专利名称：一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法
技术领域：
本发明属于一种无机非金属耐火材料及产品，特别涉及一种在连续铸钢低碳钢生产中使用的一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法。
背景技术：
近年来，国内冶金企业开发成功了超低碳钢的生产技术，这对耐火材料提出了相当苛刻的要求，即从炼钢到连铸所有与钢水接触的耐火材料全部应采用无碳或低碳材质，避免钢水增碳。传统的在连铸中使用的是铝碳质长水口，因其碳含量在30％左右而不能使用；熔融石英质长水口存在使用寿命低的缺点。美国专利4804644公开的一种陶瓷材料，是由锆英石、氮化硅、氧化铝和助烧结剂经等静压、烧结制成的陶瓷材料，这种材料存在抗侵蚀、抗钢水冲刷能力较差。经检索中国发明专利97100785.3公开的是一种浸入式水口耐火材料的制造方法，是由水口本体和内部的防堵塞复合层组成。中国发明专利97126292.6公开的是一种用于金属连铸锭模耐火材料件的防护涂料及耐火材料。本发明则是采用低碳内衬与普通铝碳质长水口本体材质复合制作出非预热超低碳钢用长水口及其制作方法。
发明内容
本发明是为解决在连续铸钢生产超低碳钢的过程中存在的技术问题，目的是提供一种可以不经过预热直接使用、具有良好的热震稳定性、耐冲刷性，而且安全可靠、使用寿命长的非预热超低碳钢用长水口及其制作方法。
本发明非预热超低碳钢用长水口及其制作方法内容简述本发明非预热超低碳钢用长水口及其制作方法，其特征在于非预热超低碳钢用长水口是由本体和内衬复合制成；内衬材料的导热系数低于8千卡/米；非预热超低碳钢用长水口的本体材料是由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨10～35％、碳化硅以及金属硅粉1～10％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)、熔融石英5～25％、电熔鋯莫来石5～15％、白刚玉35～55％；非预热超低碳钢用长水口的内衬材料是由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石10～40％、镁铝尖晶石40～70％、轻烧α-Al2O35-20％。
非预热超低碳钢用长水口的制造方法是按下列步骤完成的(1)、按上述非预热超低碳钢用长水口的本体材料和内衬材料原料配方的重量比称取原料，在本体材料的原料中按原料配方的重量比加入10％的酚醛树脂；在内衬材料原料中按原料配方的重量比加入8％的酚醛树脂；(2)、将上述两种材料分别均匀混合，使用高速造粒机将原料造粒，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120～150Mpa下成型；内衬的厚度为1～10mm；(3)、成型品在梭式窑炉中于还原气氛下烧制后，经机械加工制成，在表面涂敷防氧化涂层，烘干后即制成非预热超低碳钢用长水口。
1、上述非预热超低碳钢用长水口的本体材料优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨30％、碳化硅4％、金属硅粉4％、熔融石英20％、电熔鋯莫来石7％、白刚玉35％；内衬材料优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石37％、镁铝尖晶石53％、轻烧α-Al2O310％。
2、上述非预热超低碳钢用长水口的本体材料还优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨30％、碳化硅4％、金属硅粉4％、熔融石英18％、电熔鋯莫来石8％、白刚玉36％；内衬材料还优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石30％、镁铝尖晶石60％、轻烧α-Al2O310％。
3、上述非预热超低碳钢用长水口的本体材料还优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨32％、碳化硅3％、金属硅粉3％、熔融石英18％、电熔鋯莫来石5％、白刚玉39％；内衬材料还优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石24％、镁铝尖晶石68％、轻烧α-Al2O38％。
本发明非预热超低碳钢用长水口，在整个浇铸过程中无碳内衬层保持完好，内衬层的碳含量＜2％，钢水不会产生增碳现象，具有良好的热震稳定性、耐冲刷性、使用寿命长、而且性能安全可靠，大大提高了连续铸钢低碳钢生产的作业效率、降低成本，并改善了操作条件、降低了工人的劳动强度。
图1为非预热超低碳钢用长水口结构示意中1为非预热超低碳钢用长水口的本体、2为无碳内衬层。
具体实施例方式
实施例1本发明非预热超低碳钢用长水口是这样实现的，本体材料的各组份为鳞片石墨30kg、碳化硅4kg、金属硅粉4kg、熔融石英20kg、电熔鋯莫来石7kg、白刚玉35kg；内衬材料的各组份为电熔鋯莫来石37kg、镁铝尖晶石53kg、轻烧α-Al2O310kg。
