专利名称：无碳复合长水口浇注成型制造方法
技术领域：
本发明涉及冶金类，特别涉及一种无碳复合长水口浇注成型制造方法。
背景技术：
长水口是应用于钢铁冶金行业中的钢包和中间包之间的流经钢水的管件，其冶金作用是防止钢液从钢包流进中间包的过程中，发生飞溅和被氧化现象，因而可有效地提高连铸钢坯的质量。
当连铸机开机连铸时，约1600℃的高温钢水从钢包经滑动水口流入长水口，长水口内表面的温度立刻提高到约1600℃，但长水口的外表面仍为室温，长水口内外层的巨大温差造成长水口的外层受到很大的张应力，当此张应力大于长水口的强度时，则长水口发生开裂破坏，即发生热震损坏，为提高连铸长水口的抗热震性能，目前使用的有熔融石英质长水口和铝碳质长水口，其中的熔融石英质长水口不经预热也可与钢水直接接触而不炸裂，但其缺点是抗钢水的侵蚀性差，这是因为SiO2可被钢液润湿，并与钢水中feO、MnO2等成分发生反应形成低熔点化合物，而受到严重侵蚀，而且其制作方法很烦琐，其主要方法是将熔融石英磨细，再制成呈悬浮状的PH为3-4的浆料，然后采用石膏模泥浆浇注法成型，在38-42℃的温度下干燥3天，然后送入炉中烧成，同时需要较多设备投入，如磨浆机、烧成用窑炉、制作石膏模的工具等。目前使用较多的是铝碳质长水口，由于其采用的主要原料是石墨和电熔刚玉，因此具有优异的抗钢水侵蚀性及抗热震性，但是该水口的制作工艺非常复杂，而且周期很长，工艺为混料(耐火骨料、石墨、抗氧化添加剂、树脂结合剂等)→造粒→等静压成型→坯体机加工→埋入焦碳中烧成→表面涂刷抗氧化涂层→包裹钢质外套→外层粘贴保温纤维→产品，在制作过程中，设备的投资规模大，如造粒机、等静压成型机、等静压成型用模具、烧成用窑炉等都需要很大的投入。该水口用之前需进行预热，否则容易炸裂，由于含有石墨，容易引起钢水增碳，影响钢水质量，并且铝碳水口易发生结瘤，现有技术的长水口，结构单一，制作工艺非常复杂，设备投资很大，从经济上考虑效果不佳。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种复合结构的长水口，并通过二次浇注成型而成，避免了现有技术中压制成型所需的大投入，而且利用复合层结构克服了熔融石英质水口的不耐钢水和钢渣的侵蚀性的缺点。
本发明目的实现由以下技术方案完成本发明是一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，该长水口主要包括本体及附着在其外表面的钢外套，在钢外套的内侧与钢渣接触的部位是渣线层，在钢外套外侧位于渣线层上端附着有保温纤维层，其特征在于，在本体的内表面为一层工作层。工作层采用的是铝镁或铝尖晶石浇注料，本体采用的是熔融石英含量为60％以上的浇注料，渣线层采用的是含碳浇注料。
该制造方法是预先根据长水口的外形尺寸加工好钢质外套；再将预先浇注成型好的渣线层置于外套中，定位；在钢质外套中心插入一内芯，该内芯与钢外套的半径差值为本体要求的厚度，振动浇注成型本体，待本体材料养护硬化后，抽出内芯；再在钢质外套中心插入一内芯，该内芯与本体的半径的差值为内层即工作层要求的厚度，浇注成型工作层，待工作层材料养护硬化后，抽出内芯；将成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃左右；最后在钢套外粘贴上一层保温纤维。
本发明的优点是，产品成本低，使用寿命长，效果好；成型方法简单易行，设备简单，投资少，既摒弃了制作熔融石英水口时的先磨粉制浆，再在石膏模中注浆成型，最后烧成的烦琐工序，又克服了目前制作铝碳质水口的需很大设备投入且工序多、周期长的缺陷。并且本发明的长水口对钢水不增碳，不易发生结瘤。
附图概述附
图1为现有技术中压制成型铝碳长水口结构示意图；附图2为本实用新型产品结构示意图；具体技术方案以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解如图1-2所示，附图中的总参考标号1-6分别表示渣线层(1)、本体(2)、内层即工作层(3)、保温层(4)、钢质外套(5)、透气环(6)。
