[发明专利]一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器

权利要求书

1.一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，包括外壳(1)、套芯(2)和底板(6)，所述的底板(6)设置在外壳(1)内腔的底部表面，所述的套芯(2)设置在外壳(1)的内腔内，且套芯(2)的纵向中心线与外壳(1)内腔的纵向中心线重合，外壳(1)和套芯(2)之间设有结合缝(3)，其特征在于：所述的套芯(2)为采用一次性泡沫内模(7)和镁质浇注料浇注成型的圆台形镁质预制件，所述的底板(6)是采用等静压成型的一整块镁碳砖，所述的套芯(2)内部为抛物面形的内腔，该内腔分为套芯内腔上部(4)和套芯内腔下部(5)，所述的套芯内腔上部(4)为截面为圆弧的旋转面，所述的套芯内腔下部(5)为内凹的旋转抛物面。

2.根据权利要求1所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：所述的外壳(1)内腔底部设有内凹腔，所述的底板(6)与内凹腔匹配，底板(6)与内腔底部在同一平面内。

3.根据权利要求2所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：所述的圆台形的套芯(2)的上底面的直径D1为720～750mm，圆台下底面的直径D2为635～665mm。

4.根据权利要求3所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：所述的套芯(2)的套芯内腔上部(4)呈喇叭口形，外口直径￠为480～500mm，圆弧半径R为75～80mm，套芯内腔上部(4)的高度a为80～100mm。

5.根据权利要求4所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：套芯内腔下部(5)呈上口小、下口大，所述的套芯内腔下部(5)的上口直径d1为420～440mm，下口直径d2为460～480mm，套芯内腔下部(5)的高度h为320～350mm。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：所述底板(6)的底面呈正方形，边长c比d2大40～60mm，厚度b为90～110mm。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器，其特征在于：所述结合缝(3)的宽度上部大、下部小，上部宽度m为10～15mm，下部宽度n为5～10mm。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种复合式板坯连铸中间包湍流控制器的制备方法，包括以下步骤：

一、将外壳(1)采用镁尖晶石质浇注料浇注成型，所述外壳(1)的形状和尺寸根据连铸中间包工作衬冲击区的形状和尺寸设计，采用现有技术生产的镁尖晶石质浇注料浇注成型，经自然养护、加热炉内烘烤后制备而成；所述镁尖晶石质浇注料为现有技术生产，MgO含量≥71wt％，体积密度≥3.03g/cm3，抗折强度(1500℃)≥9Mpa；

二、将套芯(2)采用一次性泡沫内模(7)和镁质浇注料浇注成型，套芯(2)采用一次性泡沫内模(7)和镁质浇注料浇注成型的制备方法，包括以下步骤：将所述用于套芯(2)的镁质浇注料加入混料机内干混2～3分钟，加物料总重量4.0～5.0％的水，湿混4～6分钟，混匀后放入安置一次性泡沫内模(7)的套芯浇注外模(8)内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，套芯(2)的生坯浇注完成，凝固12～24小时后脱套芯浇注外模(8)，自然养护12～24小时，然后在加热炉内烘烤：①从室温以10℃/h升温速度升温至120～150℃；②在120～150℃保温11～13h；③再以10℃/h升温速度升温至220～250℃；④在220～250℃保温7～9h；⑤再以15℃/h升温速度升温至360～390℃；⑥在360～390℃保温7～9h；⑦停火自然冷却，冷却至常温后，清理一次性泡沫内模(7)残留，套芯(2)制备完成；

三、将底板(6)采用等静压成型法制备成一整块镁碳砖，所述底板(6)采用等静压成型法制备，由如下重量百分比原料制备而成：

主料：烧结镁砂76～84wt％

辅料：鳞片石墨11.5～16wt％

抗氧化剂：铝粉、硅粉、碳化硅粉中一种或几种混合物2～5wt％

结合剂：酚醛树脂3.5～4.0wt％。

所述烧结镁砂，是以MgO含量为95wt％的轻烧氧化镁为原料，经压球、高温竖窑煅烧等工艺生产而成，MgO含量百分比94～95wt％，且由1mm≦粒度≤3mm、0.074mm＜粒度1mm、粒度≦0.074mm混合而成。

所述鳞片石墨，其纯度C含量≥98wt％，粒度为100目。

所述铝粉，其纯度AI含量≥99wt％，粒度为100目。

所述硅粉，其纯度Si含量≥97wt％，粒度为100目。

所述碳化硅，其纯度SiC含量≥94wt％，粒度为100目。

所述酚醛树脂固含量≥72wt％，残碳量≥42wt％，水分≤5wt％。

根据本发明，所述底板(6)采用等静压成型法制备，包括下列步骤：

1)配料：将上述原料按所述的配比称量；

2)混炼：将混炼机预加热到40～50℃，低速时加入1mm≦粒度≤3mm和0.074mm＜粒度1mm烧结镁砂→干混1～2分钟后加入酚醛树脂→湿混2～3分钟后加入鳞片石墨→湿混2～3分钟后加入粒度≦0.074mm烧结镁砂和抗氧化剂→湿混2～3分钟→高速混合10～15分钟→出料，混炼过程中泥料温度温度＜70℃；

3)生坯成型：将泥料填入模具内，然后排除模具内的空气，以等静压在200～250MPa下压制成型后出模具，生坯成型完成；

4)自然干燥、烘烤：生坯成型自然干燥8～16小时后，然后入窑烘烤：①从室温以10℃/h升温速度连续升温到140～160℃，保温4～8小时；②从140～160℃以10℃/h升温速度连续升温到200～220℃，保温16～24小时；③停火，自然冷却至室温，底板(6)的制备完成，其耐压强度≥40MPa；

四、在烧结镁砂的外表面涂抹一层厚度为25-35mm的镁质涂抹料，所述镁碳质涂抹料，是指现有技术采用废镁碳砖再生颗粒料1mm≦粒度3mm，0.074mm＜粒度1mm的再生镁碳质颗粒料与烧结镁砂细粉、软质黏土、硅微粉、三聚磷酸钠等按照一定配比配制而成的涂抹料，其中再生镁碳质颗粒料重量百分比为60～70％；

五、将套芯(2)套装于湍流控制器的外壳(1)内，保证套芯(2)的纵向中心线与外壳(1)内腔的纵向中心线重合，外壳(1)和套芯(2)之间的结合缝(3)采用粒度≤1mm的烧结镁砂填实，自然养护1～2天，复合式连铸中间包湍流控制器的的制备完成。