一种热脱钢锭冒口绝热板及其制作方法与流程

本发明涉及特钢、铸造生产中的一种用于热脱钢锭冒口的绝热板及其制作方法。

背景技术：

连铸坯热装、直轧是一项提高钢材性能，节能减排的连铸连轧先进技术，与此类似，在特钢行业，钢锭生产工艺中采用热脱热送同样可以提高钢材成材率、缩短生产周期、降低燃耗，在这项技术中有一个关键环节，就是冒口的收得率，普通钢锭冒口在冷态下清理，轧钢过程切除，热脱热送工艺下钢锭冒口无法清理，要求表面免清理条件下与钢锭表面相同，这就对冒口绝热板提出了新的标准，即不粘砂、易脱模。热脱绝热板就是在这样的背景产生的新技术，热脱热送工艺下钢锭温度超过800℃，比普通钢锭脱模温度高300℃以上，要求钢锭冒口部位跟钢锭具有相同的表面光洁度，才能及时进入下道工序。对比热脱模工艺的是传统的冷脱模工艺，普通钢锭脱模后，钢锭冒口部位表面或多或少都会有粘砂现象，需要等到冒口降至室温才能由人工打磨清理，热脱模工艺则无法实施这种清理，因此，需要新型的绝热材料制作保温冒口装置，确保热脱模时钢锭冒口部位没有粘砂，自动脱模。

因此，具有自动脱模，表面无粘砂的绝热板是满足热脱模工艺的理想材料。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种热脱钢锭冒口绝热板及其制作方法，旨在制作出一种用于特钢及铸造行业的保温冒口的绝热板，具有耐高温、保温性能好、溃散性好、不沾砂的性能，该绝热板的使用可实现钢锭热脱模后直接转入热轧或热锻工序。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种热脱钢锭冒口绝热板，是由工作层和保温层复合而成，所述工作层是由以下重量份数的原料制备而成：镁砂85-95份、有机纤维2-6份、改性酚醛树脂5-9份；所述保温层是由以下重量份数的原料制备而成：漂珠60-65份、硅砂23-29份、有机纤维2-6份、改性酚醛树脂5-9份。

所述有机纤维为纸浆。

所述硅砂中SiO₂≥97％。

所述漂珠中SiO₂≥53％、Al₂O₃≥32％。

一种热脱钢锭冒口绝热板的制作方法，具体方法如下：

1)制作工作层：将镁砂、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8-12min，出碾后将混合料倒入模具中，平铺10-30mm厚；

2)制作保温层：将硅砂、漂珠、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8-12min，出碾后将混合料倒入模具中已铺好的工作层上面，均匀平铺，平铺厚度为10-30mm；

3)将混合料拍打致密，然后抽压缩空气0.4-0.6Mp，持续4-6min，然后静置20min后脱模；

4)将脱模后的绝热板复合材料层入窑烘干：入窑温度100℃，6～7h内升温至200℃，保温7～8h，随炉冷却7～8h，出窑，得到本发明的一种热脱钢锭冒口绝热板，绝热板含水量≤1％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一种热脱钢锭冒口绝热板及其制作方法，采用镁砂为工作层主料，耐高温可达1580～1600℃；采用改性酚醛树脂做粘结剂可获得良好的溃散性，在高温作用下随着钢液温度降低自动溃散；添加有机纤维做辅料，经过钢液高温作用迅速碳化成涂层，从而获得钢锭冒口部位有较好的表面光洁度，脱模后冒口表面无需处理。工作层虽然具有很好的耐热性，但导热率略高，所以采用外围加保温层提高保温效果，漂珠的导热率很低，可以起到绝热保温效果，确保冒口最后凝固补缩充分。采用本发明的方法可使两种材料复合成型并烘干加固，保证冒口热脱不粘砂的功能，并具有足够的强度在现场搬运使用过程不变形开裂。

