专利名称：复合出钢口的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转炉和电炉炼钢过程中使用的关键耐火材料一复合出钢口的制作工艺。
背景技术：
目前的钢铁企业在用转炉或电炉炼钢的过程中都必须使用出钢口。出钢口的使用寿命直接影响了炼钢的节奏和生产效率，出钢口的使用情况对钢水的质量也有很大的影响。韩国的浦项、日本的住友金属都倾向于使用镁碳质出钢口，这种材质的出钢口在欧美的钢铁企业也普遍被接受。但该材质的出钢口不能避免在烘烤或使用过程中石墨的氧化，使材质疏松不耐使用。而且由于出钢口内外温差大，因为热应力产生的热剥落也时有发生，导致出钢时钢水飞溅，卷渣、钢水二次氧化严重，降低了冶炼的质量。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种与本体材质配合的工作内衬，该工作内衬抗钢水的冲刷能力强，隔绝使用环境中的氧化气份与本体镁碳材料的接触，避免了材质中鳞片石墨的氧化。同时由于该材质的导热性差，可形成大的温度梯度，使本体镁碳料承受的温度变化小，有效的提高了材质的耐剥落性。
具体技术方案如下一种复合出钢口的制作工艺，其特征在于在镁碳质本体材料内复合一层工作内衬，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将3-4份的锆莫来石、2-3份的Al2O3、3-4份的氧化锆，添加0.5-1份的轻质Al2O3-SiO2，用液体树脂混合后制成工作内衬用料；②按重量比份配料，将大结晶镁砂8-9份、鳞片石墨1-2份，添加金属铝粉0.3-0.5份，硼化钙0.02-0.07份，用液体树脂混合制成本体用料；③上述两种混合后的原料用分次加料法或两次成型法，通过等静压或其它的成型方式成型，工作层是工作内衬用料，本体是镁碳料。
同现有单一的材质相比，本发明选用的铝锆系的工作内衬与本体复合，内衬材质在中低温时强度高，导热系数低，在温度波动较大时能缓冲本体材质的温度变化，提高了镁碳料的耐剥落性；由于该材料不含鳞片石墨，而且在1200℃左右就产生液相，隔绝了氧化气氛对本体料中鳞片石墨的氧化，延长了出钢口的使用寿命。
对本体材料的选择本体镁碳料是以大结晶镁砂和鳞片石墨为主体原料，添加防氧化剂和结合剂制成的耐火材料。它综合利用了鳞片石墨难被钢水、炉渣浸润，高纯镁砂难侵蚀的特点。
①镁砂电熔大结晶镁砂是出钢口的主要原料。它是制品中的骨架。实验证明MgO含量越高，抗侵蚀性越强。欲生产高质量的出钢口，须选用MgO大于98.5％，体积密度≥3.55g/cm3的大结晶电熔镁砂，来保证制品的耐侵蚀性和强度。
②鳞片石墨作为出钢口的原料之一的鳞片石墨，其主要特征诸如固定碳含量、粒度、及挥发份等性能直接影响出钢口砖的性能和使用效果，粒度大、纯度高的鳞片石墨对出钢口的耐侵蚀、耐剥落、耐氧化都会有全面的改进。
③防氧化剂为防止本体镁碳料的氧化，必须加入一定量的防氧化剂。镁碳耐火材料中的防氧化剂主要有Al、Si、B4C等。但实验证明最行之有效的防氧化剂是Al、(Si)与CaB6一起使用。
对工作内衬材料的选择工作内衬材料是以Al-Zr材料为主体原料，添加轻质Al2O3-SiO2和结合剂制成的耐火材料。它利用了氧化锆和Al2O3抗侵蚀能力强，轻质Al2O3-SiO2导热系数低的特点。
所用的液体树脂的性能指标
复合方式①在模具中预先放置环型套筒，在内环加入工作内衬材料，外环加本体材料后抽出环型套筒，再加压成型制得复合出钢口。(分次加料法)②用预先设计的模具先成型环型工作内衬，成型后的工作内衬安放在模具中再加入本体材料进行二次成型制得复合出钢口。(二次成型法)产品的性能见下表
图1是分次加料法示意图。
图2是复合出钢口的结构图。
