高精度控制成型复合出钢口管砖及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金耐火材料技术领域，具体设及一种高精度控制成型复合出钢口管 砖及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 出钢口是钢水由转炉进入钢包的唯一通道。出钢时，要承受高溫钢水、炉渣的摩擦 冲刷和氧化侵蚀，加之急冷急热的作用，导致出钢口寿命很低，需要不断的修补和更换，不 仅影响生产周期，而且影响钢水质量及生产稳定性。出钢口内径大小，直接影响到出钢速度 的快慢及出钢时间的长短。出钢口使用初期内径相对较小，出铁速度较慢，出铁时间较长， 影响生产节奏。随着出钢次数的增加，出钢口内径由于渣铁冲刷、侵蚀等作用逐渐变大，会 导致钢流速度变大、素流大、易下渣等缺点。因此，保持出钢口内径相对稳定，有着重大的意 义。
[0003] 目前钢厂一般采用儀碳质出钢口管砖，采用等静压设备整体成型，具有压力均匀， 整体性好的优点。但等静压成型出钢口管砖，往往存在W下缺点：一、由于成型设备限制，不 能成型超出一定长度的出钢口管砖产品；二、由于等静压压力方向是由外至内，从而导致出 钢口管砖内外壁性能不均匀；=、等静压成型出钢口管砖精度不高，后期加工修整量较大， 造成原料和时间的浪费；四、由于体积较大，给运输和施工带来不方便。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度控制成型复合出钢口管 砖及其制造方法，采用电动螺旋高精度控制成型，长度方向采用多节式组装或者多节式与 整体管砖拼装的方式，直径方向通过改变内外壁耐火材料种类，达到长度不受限制，且出钢 速度及钢水质量相对稳定的目的。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： 阳006] -种高精度控制成型复合出钢口管砖，沿径向由内壁和外壁构成，内壁和外壁间 设置有薄壁金属圆筒；
[0007] 所述内壁由如下重量百分比原料制备而成：
[0008] 主料：高纯儀砂80-90wt%
[0009]辅料：石墨 6-15. 5wt%
[0010] 结合剂：酪醒树脂3. 5-4. 5wt% ;
[0011] 所述外壁由如下重量百分比原料制备而成：
[0012] 主料：电烙儀砂75-85wt% 阳01引 辅料：石墨4-16wt%
[0014] 抗氧化剂：侣粉、娃粉、碳化棚中的一种或几种混合物5-llwt%
[0015] 结合剂：酪醒树脂3.5-4. 5wt%。
[0016] 在上述技术方案中，所述高纯儀砂纯度为MgO> 97wt%，且由粒度D《0. 088mm， 0. 088mm<D< 1mm，Imm《D《3mm混合而成。 阳017]在上述技术方案中，所述电烙儀砂为大结晶儀砂，纯度为MgO>98. %， Si〇2《0. 6wt%，灼减《0. 25wt%，且由粒度D《0. 088mm，0. 088mm<D<1mm. Imm《D《3mm混合而成。
[0018] 在上述技术方案中，所述石墨为鱗片石墨，其纯度为C>98wt%，粒度为-100目。
[0019] 在上述技术方案中，所述抗氧化剂的平均粒度为10-100ym。
[0020] 在上述技术方案中，所述酪醒树脂固含量> 72wt%，残碳量> 42wt%，水分《Swt%。
[0021] 上述高精度控制成型复合出钢口管砖的制造方法，包括如下步骤：配料、混娠、生 巧成型、热处理和组装，所述混娠步骤中，内壁原料和外壁原料分开混娠，内壁原料混娠依 次为：低速时加入粒度为0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的高纯儀砂，干混1-2分钟 一加入酪醒树脂，湿混2-3分钟一加入石墨，湿混2-3分钟一加入粒度为《0. 088mm的高纯 儀砂，湿混2-3分钟一高速混合10-15分钟一出料；外壁原料混娠依次为：低速时加入粒度 为0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的电烙儀砂，干混1-2分钟一加入酪醒树脂，湿混 2-3分钟一加入石墨，湿混2-3分钟一加入粒度为《0. 088mm的高纯儀砂和抗氧化剂，湿混 2-3分钟一高速混合10-15分钟一出料；所有泥料要求混合均匀，不得有浮游粉尘，泥料中 粒度《0. 088mm的原料控制在28-40wt%，混娠过程中泥料溫度不得超过70°C。
[0022] 在上述技术方案中，所述生巧成型步骤中，将泥料填充入模具中，成型设备为电动 螺旋压砖机，成型压力> 6300KN。
[0023] 在上述技术方案中，所述热处理步骤中，半成品砖巧应自然干燥8小时，然后入害 干燥，210°C保溫10-20小时。
[0024] 本发明的有益效果：
[00巧](1)本发明的高精度控制成型复合出钢口管砖采用多节式管砖组合或者多节式管 砖与等静压管砖组合方式，能根据钢厂需要设计长度，且采用电动螺旋压力机精确控制成 型的多节式管砖，还具有后期加工修整量小，节约原料，外型美观，组装、运输方便，整体性 强等优势。