将上述原料均匀混合，在本体材料原料加入10kg的酚醛树脂；在内衬材料原料中加入8kg的酚醛树脂；使用高速造粒机将原料造粒，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120～150Mpa下成型，如图1，非预热超低碳钢用长水口的本体1及无碳内衬层2；无碳内衬层2的厚度为5mm。
成型品在梭式窑炉中于还原气氛下烧制后，经机械加工制成，在表面涂敷防氧化涂层，烘干后即制成非预热超低碳钢用长水口。
经测试非预热超低碳钢用长水口的性能内衬材料的碳含量为1.72％、显气孔率为13.2％、耐压强度为29.7Mpa、抗折强度为9.5Mpa、使用寿命278min、侵蚀渣线厚度13mm、开浇时无炸裂现象。
实施例2本体材料的各组份为鳞片石墨30kg、碳化硅4kg、金属硅粉4kg、熔融石英18kg、电熔鋯莫来石8kg、白刚玉36kg；内衬材料的各组份为电熔鋯莫来石30kg、镁铝尖晶石60kg、轻烧α-Al2O310kg。
按上述实施例1方法制成非预热超低碳钢用长水口，内衬的厚度为5mm。
经测试非预热超低碳钢用长水口的性能内衬材料的碳含量为1.68％、显气孔率为13.5％、耐压强度为29.4Mpa、抗折强度为9.3Mpa、使用寿命为290min、侵蚀渣线厚度为14mm、开浇时无炸裂现象。
实施例3本体材料的各组份为鳞片石墨32kg、碳化硅3kg、金属硅粉3kg、熔融石英18kg、电熔鋯莫来石5kg、白刚玉39kg；内衬材料的各组份为电熔鋯莫来石24kg、镁铝尖晶石68kg、轻烧α-Al2O38kg。
按上述实施例1方法制成非预热超低碳钢用长水口，内衬的厚度为5mm。
经测试非预热超低碳钢用长水口的性能内衬材质的碳含量为1.71％、显气孔率为13.4％、耐压强度为30.0Mpa、抗折强度为9.8Mpa、使用寿命为285min、侵蚀渣线厚度为15mm、开浇时无炸裂现象。
权利要求
1.一种非预热超低碳钢用长水口，其特征在于非预热超低碳钢用长水口是由本体和内衬复合制成；内衬材料的导热系数低于8千卡/米；非预热超低碳钢用长水口的本体材料是由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨10～35％、碳化硅以及金属硅粉1～10％(其中碳化硅和金属硅粉的重量比为1∶1)、熔融石英5～25％、电熔鋯莫来石5～15％、白刚玉35～55％；非预热超低碳钢用长水口的内衬材料是由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石10～40％、镁铝尖晶石40～70％、轻烧α-Al2O35-20％。
2.一种非预热超低碳钢用长水口的制作方法，其特征在于非预热超低碳钢用长水口的制造方法是按下列步骤完成的(1)、按上述非预热超低碳钢用长水口的本体材料和内衬材料原料配方的重量比称取原料，在本体材料原料中按原料配方的重量比加入10％的酚醛树脂；在内衬材料原料中按原料配方的重量比加入8％的酚醛树脂；(2)、将上述两种材质分别均匀混合，使用高速造粒机将原料造粒，造粒料经流动烘干床烘干，使挥发份满足成型要求，使用冷等静压机在120～150Mpa下成型；内衬的厚度为1～10mm；(3)、成型品在梭式窑炉中于还原气氛下烧制后，经机械加工制成，在表面涂敷防氧化涂层，烘干后即制成非预热超低碳钢用长水口。
3.根据权利要求1所述的非预热超低碳钢用长水口，其特征在于非预热超低碳钢用长水口的本体材料优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨30％、碳化硅4％、金属硅粉4％、熔融石英20％、电熔鋯莫来石7％、白刚玉35％；内衬材料优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石37％、镁铝尖晶石53％、轻烧α-Al2O310％。
4.根据权利要求1所述的非预热超低碳钢用长水口，其特征在于非预热超低碳钢用长水口的本体材料优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨30％、碳化硅4％、金属硅粉4％、熔融石英18％、电熔鋯莫来石8％、白刚玉36％；内衬材料优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石30％、镁铝尖晶石60％、轻烧α-Al2O310％。
5.根据权利要求1所述的非预热超低碳钢用长水口，其特征在于非预热超低碳钢用长水口的本体材料优选由以下组份组成(按重量百分比)鳞片石墨32％、碳化硅3％、金属硅粉3％、熔融石英18％、电熔鋯莫来石5％、白刚玉39％；内衬材料优选由以下组份组成(按重量百分比)电熔鋯莫来石24％、镁铝尖晶石68％、轻烧α-Al2O38％。
全文摘要
本发明属于一种无机非金属耐火材料及产品，特别涉及一种在连续铸钢低碳钢生产中使用的一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法。非预热超低碳钢用长水口是由以下组份组成本体材料由鳞片石墨10～35％、碳化硅以及金属硅粉1～10％、熔融石英5～25％、电熔锆莫来石5～15％、白刚玉35～55％；内衬材料由电熔锆莫来石10～40％、镁铝尖晶石40～70％、轻烧α－Al
文档编号B22D41/54GK1431068SQ0311102
公开日2003年7月23日 申请日期2003年2月19日 优先权日2003年2月19日
发明者孟超, 任永曾, 韩波, 孙运华 申请人:鞍山市胜威高温陶瓷制造有限公司