專(zhuān)利名稱(chēng)：一種非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種無(wú)機(jī)非金屬耐火材料及產(chǎn)品，特別涉及一種在連續(xù)鑄鋼低碳鋼生產(chǎn)中使用的一種非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)開(kāi)發(fā)成功了超低碳鋼的生產(chǎn)技術(shù)，這對(duì)耐火材料提出了相當(dāng)苛刻的要求，即從煉鋼到連鑄所有與鋼水接觸的耐火材料全部應(yīng)采用無(wú)碳或低碳材質(zhì)，避免鋼水增碳。傳統(tǒng)的在連鑄中使用的是鋁碳質(zhì)長(zhǎng)水口，因其碳含量在30％左右而不能使用；熔融石英質(zhì)長(zhǎng)水口存在使用壽命低的缺點(diǎn)。美國(guó)專(zhuān)利4804644公開(kāi)的一種陶瓷材料，是由鋯英石、氮化硅、氧化鋁和助燒結(jié)劑經(jīng)等靜壓、燒結(jié)制成的陶瓷材料，這種材料存在抗侵蝕、抗鋼水沖刷能力較差。經(jīng)檢索中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利97100785.3公開(kāi)的是一種浸入式水口耐火材料的制造方法，是由水口本體和內(nèi)部的防堵塞復(fù)合層組成。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利97126292.6公開(kāi)的是一種用于金屬連鑄錠模耐火材料件的防護(hù)涂料及耐火材料。本發(fā)明則是采用低碳內(nèi)襯與普通鋁碳質(zhì)長(zhǎng)水口本體材質(zhì)復(fù)合制作出非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決在連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)超低碳鋼的過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題，目的是提供一種可以不經(jīng)過(guò)預(yù)熱直接使用、具有良好的熱震穩(wěn)定性、耐沖刷性，而且安全可靠、使用壽命長(zhǎng)的非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法。
本發(fā)明非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法內(nèi)容簡(jiǎn)述本發(fā)明非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口是由本體和內(nèi)襯復(fù)合制成；內(nèi)襯材料的導(dǎo)熱系數(shù)低于8千卡/米；非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料是由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨10～35％、碳化硅以及金屬硅粉1～10％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)、熔融石英5～25％、電熔鋯莫來(lái)石5～15％、白剛玉35～55％；非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的內(nèi)襯材料是由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石10～40％、鎂鋁尖晶石40～70％、輕燒α-Al2O35-20％。
非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的制造方法是按下列步驟完成的(1)、按上述非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料和內(nèi)襯材料原料配方的重量比稱(chēng)取原料，在本體材料的原料中按原料配方的重量比加入10％的酚醛樹(shù)脂；在內(nèi)襯材料原料中按原料配方的重量比加入8％的酚醛樹(shù)脂；(2)、將上述兩種材料分別均勻混合，使用高速造粒機(jī)將原料造粒，造粒料經(jīng)流動(dòng)烘干床烘干，使揮發(fā)份滿足成型要求，使用冷等靜壓機(jī)在120～150Mpa下成型；內(nèi)襯的厚度為1～10mm；(3)、成型品在梭式窯爐中于還原氣氛下燒制后，經(jīng)機(jī)械加工制成，在表面涂敷防氧化涂層，烘干后即制成非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口。
1、上述非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨30％、碳化硅4％、金屬硅粉4％、熔融石英20％、電熔鋯莫來(lái)石7％、白剛玉35％；內(nèi)襯材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石37％、鎂鋁尖晶石53％、輕燒α-Al2O310％。
2、上述非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料還優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨30％、碳化硅4％、金屬硅粉4％、熔融石英18％、電熔鋯莫來(lái)石8％、白剛玉36％；內(nèi)襯材料還優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石30％、鎂鋁尖晶石60％、輕燒α-Al2O310％。
3、上述非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料還優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨32％、碳化硅3％、金屬硅粉3％、熔融石英18％、電熔鋯莫來(lái)石5％、白剛玉39％；內(nèi)襯材料還優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石24％、鎂鋁尖晶石68％、輕燒α-Al2O38％。
本發(fā)明非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，在整個(gè)澆鑄過(guò)程中無(wú)碳內(nèi)襯層保持完好，內(nèi)襯層的碳含量＜2％，鋼水不會(huì)產(chǎn)生增碳現(xiàn)象，具有良好的熱震穩(wěn)定性、耐沖刷性、使用壽命長(zhǎng)、而且性能安全可靠，大大提高了連續(xù)鑄鋼低碳鋼生產(chǎn)的作業(yè)效率、降低成本，并改善了操作條件、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1為非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口結(jié)構(gòu)示意中1為非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體、2為無(wú)碳內(nèi)襯層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口是這樣實(shí)現(xiàn)的，本體材料的各組份為鱗片石墨30kg、碳化硅4kg、金屬硅粉4kg、熔融石英20kg、電熔鋯莫來(lái)石7kg、白剛玉35kg；內(nèi)襯材料的各組份為電熔鋯莫來(lái)石37kg、鎂鋁尖晶石53kg、輕燒α-Al2O310kg。
