专利名称：一种连铸用高耐蚀性整体塞棒的制作方法
技术领域：
本发明涉及含碳耐火材料技术领域，特别是涉及一种连铸用高耐蚀性整体塞棒。
背景技术：
整体塞棒是连续铸钢生产中的关键性功能耐火材料，它与中间包上水口配合，控制从中间包流入到结晶器中的钢水流量。连铸生产过程中，为了提高钢水的洁净度，往往采用碱性中间包覆盖剂，利于吸附钢水中的夹杂物；为了降低连续铸钢生产成本，要求中间包及其中配套的整体塞棒等功能耐火材料使用长寿命化。整体塞棒的使用寿命，直接影响连续铸钢的正常进行。目前，整体塞棒棒身通常采用铝碳质材料，如中国专利CN101134238，在连铸生产过程中，由于塞棒与中间包覆盖剂接触处氧含量较高，铝碳材料中的碳氧化后，结构疏松， 碱性覆盖剂熔融后形成碱性熔渣，熔渣中的K20、Na2O, CaO等渗透到塞棒棒身材料中，与铝碳材料中Al2O3反应，导致塞棒棒身侵蚀严重，使用寿命降低。为了防止塞棒被侵蚀断裂，有的把塞棒棒身加粗，如中国专利CN102166646A ；有的在塞棒棒身渣线处复合昂贵的锆碳材料，如中国专利CN101486092。塞棒加粗或棒身渣线处复合锆碳材料，都会提高塞棒的制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，通过优化塞棒棒身的材质， 可降低塞棒棒身的气孔率，提高抗熔渣渗透性，降低碱性熔渣对整体塞棒棒身的侵蚀，提高塞棒的使用寿命。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨15 25、镁铝尖晶石20 70、镁砂0 30、氧化铝0 10、添加剂1 9，外加上述成分总重量8% 12%的酚醛树脂；所述的添加剂选自金属硅粉、金属铝粉、碳化硼中的一种或几种；所述的石墨采用鳞片石墨，碳含量大于95%。所述的镁铝尖晶石采用电熔镁铝尖晶石。所述的镁砂为电熔镁砂、其氧化镁含量大于96%。所述的氧化铝为轻烧氧化铝，其粒度小于10 μ m。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)由于棒身材料中的镁铝尖晶石、镁砂含有氧化镁成分，与铝碳质材料中的氧化铝相比，不易与碱性熔渣反应；2)由于该材料中含有镁砂及粒度小于10 μ m的轻烧氧化铝，在塞棒使用过程中原位生成尖晶石，体积膨胀，降低塞棒棒身材料的气孔率，提高抗熔渣渗透性，从而降低碱性熔渣对整体塞棒棒身的侵蚀，提高整体塞棒的使用寿命；
3)由于抗侵蚀能力的提高，棒身不用加粗，也不需要复合昂贵的锆碳材料，塞棒制造成本降低。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明的技术内容作进一步描述。实施例1一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨18份、镁铝尖晶石50份、镁砂20份、氧化铝10份、硅粉1份、铝粉0. 5份、碳化硼0. 5份，外加上述成分总重量9%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质，这里不再详细描述。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺，步骤如下1)配料按照配料单把各种原料称好备用。2)混合把配好的料加入高速混合机中，加入酚醛树脂，混合均勻后，干燥备用。3)成型把混合好的塞棒头部料、塞棒棒身料按图纸要求分别加入到组合好的模具中，在等静压中成型，成型压力130MPa。4)烧成成型好的产品在还原气氛下烧成，1000°C保温6小时。。5)加工按图纸要求进行车加工。6)涂覆在外壁涂刷防氧化涂料。7)包装经检查后包装。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率11. 3%，常温抗折强度13. 2Mpa，体积密度 2. 62g/cm3。实施例2一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨18份、镁铝尖晶石55份、镁砂15份、氧化铝7份、硅粉2份、铝粉0. 5份、碳化硼 2. 5份，外加上述成分总重量9%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率12. 5%，常温抗折强度14. 3Mpa，体积密度 2. 60g/cm3。实施例3一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨20份、镁铝尖晶石45份、镁砂25份、氧化铝7份、硅粉2份、碳化硼1份，外加上述成分总重量10%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率12. 2%，常温抗折强度13. 5Mpa，体积密度 2. 58g/cm3。实施例4一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨20份、镁铝尖晶石40份、镁砂沈份、氧化铝10份、硅粉3份、碳化硼1份，外加上述成分总重量10%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率13. 8%，常温抗折强度11. 8Mpa，体积密度 2. 59g/cm3。实施例5一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨22份、镁铝尖晶石35份、镁砂30份、氧化铝7份、硅粉3份、铝粉0. 5份、碳化硼 2. 