[发明专利]低碳镁质整体复合塞棒

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种连铸用整体复合塞棒。

(二)背景技术

一种连铸用整体复合塞棒通常由塞棒棒身和棒头组成，塞棒应用于中间包，其主要功能是控制中间包的钢水开浇、关闭以及结晶器内的钢流。塞棒的使用条件极为苛刻，既要承受高温煤气烘烤、浇钢初期的强烈热震及剧烈冲刷，又要经受钢液和覆盖剂的侵蚀。

目前使用的普通整体塞棒棒头主要采用铝碳质，如中国专利CN02110202.3，CN02135497.9，CN03139125.7，铝碳质棒头可以满足大多数钢种的浇铸，但对于钙处理钢，铝碳质棒头损毁严重，其原因在于钢水中的[Ca]与棒头的主要成份氧化铝反应形成低熔物。美国专利US4059662提出了一种锆碳质塞棒，其主要组成为48～82％的锆砂，10～35％的鳞片石墨，1～8％的金属硅。锆碳质塞棒虽抗侵蚀性能优异，但抗冲刷性能较差，使用寿命并不高，并且由于大量采用锆砂为原料，还存在价格贵的问题，不能完全满足使用要求。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种低碳镁质整体复合塞棒，该复合塞棒有较佳的抗冲刷、抗钢水侵蚀和抗热震性能，在用于连铸钢，特别是钙处理钢时使用寿命长。

本发明是这样实现的：一种低碳镁质整体复合塞棒，包括棒头和棒身，棒身采用铝碳质材料；其特征是：所述棒头采用低碳镁质材料，以下均为重量百分比，其组成为：氧化镁含量大于96％的电熔镁砂，50～80％；镁铝尖晶石，0～30％；碳含量大于95％的石墨，5～12％；金属硅、金属铝、碳化硅、碳化硼中的一种或数种，2～10％；外加结合剂，酚醛树脂4～8％。

本发明采用电熔镁砂材料、镁铝尖晶石材料、石墨材料为主要原料，以及金属硅、金属铝、碳化硅、碳化硼中的一种或数种，酚醛树脂为结合剂制备的整体复合塞棒，具有极佳的抗冲刷、抗钢水侵蚀和抗热震性能。高纯电熔镁砂和镁铝尖晶石材料都具有优异的抗钙处理钢水侵蚀性能，低碳并且添加金属硅、金属铝的镁质材料具有高温抗折强度高、耐冲刷的特点。所以本发明的低碳镁质塞棒使用寿命长。

同铝碳质塞棒头相比，本发明的低碳镁质整体复合塞棒适应钢种更多，在钙处理钢条件下使用寿命也很长。同锆碳质塞棒头相比，本发明的低碳镁质棒头在大多数钢种使用条件下寿命更长，并且具有价格优势。

(四)具体实施方式

一种低碳镁质整体复合塞棒，包括铝碳质棒身和镁碳质棒头。所述镁碳质棒头采用低碳镁质材料，以下均为重量百分比，其组成为：

氧化镁含量大于96％的电熔镁砂，50～80％；

镁铝尖晶石，0～30％；

碳含量大于95％的石墨，5～12％；

金属硅、金属铝、碳化硅、碳化硼中的一种或数种，2～10％；

外加结合剂，酚醛树脂4～8％。

其制造方法为：采用电熔镁砂材料、镁铝尖晶石材料、石墨材料为主要原料，并加入金属硅、金属铝、碳化硅、碳化硼中的一种或数种，采用酚醛树脂为结合剂。经造粒、干燥后与铝碳质棒身复合，用等静压成型后，在非氧化气氛下于850℃～1200℃的温度下烧成，即可制成所需的整体复合塞棒。

实施例

表1列出本发明低碳镁质整体复合塞棒棒头材料的成分(重量百分比)和特性。

表1实施例的成分(重量百分比)和特性

配方号123456原料组成(％)电熔镁砂807265605550镁铝尖晶石-1020262930石墨10105121112Al-11.5--2碳化硅4.52.54.5--3B4C0.50.51-11Si543242酚醛树脂(外加)666666性能显气孔，％141718151614耐压强度，MPa282223222129高温抗折强度，MPa8.38.27.94.87.38.5抗热震性优优中优优优使用寿命长长长一般长长