將上述原料均勻混合，在本體材料原料加入10kg的酚醛樹(shù)脂；在內(nèi)襯材料原料中加入8kg的酚醛樹(shù)脂；使用高速造粒機(jī)將原料造粒，造粒料經(jīng)流動(dòng)烘干床烘干，使揮發(fā)份滿足成型要求，使用冷等靜壓機(jī)在120～150Mpa下成型，如圖1，非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體1及無(wú)碳內(nèi)襯層2；無(wú)碳內(nèi)襯層2的厚度為5mm。
成型品在梭式窯爐中于還原氣氛下燒制后，經(jīng)機(jī)械加工制成，在表面涂敷防氧化涂層，烘干后即制成非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口。
經(jīng)測(cè)試非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的性能內(nèi)襯材料的碳含量為1.72％、顯氣孔率為13.2％、耐壓強(qiáng)度為29.7Mpa、抗折強(qiáng)度為9.5Mpa、使用壽命278min、侵蝕渣線厚度13mm、開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。
實(shí)施例2本體材料的各組份為鱗片石墨30kg、碳化硅4kg、金屬硅粉4kg、熔融石英18kg、電熔鋯莫來(lái)石8kg、白剛玉36kg；內(nèi)襯材料的各組份為電熔鋯莫來(lái)石30kg、鎂鋁尖晶石60kg、輕燒α-Al2O310kg。
按上述實(shí)施例1方法制成非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，內(nèi)襯的厚度為5mm。
經(jīng)測(cè)試非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的性能內(nèi)襯材料的碳含量為1.68％、顯氣孔率為13.5％、耐壓強(qiáng)度為29.4Mpa、抗折強(qiáng)度為9.3Mpa、使用壽命為290min、侵蝕渣線厚度為14mm、開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。
實(shí)施例3本體材料的各組份為鱗片石墨32kg、碳化硅3kg、金屬硅粉3kg、熔融石英18kg、電熔鋯莫來(lái)石5kg、白剛玉39kg；內(nèi)襯材料的各組份為電熔鋯莫來(lái)石24kg、鎂鋁尖晶石68kg、輕燒α-Al2O38kg。
按上述實(shí)施例1方法制成非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，內(nèi)襯的厚度為5mm。
經(jīng)測(cè)試非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的性能內(nèi)襯材質(zhì)的碳含量為1.71％、顯氣孔率為13.4％、耐壓強(qiáng)度為30.0Mpa、抗折強(qiáng)度為9.8Mpa、使用壽命為285min、侵蝕渣線厚度為15mm、開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口是由本體和內(nèi)襯復(fù)合制成；內(nèi)襯材料的導(dǎo)熱系數(shù)低于8千卡/米；非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料是由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨10～35％、碳化硅以及金屬硅粉1～10％(其中碳化硅和金屬硅粉的重量比為1∶1)、熔融石英5～25％、電熔鋯莫來(lái)石5～15％、白剛玉35～55％；非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的內(nèi)襯材料是由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石10～40％、鎂鋁尖晶石40～70％、輕燒α-Al2O35-20％。
2.一種非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的制作方法，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的制造方法是按下列步驟完成的(1)、按上述非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料和內(nèi)襯材料原料配方的重量比稱(chēng)取原料，在本體材料原料中按原料配方的重量比加入10％的酚醛樹(shù)脂；在內(nèi)襯材料原料中按原料配方的重量比加入8％的酚醛樹(shù)脂；(2)、將上述兩種材質(zhì)分別均勻混合，使用高速造粒機(jī)將原料造粒，造粒料經(jīng)流動(dòng)烘干床烘干，使揮發(fā)份滿足成型要求，使用冷等靜壓機(jī)在120～150Mpa下成型；內(nèi)襯的厚度為1～10mm；(3)、成型品在梭式窯爐中于還原氣氛下燒制后，經(jīng)機(jī)械加工制成，在表面涂敷防氧化涂層，烘干后即制成非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨30％、碳化硅4％、金屬硅粉4％、熔融石英20％、電熔鋯莫來(lái)石7％、白剛玉35％；內(nèi)襯材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石37％、鎂鋁尖晶石53％、輕燒α-Al2O310％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨30％、碳化硅4％、金屬硅粉4％、熔融石英18％、電熔鋯莫來(lái)石8％、白剛玉36％；內(nèi)襯材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石30％、鎂鋁尖晶石60％、輕燒α-Al2O310％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口，其特征在于非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口的本體材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)鱗片石墨32％、碳化硅3％、金屬硅粉3％、熔融石英18％、電熔鋯莫來(lái)石5％、白剛玉39％；內(nèi)襯材料優(yōu)選由以下組份組成(按重量百分比)電熔鋯莫來(lái)石24％、鎂鋁尖晶石68％、輕燒α-Al2O38％。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種無(wú)機(jī)非金屬耐火材料及產(chǎn)品，特別涉及一種在連續(xù)鑄鋼低碳鋼生產(chǎn)中使用的一種非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口及其制作方法。非預(yù)熱超低碳鋼用長(zhǎng)水口是由以下組份組成本體材料由鱗片石墨10～35％、碳化硅以及金屬硅粉1～10％、熔融石英5～25％、電熔鋯莫來(lái)石5～15％、白剛玉35～55％；內(nèi)襯材料由電熔鋯莫來(lái)石10～40％、鎂鋁尖晶石40～70％、輕燒α－Al
文檔編號(hào)B22D41/54GK1431068SQ0311102
公開(kāi)日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2003年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月19日
發(fā)明者孟超, 任永曾, 韓波, 孫運(yùn)華 申請(qǐng)人:鞍山市勝威高溫陶瓷制造有限公司