一种可重复使用免预热长水口及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钢铁连铸用功能耐火材料，尤其设及用于连铸生产的一种可重复使用 的免预热长水口及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 长水口是钢铁连铸生产过程中重要的功能耐火制品，使用时与钢包下水口通过滑 板机构连接，将烙融钢水由钢包输送至中间包，起到保护诱注、防止钢水二次氧化的作用。 目前几乎所有的长水口都是免预热型，即由冷态直接使用，开诱前无需预热。使用时，长水 口要经受第一次开诱初期高溫钢水对长水口材质巨大的热冲击、整个诱次过程中钢水对内 壁的冲刷蚀损W及烙融态的中间包覆盖剂对长水口渣线外壁的侵蚀作用，因此要求长水口 必须具有优良的抗热震性、抗冲刷性和抗侵蚀性。
[0003] 在不产生热震开裂的前题下，长水口的使用寿命取决于渣线部位蚀损后的残余壁 厚。通常，当长水口渣线部位的残余壁厚不足时，便被废弃，并在钢包内钢水诱完换包时，更 换一支新的长水口 W继续诱注，直到整个诱次结束。对于诱注时间较长的诱次，通常会使用 2~3支长水口；对于诱注时间较短的诱次或侵蚀不严重的情况，即使长水口残余壁厚有富 余，在诱次结束后，长水口也被废弃而不再重复使用。主要原因是长水口用完冷却下来后， 再次重复使用时，极易出现热震开裂的现象。因此长水口通常只在一个诱次内连续使用，而 不重复使用，运在很多场合造成了材料的浪费和生产成本的增加。
[0004] 为使长水口能够重复使用，需要解决的主要问题是长水口在第一次使用完毕并冷 却下来W后，再次由冷态下直接使用时不发生热震开裂的现象。
[0005] 为提高长水口的抗热震性能，免预热长水口都具有复合结构，在长水口的内壁复 合一层称为内衬的材质。内衬通常选用低导热系数、低热膨胀系数、低弹性模量和较低强度 的材料，并制备成具有较高气孔率的复合层。其目的在于利用多孔材质的特性来减缓开诱 初期高溫钢水对长水口的热冲击和减小长水口内部的热应力。内衬与适当的本体材质配 合，使得免预热长水口能够经受住开诱时的钢水的热冲击而不产生热震开裂。
[0006] 然而，一方面内衬材料由于其气孔率较高，强度较低，往往不耐钢水的冲刷，在使 用不长时间后内衬即被钢水冲刷蚀损掉；另一方面，由于开口气孔率较高，钢水渗入多孔的 内衬材料内部并与之反应生成变质层，使内衬的物理化学性能改变，失去了减缓热冲击、松 弛热应力的作用。长水口在第一次开始使用时，内衬材质和多孔结构都处于完好状态，开诱 一段时间后，长水口本身的溫度已经上升到足够高，因此内衬性质的改变并不影响长水口 在运个诱次内的继续使用。但是，如果诱次结束，长水口完全冷却下来，由冷态再次开诱重 复使用时，就极易出现热震开裂的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种可重复使用的免预热长水口，既保留了内衬材料低热传导、低 热膨胀、可缓解开诱时高溫钢水对外层本体热冲击的特性，同时具有很强的抗钢水冲刷能 力；一个诱次使用完后，内衬保存基本完好，而且性能不变，因此可重复使用；本发明同时 提供了一种可重复使用的免预热长水口的制造方法
[0008] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案实现：
[0009] -种可重复使用免预热长水口，由本体和内衬两部分复合而成，其中本体由下述 质量百分比的组分组成：鱗片石墨22~30%，板状刚玉45~55%，电烙错莫来石5~ 20 %，a -轻烧氧化侣3~8 %，其它添加剂3~8 %，外加本体总质量8~12 %的粉末酪醒 树脂和5~8%的慷醒；内衬由下述质量百分比的组分组成：氧化侣空屯、球70~85%，板状 刚玉5~20%，a -轻烧氧化侣3~10%，氧化铁1~3%，其它添加剂1~3%，外加内衬 总质量2~5%的粉末酪醒树脂和3~5%的慷醒；其它添加剂采用棚砂、碳化棚、金属娃粉 中的一种或几种。
[0010] 所述本体组分中鱗片石墨的规格为+198 ;板状刚玉的粒度为36目和180目~0， 两种粒度组分的配比为1 :〇. 6~1. 75 ;电烙错莫来石的粒度为0. 6mm~0, a -轻烧氧化侣 的粒度为5~1ym。
[0011] 所述内衬组分中氧化侣空屯、球的粒度为0.6~0. 1mm;板状刚玉的粒度为180 目~0;a-轻烧氧化侣的粒度为5~1ym;氧化铁为金红石相，粒度为2~1ym。
[0012] 所述其它添加剂中的棚砂粒度为325目，碳化棚粒度为325目，金属娃粉的粒度为 325 目。
[0013] 所述粉末酪醒树脂为结合剂，慷醒为溶剂。
[0014] 一种可重复使用免预热长水口的制造方法，包括如下步骤：
[0015] 1)将按照配比称量好的本体原料和外加的粉末酪醒树脂一起加入混炼机预混3 分钟，然后加入慷醒溶剂，W上所有组分混炼均匀后，在90~100°C溫度下烘干1小时W上 至适合成型的挥发份值，作为本体巧料待用；