具体实施例方式
如下实施例1一种复合出钢口的制作工艺，在镁碳质本体1内复合一层工作内衬2，具体的制作工艺如下①按重量份数，将3份的锆莫来石、3份的Al2O3、4份的氧化锆，添加0.5份的轻质Al2O3-SiO2，用液体树脂作结合剂，混合后制成工作内衬用料；②按重量份数，将大结晶镁砂8份、鳞片石墨2份，添加金属铝粉0.3份，硼化钙0.04份，用液体树脂作结合剂，混合制成本体用料；③上述两种混合后的原料采用两次成型的方式，用预先设计的模具先成型环型工作内衬，成型后的工作内衬安放在模具中再加入本体用料进行二次成型，通过常规的等静压成型方式成型，制成内层是工作内衬用料，外层是本体镁碳料的复合出钢口。
实施例2一种复合出钢口的制作工艺，在镁碳质本体材料1内复合一层工作内衬2，具体的制作工艺如下①按重量份数，将4份的锆莫来石、2份的Al2O3、4份的氧化锆，添加1份的轻质Al2O3-SiO2，用液体树脂作结合剂，混合后制成工作衬用料；②按重量份数，将大结晶镁砂9份、鳞片石墨1份，添加金属铝粉0.5份，硼化钙0.06份，用液体树脂作结合剂，混合制成本体用料；③上述两种混合后的原料用分次加料的方式，在内模具3、外模具4中预先放置环型套筒5，在内环加入工作内衬材料6，外环加入本体材料7后抽出环型套筒，通过常规摩擦机成型方式制成内层是工作衬用料，外层是本体镁碳料的复合出钢口。
实施例3一种复合出钢口的制作工艺，在镁碳质本体材料1内复合一层工作内衬2，具体的制作工艺如下①按重量份数，将4份的锆莫来石、3份的Al2O3、3份的氧化锆，添加0.5份的轻质Al2O3-SiO2，用液体树脂作结合剂，混合后制成工作内衬用料；②按重量份数，将大结晶镁砂8份、鳞片石墨2份，添加金属铝粉0.4份，硼化钙0.05份，用液体树脂作结合剂，混合制成本体用料；③上述两种混合后的原料用分次加料的方式，在内模具3、外模具4中预先放置环型套筒5，在内环加入工作内衬材料6，外环加入本体材料7后抽出环型套筒，通过常规摩擦机成型方式制成内层是工作衬用料，外层是本体镁碳料的复合出钢口。
权利要求
1.一种复合出钢口的制作工艺，其特征在于在镁碳质本体材料内复合一层工作内衬，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将3-4份的锆莫来石、2-3份的Al2O3、3-4份的氧化锆，添加0.5-1份的轻质Al2O3-SiO2，用液体树脂混合后制成工作内衬用料；②按重量比份配料，将大结晶镁砂8-9份、鳞片石墨1-2份，添加金属铝粉0.3-0.5份，硼化钙0.02-0.07份，用液体树脂混合制成本体用料；③上述两种混合后的原料用分次加料法或两次成型法，通过成型方式成型，制成工作层是工作内衬用料，本体是镁碳料的复合出钢口。
2.根据权利要求1所述的复合出钢口的制作工艺，其特征在于所述的分次加料法，在模具中预先放置环型套筒，在内环加入工作内衬材料，外环加本体材料后抽出环型套筒，再加压成型制得复合出钢口。
3.根据权利要求1所述的一种复合出钢口的制作工艺，其特征在于所述的二次成型法，用预先设计的模具先成型环型工作内衬，成型后的工作内衬安放在模具中再加入本体材料进行二次成型制得复合出钢口。
4.根据权利要求1所述的一种复合出钢口的制作工艺，其特征在于所述的成型方式可为等静压成型方式、摩擦机成型方式。
全文摘要
一种转炉或电炉炼钢用复合出钢口的制作工艺，包括镁碳质本体、钢水接触的工作内衬以及两种材质的复合方法；具体的制造工艺是用3－4份的锆莫来石、2－3份的Al
文档编号C21C5/44GK1483838SQ0313377
公开日2004年3月24日 申请日期2003年7月23日 优先权日2003年7月23日
发明者杨红, 杨 红 申请人:谢启荣, 杨红