本实施例中的长水口包括渣线层(1)、本体(2)、内层即工作层(3)、保温层(4)、钢质外套(5)、透气环(6)，本体(2)在钢外套(5)的内表面，在本体(2)与钢外套(5)之间与钢渣接触的部位为渣线层(1)，在钢外套(5)外侧位于渣线层(1)上端附着有保温纤维层(4)，在本体(2)的内表面是一层工作层(3)，透气环(6)位于长水口的上端，与钢套(5)及本体(2)之间通过火泥固接。其中工作层(3)采用的是铝-镁-尖晶石浇注料，本体(2)采用的是熔融石英浇注料，渣线层(1)采用的是铝碳浇注料，透气环(6)采用的是刚玉-莫来石质或者铝-碳质材料。
本实施例的制造方法是预先根据长水口的外形尺寸加工好钢质外套(5)，该外套即兼作包裹水口的外套用，又兼作浇注时的外模壳用。由于在浇注时，浇注料直接浇入外套中，因而浇注料就与外套形成整体，省却了象压制成型的铝碳质长水口那样在后期套外壳的工序。
再预先将渣线层(1)用铝碳质浇注料浇注成型，待110℃×24h烘干后，再将其置于外套(5)中，定位。
在钢质外套(5)中心插入一内芯，该内芯与钢外套(5)的半径差值为本体(2)要求的厚度，振动浇注成型熔融石英质本体(2)，待熔融石英质浇注料养护硬化后，抽出内芯。
再在钢质外套(5)中心插入一直径稍小的内芯，该内芯与本体(2)的半径的差值为内层即工作层(3)要求的厚度，浇注成型铝-镁-尖晶石质工作层(3)，待铝-镁-尖晶石浇注料养护硬化后，抽出内芯。
将预制好的透气环(6)的侧边及底部抹上火泥，并将其固定安装在钢套(5)内长水口的上端位置。透气环(6)用来连接钢包下水口，在浇铸钢液时，通过透气环向水口中吹氩气，一是防止长水口与钢包下水口连接处吸入空气，二是防止水口内壁结瘤堵塞。
在钢套(5)外粘贴上一层保温纤维(4)。
最后将成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
权利要求
1.一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，该长水口主要包括本体及附着在其外表面的钢外套，在钢外套的内侧与钢渣接触的部位是渣线层，在钢外套外侧位于渣线层上端附着有保温纤维层，其特征在于，在本体的内表面为一层工作层。
2.根据权利要求1所述的一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，其特征在于所述的工作层采用的是铝镁或铝尖晶石浇注料。
3.根据权利要求1所述的一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，其特征在于所述的本体采用的是熔融石英含量为60％以上的浇注料。
4.根据权利要求1所述的一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，其特征在于所述的渣线层采用的是铝碳、镁碳、铝碳化硅碳浇注料。
5.一种无碳复合长水口及其浇注成型的制造方法，其特征在于，该制造方法是预先根据长水口的外形尺寸加工好钢质外套；再将预先浇注成型好的渣线层置于外套中，定位；在钢质外套中心插入一内芯，该内芯与钢外套的半径差值为本体要求的厚度，振动浇注成型本体，待本体材料养护硬化后，抽出内芯；再在钢质外套中心插入一内芯，该内芯与本体的半径的差值为内层即工作层要求的厚度，浇注成型工作层，待工作层材料养护硬化后，抽出内芯；在钢套外粘贴上一层保温纤维，并在长水口上端部安装透气环；将成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
全文摘要
本发明涉及冶金类，特别涉及一种无碳复合长水口浇注成型制造方法。其中长水口主要包括本体、钢外套、渣线层、保温纤维层等，在本体的内表面附着有工作层。该制造方法是先加工好钢质外套，再将渣线层置于外套中定位，然后浇注成型本体、工作层，及粘贴保温层等。其优点是，产品成本低，使用效果好，成型方法简单易行，设备简单，投资少。
文档编号B22D11/10GK1537689SQ03116499
公开日2004年10月20日 申请日期2003年4月18日 优先权日2003年4月18日
发明者姚金甫, 田守信, 高仁骧, 王礼玮 申请人:上海彭浦特种耐火材料厂, 宝山钢铁股份有限公司