一种中间包水口制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种连铸零件的生产方法。
【背景技术】
[0002] 钢水连续铸造时，钢水通过中间包水口流入结晶器，冷却成钢坯被牵引机拉走，同 时钢水不断地通过中间包水口流入结晶器。在此过程中，中间包水口的内径的大小决定了 钢水流入结晶器的速度，为了保持连铸机连续工作，要求中间包水口芯的内径在尽可能长 的时间内（通常6小时以上）基本上保持不变，即，需要水口芯具有抗钢水冲蚀的性能。另 一方面，钢水通过中间包水口芯时，要求其不能炸裂，即，需要水口芯具有很高的热震抗力。 目前现有技术而言，中间包水口芯用氧化锆材料制成。若需要提高水口氧化锆芯的耐钢水 冲蚀性能就必须提高其体积密度，降低气孔率。但另一方面，当水口芯的气孔率降低后，受 热膨胀时由于没有足够的空间容纳产生的膨胀，导致水口芯的热震抗力下降，即，水口氧化 锆芯的耐钢水冲蚀性能与抗热震性能是相互矛盾的性能要求。
[0003] 就目前一般技术而言，中间包水口使用过程中经常出现炸裂和不耐冲蚀导致扩径 过快等问题。
【发明内容】
[0004] 本发明主要要解决的技术问题是提供一种中间包水口制作方法，通过该方法制得 的中间包水口显气孔率低、热震炸裂比例低，且使用寿命较长。
[0005] 本发明一种中间包水口制作方法，包括如下步骤：
[0006] 1)制作氧化锆芯，其中所制作的氧化锆芯密度为5. 58~5. 62g/cm3,显气孔率小 于3. 8%，外径为A，且外径误差不超过0.0 lmm ;
[0007] 2)制作预应力环，其中所制作的预应力环内径比氧化锆芯外径小0.008A~ 0. 01A，且内径尺寸误差不超过0.0 lmm ;
[0008] 3)套环，将多个所述预应力环加热至700± KTC后套在所述氧化锆芯上，其中在 氧化锆芯的两端必须有预应力环，自然冷却形成套有预应力环的氧化锆芯；
[0009] 4)整体成型，将套有预应力环的氧化锆芯套在水口成型模具中的芯棒上，将水口 外铁壳嵌于成型模具的相应位置，盖上加料模，然后向成型模具中倒入预混好的水口壳料， 最后盖上成型压头一次性液压成型，脱模后得到中间包水口。
[0010] 本发明一种中间包水口制作方法，其中20mm < A < 60mm。
[0011] 本发明一种中间包水口制作方法，其中所述氧化锆芯的制作包括如下步骤：
[0012] a)将91~95. 5%重量分数的纯度为99. 9%的氧化锆、1.5~3%重量分数的氧 化钇和3~6%重量分数的碱式碳酸镁混合放入球磨机共磨20~24小时，磨至325~400 目后；在1450~1500°C下焙烧6~8小时，冷却至室温得到预烧料并再次球磨得到325~ 400目的粉料；
[0013] b)将步骤（a)得到的部分粉料高效湿磨2~4小时后烘干，过8000~10000目 筛，与步骤（a)得到的粉料以I: I. 5~1:2. 3的重量比共混均匀；
[0014] c)将步骤（b)得到的粉料加入7~9%重量分数的PVA胶水充分混合后造粒，并 在190~2IOMPa压力下将造粒料压制成水口氧化锆芯的生坯；
[0015] d)将步骤（c)得到的氧化锆芯生坯在120°C烘干后，置于1740±15°C的温度下烧 结8~10小时，得到氧化锆芯。
[0016] 本发明一种中间包水口制作方法，其中所述球磨机内填充的球磨介质为氧化锆质 磨球。
[0017] 本发明一种中间包水口制作方法所制得的中间包水口在基本保持产品密度不变 的情况下，降低了产品的气孔率，从而提高了耐钢水冲蚀性能；另外通过预应力环的箍筋作 用，提高了产品的热震抗力，有效地延长了产品的使用寿命。
[0018] 下面结合附图对本发明一种中间包水口制作方法作进一步的说明。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明一种中间包水口制作方法在整体成型环节的模具结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明一种中间包水口制作方法，包括如下步骤：
[0021] 1)制作氧化锆芯，其中所制作的氧化锆芯密度为5. 58~5. 62g/cm3,显气孔率小 于3. 8%，外径为A，且外径误差不超过0· Olmm ;其中20mm < A < 60mm。
[0022] 2)制作预应力环，所述预应力环由壁厚为3mm的耐热钢管横向切割成而成，切割 长度为3mm ;再用磨床将内径精加工成内径比氧化锆芯外径小0. 008A~0.0 lA的预应力 环，且该内径尺寸误差不超过0.01mm;
[0023] 3)套环，将多个所述预应力环加热至700±10°C后套在所述氧化锆芯上，其中在 氧化锆芯的两端必须有预应力环，自然冷却形成套有预应力环的氧化锆芯；
[0024] 4)整体成型，将套有预应力环的氧化锆芯套在水口成型模具中的芯棒上，将水口 外铁壳嵌于成型模具的相应位置，盖上加料模，然后向成型模具中倒入预混好的水口壳料， 最后盖上成型压头一次性液压成型，脱模后得到中间包水口。
[0025] 其中氧化锆芯的详细制作过程包括如下步骤：
[0026] a)将91~95. 5%重量分数的纯度为99. 9%的氧化锆、1.5~3%重量分数的氧化 钇和3~6%重量分数的碱式碳酸镁混合放入球磨介质为氧化锆质磨球的球磨机共磨20~ 24小时，磨至325~400目后；在1450~1500°C下焙烧6~8小时，冷却至室温得到预烧 料并再次球磨得到325~400目的粉料；
[0027] b)将步骤（a)得到的部分粉料高效湿磨2~4小时后烘干，过8000~10000目 筛，与步骤（a)得到的粉料以1:1. 5~1:2. 3的重量比共混均匀；
[0028] c)将步骤（b)得到的粉料加入7~9%重量分数的PVA胶水充分混合后造粒，并 在190~2IOMPa压力下将造粒料压制成水口氧化锆芯的生坯；
[0029] d)将步骤（c)得到的氧化锆芯生坯在120°C烘干后，置于1740±15°C的温度下烧 结8~10小时，得到氧化锆芯。
[0030] 为了验证使用本发明一种中间包水口制作方法生产的中间包水口具有优异的特 性，分别根据本发明提供的方法制作了实施例一、实施例二两种中间包水口，其中：
[0031] 实施例一
[0032] 本发明一种中间包水口制作方法，包括如下步骤：
[0033] 1)制作氧化锆芯，其中所制作的氧化锆芯密度为5. 58g/cm3,显气孔率为3. 8%， 16. 5mm，外径为 30±0.0 lmm ;
[0034] 2)制作预应力环，所述预应力环由壁厚为3_的耐热钢管横向切割成而成，切割 长度为3mm ;再