[0016]2)将按照配比称量好的内衬原料和外加的粉末酪醒树脂一起加入混炼机预混3 分钟，然后加入慷醒溶剂，W上所有组分混炼均匀后，在90~100°C溫度下烘干40分钟W上 至适合成型的挥发份值，作为内衬巧料待用；
[0017] 3)将内衬巧料和本体巧料分别加入组合成型模具中，震实封盖，在冷等静压机内 成型，成型压力110~120MPa，成型后长水口毛巧内衬的厚度为5~6mm;
[0018] 4)成型好的长水口毛巧于害炉中预烧，W15°C/小时升溫至230°C，保溫2小时W 上；
[0019] 5)将预烧后的毛巧置于烧成害内，还原气氛下烧成，烧成溫度1200°C~1300°C， 升溫速率为l〇〇°C/小时，保溫3小时W上；
[0020] 6)将烧成后长水口毛巧车加工至图纸尺寸，长水口外壁刷涂防氧化涂层；
[0021] 7)将防氧化涂层烘干后装袋即可。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0023]1)内衬材料含有较多封闭型气孔，而开口的显气孔率很低；在高溫下使用时，因 氧化铁的促进烧结的作用，内衬材料中产生部分陶瓷结合，无碳无娃；因此既保留了内衬材 料低热传导、低热膨胀、缓解开诱时高溫钢水对外层本体的热冲击的特性，同时具有很强的 抗钢水冲刷能力；
[0024] 2)钢水通过后不挂钢，反应变质层非常薄，一个诱次使用完后，内衬保存基本完 好，而且性能不变；水口完全冷却后再次开诱时，内衬材质的隔热、缓解热应力的作用仍然 有效，因此具有可重复使用的特性；
[00巧]3)在短诱次或侵蚀不严重，而渣线残余厚度有富余的连铸生产中，可W节约耐材 消耗，降低成本。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明所述一种可重复使用的免预热长水口的结构示意图。
[0027] 图中：1.本体2.内衬
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明：
[0029] 见图1，是本发明所述一种可重复使用的免预热长水口的结构示意图。本发明所 述一种可重复使用免预热长水口，由本体1和内衬2两部分复合而成，其中本体1由下述质 量百分比的组分组成：鱗片石墨22~30%，板状刚玉45~55%，电烙错莫来石5~20%， 曰-轻烧氧化侣3~8%，其它添加剂3~8%，外加本体总质量8~12%的粉末酪醒树脂 和5~8%的慷醒；内衬2由下述质量百分比的组分组成：氧化侣空屯、球70~85%，板状刚 玉5~20%，a-轻烧氧化侣3~10%，氧化铁1~3%，其它添加剂1~3%，外加内衬总 质量2~5%的粉末酪醒树脂和3~5%的慷醒；其它添加剂采用棚砂、碳化棚、金属娃粉中 的一种或几种。
[0030] 所述本体1组分中鱗片石墨的规格为+198;板状刚玉的粒度为36目和180目~ 0,两种粒度组分的配比为1:〇.6~1. 75 ;电烙错莫来石的粒度为0. 6mm~0, a -轻烧氧化 侣的粒度为5~Iii m。
[003。所述内衬2组分中氧化侣空屯、球的粒度为0.6~0.Imm;板状刚玉的粒度为180 目~0;a-轻烧氧化侣的粒度为5~1ym;氧化铁为金红石相，粒度为2~1ym。
[0032] 所述其它添加剂中的棚砂粒度为325目，碳化棚粒度为325目，金属娃粉的粒度为 325 目。
[0033] 所述粉末酪醒树脂为结合剂，慷醒为溶剂。
[0034] -种可重复使用免预热长水口的制造方法，包括如下步骤：
[0035] 1)将按照配比称量好的本体1原料和外加的粉末酪醒树脂一起加入混炼机预混3 分钟，然后加入慷醒溶剂，W上所有组分混炼均匀后，在90~100°C溫度下烘干1小时W上 至适合成型的挥发份值，作为本体巧料待用；
[0036] 2)将按照配比称量好的内衬2原料和外加的粉末酪醒树脂一起加入混炼机预混3 分钟，然后加入慷醒溶剂，W上所有组分混炼均匀后，在90~100°C溫度下烘干40分钟W上 至适合成型的挥发份值，作为内衬巧料待用；
[0037] 3)将内衬巧料和本体巧料分别加入组合成型模具中，震实封盖，在冷等静压机内 成型，成型压力110~120MPa，成型后长水口毛巧内衬2的厚度为5~6mm;
[0038] 4)成型好的长水口毛巧于害炉中预烧，W15°C/小时升溫至230°C，保溫2小时W 上；
[003引 W将预烧后的毛巧置于烧成害内，还原气氛下烧成，烧成溫度1200°C~1300。 升溫速率为100°c /小时，保溫3小时W上；
[0040] 6)将烧成后长水口毛巧车加工至图纸尺寸，长水口外壁刷涂防氧化涂层；
[0041] 7)将防氧化涂层烘干后装袋即可。
[0042] W下实施例在W本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具 体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特 别说明均为常规方法。
[004引【实施例1】
[0044] 所制备的可重复使用免预热长水口的外层本体1按质量百分比配料组成为：
[0