[发明专利]高精度控制成型复合出钢口管砖及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金耐火材料技术领域，具体涉及一种高精度控制成型复合出钢口管砖及其制造方法。

背景技术

出钢口是钢水由转炉进入钢包的唯一通道。出钢时，要承受高温钢水、炉渣的摩擦冲刷和氧化侵蚀，加之急冷急热的作用，导致出钢口寿命很低，需要不断的修补和更换，不仅影响生产周期，而且影响钢水质量及生产稳定性。出钢口内径大小，直接影响到出钢速度的快慢及出钢时间的长短。出钢口使用初期内径相对较小，出铁速度较慢，出铁时间较长，影响生产节奏。随着出钢次数的增加，出钢口内径由于渣铁冲刷、侵蚀等作用逐渐变大，会导致钢流速度变大、紊流大、易下渣等缺点。因此，保持出钢口内径相对稳定，有着重大的意义。

目前钢厂一般采用镁碳质出钢口管砖，采用等静压设备整体成型，具有压力均匀，整体性好的优点。但等静压成型出钢口管砖，往往存在以下缺点：一、由于成型设备限制，不能成型超出一定长度的出钢口管砖产品；二、由于等静压压力方向是由外至内，从而导致出钢口管砖内外壁性能不均匀；三、等静压成型出钢口管砖精度不高，后期加工修整量较大，造成原料和时间的浪费；四、由于体积较大，给运输和施工带来不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度控制成型复合出钢口管砖及其制造方法，采用电动螺旋高精度控制成型，长度方向采用多节式组装或者多节式与整体管砖拼装的方式，直径方向通过改变内外壁耐火材料种类，达到长度不受限制，且出钢速度及钢水质量相对稳定的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种高精度控制成型复合出钢口管砖，沿径向由内壁和外壁构成，内壁和外壁间设置有薄壁金属圆筒；

所述内壁由如下重量百分比原料制备而成：

主料：高纯镁砂80-90wt％

辅料：石墨6-15.5wt％

结合剂：酚醛树脂3.5-4.5wt％；

所述外壁由如下重量百分比原料制备而成：

主料：电熔镁砂75-85wt％

辅料：石墨4-16wt％

抗氧化剂：铝粉、硅粉、碳化硼中的一种或几种混合物5-11wt％

结合剂：酚醛树脂3.5-4.5wt％。

在上述技术方案中，所述高纯镁砂纯度为MgO≥97wt％，且由粒度D≤0.088mm，0.088mm＜D＜1mm，1mm≤D≤3mm混合而成。

在上述技术方案中，所述电熔镁砂为大结晶镁砂，纯度为MgO≥98.2wt％，SiO₂≤0.6wt％，灼减≤0.25wt％，且由粒度D≤0.088mm，0.088mm＜D＜1mm，1mm≤D≤3mm混合而成。

在上述技术方案中，所述石墨为鳞片石墨，其纯度为C≥98wt％，粒度为-100目。

在上述技术方案中，所述抗氧化剂的平均粒度为10-100μm。

在上述技术方案中，所述酚醛树脂固含量≥72wt％，残碳量≥42wt％，水分≤5wt％。

上述高精度控制成型复合出钢口管砖的制造方法，包括如下步骤：配料、混碾、生坯成型、热处理和组装，所述混碾步骤中，内壁原料和外壁原料分开混碾，内壁原料混碾依次为：低速时加入粒度为0.088mm＜D＜1mm和1mm≤D≤3mm的高纯镁砂，干混1-2分钟→加入酚醛树脂，湿混2-3分钟→加入石墨，湿混2-3分钟→加入粒度为≤0.088mm的高纯镁砂，湿混2-3分钟→高速混合10-15分钟→出料；外壁原料混碾依次为：低速时加入粒度为0.088mm＜D＜1mm和1mm≤D≤3mm的电熔镁砂，干混1-2分钟→加入酚醛树脂，湿混2-3分钟→加入石墨，湿混2-3分钟→加入粒度为≤0.088mm的高纯镁砂和抗氧化剂，湿混2-3分钟→高速混合10-15分钟→出料；所有泥料要求混合均匀，不得有浮游粉尘，泥料中粒度≤0.088mm的原料控制在28-40wt％，混碾过程中泥料温度不得超过70℃。

在上述技术方案中，所述生坯成型步骤中，将泥料填充入模具中，成型设备为电动螺旋压砖机，成型压力≥6300KN。

在上述技术方案中，所述热处理步骤中，半成品砖坯应自然干燥8小时，然后入窑干燥，210℃保温10-20小时。

本发明的有益效果：