)脂后，在高速混練機(jī)中混合均勻； 2)將上述混合料放入烘箱中，在61?65°C下烘10?11小時(shí)； 3)將烘好的坯料裝入橡膠模中，置于冷等靜壓機(jī)中成型，成型壓力是151?155MPa； 4)將成型后的半成品放入N2保護(hù)爐中進(jìn)行熱處理，以1°C.MirT1升溫至1050°C，并保溫5小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C04B35/10GK104174838SQ201310213120
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月27日
【發(fā)明者】高桂航 申請(qǐng)人:泰州市旺鑫耐火材料有限公司