[发明专利]金属连续铸造复合渣线长水口及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属连续铸造复合渣线长水口及其制备方法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

金属连续铸造长水口是金属铸造熔融物输送部件，安装在大包与中间包之间防止钢水氧化与掺渣。它是连铸过程中最关键的功能部件之一，也是一次性使用的耐火材料部件。它是钢水从大包输送中间包的通道，其功能是保护钢水不被氧化，防止氮溶入或保护渣混入钢水及防止钢水飞溅，保证钢液在中包内有一合理的流场和温度场分布。长水口的品质好坏直接关系到连铸工艺是否能够正常进行、连铸时间的长短及铸坯质量。特别的是，渣线是长水口最重要的部位，既是易发生质量事故的部位，又是决定长水口使用寿命的关键部位。

现有技术中的金属连续铸造长水口常规做法是本体料和渣线料为一种料，由于采用的耐火材料的组成与组分不尽合理，致使产品的耐高温、抗热震性能不够好，抗侵蚀、热冲击强度不够高，抗剥落性能不佳，造成金属连续铸造长水口产品使用寿命短，机械强度低、材质易剥落导致钢水掺杂、铸坯质量不合格，而且生产成本高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种耐高温、抗热震性能好，抗侵蚀、热冲击强度好，抗剥落性优异、使用寿命长、机械强度高、生产成本低的金属连续铸造复合渣线长水口；本发明同时提供了其制备方法。

所述的金属连续铸造复合渣线长水口，包括本体和渣线，其技术要点在于：渣线由内渣线和外渣线复合而成；本体、内渣线、外渣线分别由不同组分与不同配比的耐火材料组成，包括如下以重量份数计的原料组分：

a.本体料

b.内渣线料

c.外渣线料

渣线部位是复合渣线长水口最重要的部位，既是易发生质量事故的部位，又是决定水口使用寿命的关键，本发明采用高铝莫来石颗粒和棕刚玉粉代替白刚玉和棕刚玉颗粒作为渣线材料骨料，高铝莫来石颗粒经过1750℃高温烧结16小时以上，其致密度、抗侵蚀性和均匀度高于白刚玉和棕刚玉颗粒。发明人充分考虑了复合渣线长水口渣线内部耐冲刷，渣线外部耐侵蚀，采取与之技术要求相匹配的耐火材料组成与配比。

各种原料的作用分别为：石墨韧性好，物理化学性能优，具有良好的耐高温，自润滑、传导、抗热震、耐腐蚀等多种性能；高铝莫来石具有膨胀均匀、热稳定性好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好；金属硅粉、碳化硅粉具有热导率高、高温强度大、耐磨耐热震、耐侵蚀等特点；棕刚玉粉起填充作用。各原料采用独特配比，精心混制，在制备方法中添加残炭率高、强度好的酚醛树脂作结合剂，使用效果理想，大幅度的降低了成本，提高了产品的抗侵蚀、耐冲刷强度，抗剥落性能提高，抗热震稳定明显提高。

同时，长水口本体部分的耐火材料的设计中，采用了高铝矾土颗粒和棕刚玉粉代替以前通常使用白刚玉和棕刚玉颗粒，既能达到寿命要求又降低了成本。

本发明中高铝莫来石24^#、高铝莫来石36^#、高铝莫来石70^#、高铝矾土24^#、高铝矾土36^#均采用颗粒。高铝莫来石和高铝矾土的型号代表粒度，型号越大颗粒细度越小。其它组分均为粉末：石墨40～200目；石英0.01～0.59mm；金属硅粉20～200目；碳化硅粉20～200目；硼玻璃粉320目；氧化铝粉20～200目。

所述的金属连续铸造复合渣线长水口达到如下技术指标：

所述的金属连续铸造复合渣线长水口，优选的技术方案如下：

本体、内渣线、外渣线分别由不同组分与不同配比的耐火材料组成，包括如下以重量份数计的原料组分：

a.本体料

b.内渣线料

c.外渣线料

所述的金属连续铸造复合渣线长水口的制备方法，包括如下步骤：

a.混料：

按照拟定配方准确计量本体料、内渣线料、外渣线料各组分，分别投入各自的高速混炼机中，喷涂法添加酚醛树脂结合剂各1份，高速混炼均匀，备用；

b.干燥：

经干燥设备烘干到可使用状态后放入恒温恒湿料库房进行存放，备用；

c.成型：

将步骤b干燥好的耐火材料原料装入采取符合设计技术要求的胶套中，用等静压机在125兆帕压力下成型；

d.车床加工：

将成型半成品车床加工至图纸要求；