[0026] 似本发明的高精度控制成型复合出钢口管砖制造过程所采用的电动螺旋压力机 是一种工艺适用性极强的锻压设备，具有能量控制准确，行程次数高，结构简单、紧凑，传动 链短，操作维修方便，节约劳动力和维修费用，运行安全，可根据锻件成形工艺，调整打击力 和打击能量，锻件成形精度高，模具应力小，模具使用寿命长等诸多优点。与摩擦压力机相 比，还具有无摩擦盘、横轴等中间传动装置和摩擦带易损件，零部件少，可靠性高，精度好等 特点。与等静压机相比，具有成型速度快、效率高等优点。因此，可采用高精度控制电动螺 旋压力机成型多节式复合出钢口管砖，具有精度高、压力均匀、组装方便、整体性好等优点， 能满足钢厂出钢口使用要求。
[0027] (3)本发明的高精度控制成型复合出钢口管砖直径方向采用两种材质耐火材料组 成，主要体现在W下几个方面：1)外壁部分中的儀砂还有较高MgO含量，使得方儀石直接结 合程度增强，管砖的抗侵蚀性强；2)外壁部分儀砂的方儀石晶粒比内径部分大，高溫下失 重较小，抗侵蚀性强；3)外壁部分含有复合抗氧化剂，抗氧化性比内径部分强。由于W上= 个因素的存在，该高精度控制成型复合出钢口管砖外壁部分较内壁部分具有更加优秀的抗 渣铁冲刷、侵蚀及抗氧化性能。该复合出钢口使用初期，内径较小，但钢水接触的材料相对 较差，侵蚀较快，能保证运个时期不会由于扩孔速度慢，导致钢水流速慢，出钢时间长，影响 生产节奏。随着侵蚀过程的进行，管砖内径变大，当钢水接触到外壁区域，由于外壁区域内 耐火材料的抗氧化性、抗侵蚀性较强，侵蚀过程变慢，能有效防止由于孔径的快速变大导致 钢水流速快，出钢时间短，素流大，下渣多等缺点。因此，通过直径方向采用两种材质耐火材 料组成，并根据钢厂实际调整两种材料的比例，能在保证管砖整体寿命前提下，达到整个管 砖使用过程出钢速度相对稳定，钢水质量相对稳定的优点。
【附图说明】
[0028] 图1为高精度控制成型出钢口管砖单节图。
[0029] 图2为高精度控制成型出钢口管砖组装图。
[0030] 图中：内壁1、薄壁圆筒2、外壁3。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。 阳03引 实施例1 :
[0033] 一种高精度控制成型复合出钢口管砖，沿径向由内壁1和外壁3构成，内壁和外壁 间设置有薄壁金属圆筒2;
[0034] 所述内壁1原料重量百分比如下：
[0035] 主料：高纯儀砂8Iwt%
[0036] 辅料：石墨 15. 3wt%
[0037] 结合剂：酪醒树脂3. 7wt%; 阳03引所述外壁3原料重量百分比如下：
[0039] 主料：电烙儀砂75wt%
[0040] 辅料：石墨 12. 3wt%
[0041 ] 抗氧化剂：金属侣粉9wt%
[0042] 结合剂：酪醒树脂3. 7wt%。
[0043] 所述的高纯儀砂的纯度为MgO> 97wt%，由D《0. 088mm，0. 088mm<D<Imm和 Imm《D《3mmS种粒度混合而成，比例分别是20wt%、30wt%、50wt% ;所述电烙儀砂为 大结晶儀砂，纯度为MgO> 98. 2wt%，Si02《0. 6wt%，灼减《0. 25wt%，且由《0. 088mm， 0. 088-lmm，l-3mmS种粒度混合而成，比例分别为20wt%、30wt%、50wt%;所述石墨为鱗片 石墨，纯度为C>98%，粒度为-100目；所述金属侣粉粒度为-IOOym;所述酪醒树脂的固 含量> 72wt%，残碳量> 42wt%，水分《5wt%。
[0044] 所述高精度控制成型复合出钢口管砖的制造方法包括如下步骤：配料、混娠、生巧 成型、热处理和组装。所述混娠步骤中，内壁1原料和外壁3原料分开混娠，内壁1原料混娠 依次为：低速时加入粒度为0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的高纯儀砂，干混1-2分 钟一加入酪醒树脂，湿混2-3分钟一加入石墨，湿混2-3分钟一加入粒度D《0. 088mm的高 纯儀砂，湿混2-3分钟一高速混合10-15分钟一出料；外壁3原料混娠依次为：低速时加入 粒度为0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的电烙儀砂，干混1-2分钟一加入酪醒树脂， 湿混2-3分钟一加入石墨，湿混2-3分钟一加入粒度D《0. 088mm的高纯儀砂和抗氧化剂， 湿混2-3分钟一高速混合10-15分钟一出料；所有泥料要求混合均匀，不得有浮游粉尘，泥 料中粒度D《0. 088mm的原料控制在28-40wt%，混娠过程中泥料溫度不得超过70°C。所 述生巧成型步骤中，准确称量泥料的重量，填充入模具中，称料过程中要均匀化料，防止泥 料偏析，布料时，内外壁原料之间采用金属薄圆筒2隔开，分别均匀布料，压实，成型设备为 电动螺旋压砖机，成型压力> 6300KN，成型参数如下表1所示。
[0045]表1实施例1中生巧成型时具体参数表
阳047] 所述热处理步骤中，半成品砖巧应自然干燥8小时，然后入害干燥，210°C保溫12 小时。所述组装步骤中，