专利名称：大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法及其采用的新型耐火材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐火材料及其制备的产品，具体涉及一种大型钢锭帽口铸耳孔 的造型方法及其采用的新型耐火材料。
背景技术：
在大型铸锻件的生产中，大型钢锭的重量通常都在200 600t之间，由于受起 重设备能力的限制，为了起吊钢锭的需要，往往需在钢锭的保温帽口壳体上切割出吊耳 或在钢锭保温帽口壳体中预留铸耳孔，浇注钢锭时在保温帽口壳体内直接铸出吊耳。目 前大多数是采用铸造吊耳的方法。
目前大型钢锭帽口铸耳孔的造型，主要是采用铸造型砂打结的方法成型，由于 铸造型砂强度及耐火度较低以及受大型钢锭浇注工艺的特点所限制，在使用过程中存在 以下问题①在铸耳孔的成型中或浇注前的钢锭模准备过程，由于要翻转、运输钢锭保 温帽口壳体等，容易造成型砂的垮塌，铸耳孔成型困难。对于300t以上的大型钢锭， 由于尺寸大，铸耳孔的成型更为困难，生产效率低；②在钢锭的浇注过程中，由于钢锭 的浇注时间长，注速低的特点，铸耳孔上的型砂容易被钢水冲刷脱落，进入钢锭中形成 夹杂物，影响钢锭的质量；严重时会出现型砂的垮塌，造成铸耳无法成形；③在型砂的 表面需铺一层IOmm厚的钢板，在浇钢过程中钢板容易脱落进入钢锭中，形成金属夹杂 物；④铸耳孔型砂的耐火度低，铸耳粘砂严重，吊耳的清理困难，有时清理时间长达10 多个小时，生产效率低；⑤若采用普通耐火砖砌筑铸耳孔，由于普通耐火砖的强度大， 在钢锭的凝固中耐火材料没有退让性，不能自动溃散，会造成生钢锭的悬挂，使钢锭保 温帽口壳体产生横裂和铸耳根部裂纹，影响钢锭的质量并造成钢锭起吊、运输过程中的 安全隐患，用普通耐火砖砌筑铸耳孔的方法没有在大型钢锭的生产中应用。
采用铸造型砂打结帽口铸耳孔技术，打结一个保温帽口的两个铸耳孔，需要两 天时间，在安装保温帽口时，经常出现型砂垮塌的现象，打结450t钢锭帽口的铸耳孔更 为困难。钢锭脱帽后，铸耳粘砂严重，清理时间一般需要7 8小时，还经常出现由于 型砂脱落造成铸耳无法吊挂，需用氧气切割成形吊耳的情况。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高铸耳孔成型特性的大型钢锭帽口 铸耳孔的造型方法及其采用的新型耐火材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是大型钢锭帽口铸耳孔的造型方 法，包括
a、采用新型耐火材料在保温帽口壳体内砌筑铸耳孔，该新型耐火材料为 Al2O3的质量百分比为65 % <A1203<75 %，Fe2O3的质量百分比为Fe203<1.0 %， 体积密度0.65 0.8g/cm3，常温耐压强度3 8MPa，耐火度> 1600°C，导热系数 (IlOO0C )<0.35W/m.k ；
b、使砌筑成型后的铸耳孔干燥待用。
作为优选方案，在步骤b中采用小火将铸耳孔烘干待用。
新型耐火材料，Al2O3的质量百分比为65%《Al203《75%，Fe2O3的质量百 分比为F&03《1.0%，体积密度0.65 Ojg/cm3，常温耐压强度3 8MPa，耐火度> 1600°C,导热系数(1100°C )<0.35W/m.ko
本发明的有益效果是本发明采用的新型耐火材料，使材料在高温条件下，能 够抵抗钢水的高温作用，材料在较低温度下，强度相对较低，能被凝固后的钢锭吊耳压 碎，能确保钢锭的铸耳和保温帽口壳体不产生裂纹。采用本发明的造型方法后，砌筑一 个保温帽口的两个铸耳孔，只需半天时间，在安装保温帽口过程中未出现铸耳孔垮塌的 现象，钢锭脱帽后铸耳的清理时间只需约2个小时，极大地提高了劳动生产率，减轻了 工人的劳动强度，同时解决了型砂进入钢锭形成夹杂物的问题，对提高产品质量具有重 要的作用。
图1为保温帽口壳体中砌筑有新型耐火材料的结构示意图2为图1中A向结构示意图。
图中标记为保温帽口壳体1、新型耐火材料2、铸耳孔3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1与图2所示，本发明的大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法，包括下述步 骤
a、采用新型耐火材料在保温帽口壳体内砌筑铸耳孔，该新型耐火材料为 Al2O3的质量百分比为65 % <A1203<75 %，Fe2O3的质量百分比为Fe203<1.0 %， 体积密度0.65 0.8g/cm3，常温耐压强度3 8MPa，耐火度> 1600°C，导热系数 (IlOO0C )<0.35W/m.k； b、使砌筑成型后的铸耳孔干燥待用。
