本发明涉及一种应用于连铸的连铸保护浇铸用高温密封胶垫及其制备方法和应用。
背景技术：
1、连铸技术由于其具有节省能源，成材率高以及易于机械化和自动化等优点，在冶金及相关行业技术进步的推动下，自20世纪70年代以来得到了迅速发展。随着我国钢铁企业传统设备的改造和技术更新，目前我国的连铸比已经远远超过世界平均水平，居于世界先进行列。进一步，后续连铸技术及工艺的目标，将主要集中在多炉连浇、快速浇注以及提高铸坯质量等方面，以此来降低生产成本，提高产品质量和企业的经济效益。
2、但是在连铸过程中，设备的整体工作温度相对较高，且生产时的耐火材料在线更换频率较快且耗时要求较短。这使得连铸时很多连接结构与连接材料的吻合度要求极高，并且在安装后的密封性也要相对良好。例如：钢包与长水口间的连接处、中间包与浸入式水口的连接处。若这些安装后的设备连接处密封性能不佳，则会导致设备快速氧化、漏钢、甚至直接穿钢等危险的产生。严重影响连铸过程的顺行，甚至直接威胁着现场工作人员的生命。此外，很多时候铸坯内部存在气孔与气泡的原因并不是由于钢中氧含量、氮、氢元素含量过高亦或是为了防止夹杂物在水口等材料发生粘附和堵塞而进行吹氩操作所导致，而是由于在连铸过程中水口连接处不紧密而氧化甚至是进入空气等因素所造成。而为了达到良好的密封效果，目前常规的密封方法都是在这些连接处加装密封元件来加强设备整体的密封效果。
3、但是遗憾的是，随着连铸钢种逐渐向高端化的发展，连铸拉速、出坯温度以及连浇率也随之不断的提升。在实际的生产过程中，常规的高温密封胶垫的使用效果与服役时间也变得越来越差，并不能很好的实现全程有效密封的作用。因此，如何有效解决连铸过程中设备密封性不佳的问题，在提升连铸设备与材料寿命的同时也可以使生产的铸坯质量得到保证的前提下，开发出一种更高性能的连铸保护浇铸用高温密封胶垫变得越发重要。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于弥补背景技术中提到的上述不足，提供一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫，以有效解决连铸过程中设备密封性不佳的问题，在提升连铸设备与材料寿命的同时也可以使生产的铸坯质量得到保证。
2、其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
3、一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫，其特点为，采用如下步骤制备而成：
4、步骤1：取高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉为原料，分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体；其中，获得的原料粉体中，高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；
5、步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；
6、步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；
7、步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；
8、步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。
9、作为本技术方案的进一步改进，步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。
10、也作为本技术方案的进一步改进，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
11、作为本发明的优选实施例之一，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。
12、本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法。
13、其所要解决的技术问题采用如下技术方案。
14、一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法，采用如下制备步骤：
15、步骤1：取高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉为原料，分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体；其中，获得的原料粉体中，高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；
16、步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；
17、步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；
18、步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；
19、步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。
20、进一步，该方法步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。
21、也进一步，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
22、作为该方法的进一步改进，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。
23、本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种上述高温密封胶垫的应用。
24、一种前述连铸保护浇铸用高温密封胶垫在浸入式水口与滑板连接处密封中的应用。
25、进一步，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板进行简单压实后再揭开另一面防油纸，再将浸入式水口与滑板进行连接。
26、采用上述技术方案的高温密封胶垫及其方法和应用，与其他方法相比，具有如下优点和有益效果：
27、在低温安装过程中，由于树脂具有良好的粘性与流动性且石墨具有良好的润滑性，可以促进胶垫更好也更均匀地粘附在所需密封的连接部位，使水口连接处得到严密的封堵。而在高温使用过程中，本发明所示的原料中具有极高的氧化铝含量，可以确保在使用过程中，高温密封胶垫自身具有很高的熔点。而石墨在提升水口与连接处密封润滑性和防止胶垫高温氧化的同时还可以提升胶垫在使用过程中的高温抗热震性。并且锆溶胶在高温反应后所形成的氧化锆也可以有助于提升胶垫的高温抗热震能力。在其两者的共同作用下，胶垫出现破损、开裂等现象得到了有效的避免。而原料中所使用的粘土、水玻璃等粘性物质在高温下还会与胶垫中的其他成分发生反应形成玻璃相，完美地弥补和填充由于外侧密封垫在使用前期由于石墨氧化及树脂固化后所形成了微小孔隙，再次提升了所连接处的密封效果。
28、利用本发明所获得的密封胶垫不仅具备良好的使用粘性、高温保持性、抗氧化性以及密封性等优异的使用性能。在实际应用过程中，利用本发明所述技术方法后不仅可以有效地防止生产过程中的吸气而导致的钢液二次氧化，提升浇铸过程的稳定性，改善由于结晶器液面波动而导致的保护渣缺陷，而且还可以有效地防止水口结瘤堵塞后被迫进行大气量吹氩而造成铸坯内部形成气泡缺陷的现象发生。
29、尤其重要的是，与其他密封技术方法相比，本发明所采用的原料简单易得，技术工艺简单易操作，所制备的胶垫成分均匀且可长期储存，连铸生产现场的使用过程简单方便且使用时所带来的技术效果明显，完全满足现有连铸过程中对密封元器件的所有性能要求。在长时间的工业实验中本发明所述的密封胶垫不仅使用性能良好，同时还可以显著延长连铸的生产时间。