5份，外加上述成分总重量10%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率13. 1%，常温抗折强度12. 6Mpa，体积密度 2. 57g/cm3。实施例6一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨18份、镁铝尖晶石65份、氧化铝7份、硅粉2份、铝粉0. 5份、碳化硼2. 5份，外加上述成分总重量10%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率12. 8%，常温抗折强度13. 6Mpa，体积密度 2. 58g/cm3。实施例7一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨22份、镁铝尖晶石70份、氧化铝4份、硅粉1份、铝粉0. 5份、碳化硼0. 5份，外加上述成分总重量12%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率12. 7%，常温抗折强度13. IMpa，体积密度 2. 56g/cm3。实施例8一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨15份、镁铝尖晶石50份、氧化铝6份、硅粉2份、铝粉0. 5份、碳化硼1. 5份，外加上述成分总重量9%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率13. 0%，常温抗折强度13. 4Mpa，体积密度 2. 60g/cm3。实施例9一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨25份、镁铝尖晶石55份、镁砂20份、硅粉2份、铝粉0. 5份、碳化硼1. 5份，外加上述成分总重量11%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率12. 1%，常温抗折强度11. 9Mpa，体积密度2. Mg/cm3。实施例10
一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨20份、镁铝尖晶石40份、镁砂30份、硅粉1份、铝粉0. 5份、碳化硼0. 5份，外加上述成分总重量10%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率13. 5%，常温抗折强度12. 4Mpa，体积密度 2. 56g/cm3。实施例11一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨16份、镁铝尖晶石65份、镁砂13份、硅粉2份、碳化硼1份，外加上述成分总重量9%的酚醛树脂。棒头采用常规的塞棒棒头材质。所述连铸用高耐蚀性整体塞棒的制造工艺同实施例1。经检测，塞棒棒身的物理性能指标为气孔率13. 5%，常温抗折强度14. OMpa，体积密度 2. 61g/cm3。上述实施例中，所述的石墨采用鳞片石墨，碳含量大于95% ；所述的镁铝尖晶石采用电熔镁铝尖晶石；所述的镁砂为电熔镁砂、其氧化镁含量大于96%;所述的氧化铝为轻烧氧化铝，其粒度小于10 μ m。经大量的实验验证，本发明技术方案中所述的塞棒棒身的成分按照所述的重量比例，制成的塞棒，均能达到本发明所述的技术效果，这里仅给出以上实施例加以验证。
权利要求
1.一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，其特征在于，棒身由下述成分按重量比例组成石墨15 25、镁铝尖晶石20 70、镁砂0 30、氧化铝0 10、添加剂1 9，外加上述成分总重量8% 12%的酚醛树脂；所述的添加剂选自金属硅粉、金属铝粉、碳化硼粉中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，其特征在于，所述的石墨采用鳞片石墨，碳含量大于95 %。
3.根据权利要求1所述的一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，其特征在于，所述的镁铝尖晶石采用电熔镁铝尖晶石。
4.根据权利要求1所述的一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，其特征在于，所述的镁砂为电熔镁砂、其氧化镁含量大于96%。
5.根据权利要求1所述的一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，其特征在于，所述的氧化铝为轻烧氧化铝，其粒度小于 ο μ m。
全文摘要
本发明涉及含碳耐火材料技术领域，特别是涉及一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成石墨15～25、镁铝尖晶石20～70、镁砂0～30、氧化铝0～10、添加剂1～9，外加上述成分总重量8％～12％的酚醛树脂；所述的添加剂选自金属硅粉、金属铝粉、碳化硼中的一种或几种；本发明通过优化塞棒棒身的材质，可降低塞棒棒身的气孔率，提高抗熔渣渗透性，降低碱性熔渣对整体塞棒棒身的侵蚀，提高塞棒的使用寿命。
文档编号C04B35/66GK102515798SQ20111041548
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘绍杰, 徐全胜, 徐占魁, 李波, 李涛, 李轼保, 王仁贵, 高玉明 申请人:辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司