本材料属硅酸铝质耐火材料，材料中Al2O3的作用，是使材料具有较高的耐火 度及高温强度，足以承受较长时间高温钢水的浸蚀以及在使用过程中不剥落、不开裂、 不熔化；但Al2O3含量不宜过高或过低，Al2O3过高，在浇钢过程中材料可能会出现炸 裂或剥落现象；Al2O3过低，材料的耐火度会达不到要求。Fe2O3是作为杂质元素存在 于材料中，其存在于材料中，会大大降低材料的熔点，因此应将其质量百分含量控制在 f&O3《I.O%。
而在砌筑铸耳孔的过程中，最好将需要砌筑铸耳孔的保温帽口壳体放置在钢锭 模圈上或平整的底板上，检查保温帽口壳体下沿法兰与底板的接触情况，要确保接触严 密。同时要清理干净保温帽口壳体中预留在铸耳孔空腔中的残砖、泥料等。
如图1与图2所示，砌筑铸耳孔时可由下往上进行，砖缝宽度最好小于等于 2mm,泥料要饱满，砖面要平整。砖缝挤出的泥料，要及时刮掉，保证工作面清洁。
本发明的关键点是要保证材料理化指标的最佳搭配，使材料在高温条件下，能 够抵抗钢水的高温作用，材料在较低温度下，强度相对较低，能被凝固后的钢锭吊耳压锭的铸耳和保温帽口壳体不产生裂纹。采用本发明的造型方法后，砌筑一 个保温帽口的两个铸耳孔，只需半天时间，在安装保温帽口过程中未出现铸耳孔垮塌的 现象，钢锭脱帽后铸耳的清理时间只需约2个小时，极大地提高了劳动生产率，减轻了 工人的劳动强度，同时解决了型砂进入钢锭形成夹杂物的问题，对提高产品质量具有重 要的作用。
另外，在步骤b中，可采用自然干燥等一切手段使铸耳孔干燥，作为优选方 式，在步骤b中采用小火将铸耳孔烘干待用。
实施例1
用Al2O3含量68%，Fe203含量0.3%，体积密度0.80g/cm3，常温耐压强度 SMRi的材料砌筑铸耳孔，浇注450t大型钢锭，钢锭浇注后自然冷却70小时，脱帽清理 铸耳，铸耳容易清理，没有粘砖的现象，铸耳光洁，检查铸耳周围，没有发现裂纹。顺 利起吊、运送钢锭。
实施例2
用Al2O3含量65%，Fe203含量0.20%，体积密度0.70g/cm3，常温耐压强度 6MRi的材料砌筑铸耳孔，浇注550t大型钢锭，钢锭浇注后自然冷却80小时，脱帽清理 铸耳，铸耳容易清理，没有粘砖的现象，铸耳光洁，检查铸耳周围，没有发现裂纹。顺 利起吊、运送钢锭。
实施例3
用Al2O3含量70%，Fe203含量<1%，体积密度0.68g/cm3，常温耐压强度 5MRi的材料砌筑铸耳孔，浇注550t大型钢锭，钢锭浇注后自然冷却80小时，脱帽清理 铸耳，铸耳容易清理，没有粘砖的现象，铸耳光洁，检查铸耳周围，没有发现裂纹。顺 利起吊、运送钢锭。
实施例4
用Al2O3含量75%，Fe203含量<1%，体积密度0.65g/cm3，常温耐压强度 3MRi的材料砌筑铸耳孔，浇注450t大型钢锭，钢锭浇注后自然冷却70小时，脱帽清理 铸耳，铸耳容易清理，没有粘砖的现象，铸耳光洁，检查铸耳周围，没有发现裂纹。顺 利起吊、运送钢锭。
权利要求
1.大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法，其特征是a、采用新型耐火材料在保温帽口壳体内砌筑铸耳孔，该新型耐火材料为 Al2O3的质量百分比为65 % <A1203<75 %，Fe2O3的质量百分比为Fe2O3Sl.O %， 体积密度0.65 0.8g/cm3，常温耐压强度3 8MPa，耐火度> 1600°C，导热系数 (IlOO0C )<0.35W/m.k ；b、使砌筑成型后的铸耳孔干燥待用。
2.如权利要求1所述的大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法，其特征是在步骤b中采用 小火将铸耳孔烘干待用。
3.新型耐火材料，其特征是Al2O3的质量百分比为65%《A1203《75%，Fe2O3的质 量百分比为Fe203《1.0%，体积密度0.65 0.8g/cm3，常温耐压强度3 8MPa，耐火度 > 1600°C,导热系数(1100°C )<0.35W/m.ko
全文摘要
本发明公开了一种大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法及其采用的新型耐火材料，可提高铸耳孔的成型特性。该大型钢锭帽口铸耳孔的造型方法，包括a、采用新型耐火材料在保温帽口壳体内砌筑铸耳孔，该新型耐火材料为Al2O3的质量百分比为65％≤Al2O3≤75％，Fe2O3的质量百分比为Fe2O3≤1.0％，体积密度0.65～0.8g/cm3，常温耐压强度3～8MPa，耐火度＞1600℃，导热系数(1100℃)≤0.35W/m.k；b、使砌筑成型后的铸耳孔干燥待用。该新型耐火材料的采用，使材料在高温条件下，能够抵抗钢水的高温作用，材料在较低温度下，强度相对较低，能被凝固后的钢锭吊耳压碎，能确保钢锭的铸耳和保温帽口壳体不产生裂纹。
文档编号C04B35/66GK102020476SQ20101053393
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者王涛, 马平 申请人:二重集团(德阳)重型装备股份有限公司