附图说明

图1是本发明一种热脱钢锭冒口绝热板及其制作方法的烘干工艺图；

图2是本发明一种热脱钢锭冒口绝热板的剖面图；

图3是本发明中制作热脱钢锭冒口绝热板用的模具的结构示意图(板状绝热板用模具)。

图4是图3的C-C向视图。

图中：1-保温层、2-工作层、3-模具(板状绝热板用模具)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图4所示，一种热脱钢锭冒口绝热板，是由工作层2和保温层1复合而成，所述工作层2是由以下重量份数的原料制备而成：镁砂85-95份、有机纤维2-6份、改性酚醛树脂5-9份；所述保温层1是由以下重量份数的原料制备而成：漂珠60-65份、硅砂23-29份、有机纤维2-6份、改性酚醛树脂5-9份。

所述有机纤维为纸浆。

所述硅砂中SiO₂≥97％。

所述漂珠中SiO₂≥53％、Al₂O₃≥32％。

镁砂中MgO≥97％，优选电熔镁砂。

改性酚醛树脂优选硼改性酚醛树脂。

上述镁砂、硅砂、漂珠的颗粒度可以为60-100目。

一种热脱钢锭冒口绝热板的制作方法，具体方法如下：

1)制作工作层2：将镁砂、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8-12min，出碾后将混合料倒入模具中，均匀平铺，平铺厚度为10-30mm；

2)制作保温层1：将硅砂、漂珠、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8-12min，出碾后将混合料倒入模具中已铺好的工作层2上面，平铺30-60mm厚；

3)将混合料拍打致密，然后抽压缩空气0.4-0.6Mp，持续4-6min，然后静置20min后脱模；

4)将脱模后的绝热板复合材料层(工作层+保温层)入窑烘干：入窑温度100℃，6～7h内升温至200℃，保温7～8h，随炉冷却7～8h，出窑，得到本发明的一种热脱钢锭冒口绝热板，绝热板含水量≤1％。

如图1所示，绝热板复合材料层的入窑温度为100℃，在时间A内升温至200℃，A＝6-7小时，在200℃下的保温时间为B，B＝7-8小时。

工作层2直接接触钢液需要耐高温、抗冲刷，故工作层2以电熔镁砂为主料，其耐热温度超过1700℃；采用改性酚醛树脂做粘结剂，在高温作用下随着钢液温度降低自动溃散，具有良好的溃散性；添加纸浆做辅料，经过钢液高温作用迅速碳化成涂层，从而获得钢锭冒口部位有较好的表面光洁度，不粘砂，脱模后冒口表面无需处理。

保温层1以漂珠为主料，其化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主，具有颗粒细、中空、质轻、高强度、耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多种特性。导热系数常温0.08－0.1，耐火度≥1610℃。

实施例1：

一种热脱钢锭冒口绝热板，是由工作层2和保温层1复合而成，所述工作层2是由以下重量份数的原料制备而成：镁砂85份、有机纤维2份、改性酚醛树脂5份；所述保温层1是由以下重量份数的原料制备而成：漂珠60份、硅砂23份、有机纤维2份、改性酚醛树脂5份。

所述有机纤维为纸浆。

所述硅砂中SiO₂≥97％。

所述漂珠中SiO₂≥53％、Al₂O₃≥32％。

一种热脱钢锭冒口绝热板的制作方法，具体方法如下：

1)制作工作层2：将镁砂、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8min，出碾后将混合料倒入模具3中，均匀平铺，平铺厚度为10mm；

2)制作保温层1：将硅砂、漂珠、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾8min，出碾后将混合料倒入模具3中已铺好的工作层2上面，平铺30mm厚；

3)将混合料拍打致密，然后抽压缩空气0.4Mp，持续4min，然后静置20min后脱模；

4)将脱模后的绝热板复合材料层(工作层+保温层)入窑烘干：入窑温度100℃，6～7h内升温至200℃，保温7～8h，随炉冷却7～8h，出窑，得到本发明的一种热脱钢锭冒口绝热板，绝热板含水量≤1％。

实施例2：

一种热脱钢锭冒口绝热板，是由工作层2和保温层1复合而成，所述工作层2是由以下重量份数的原料制备而成：镁砂95份、有机纤维6份、改性酚醛树脂9份；所述保温层1是由以下重量份数的原料制备而成：漂珠65份、硅砂29份、有机纤维6份、改性酚醛树脂9份。

所述有机纤维为纸浆。

所述硅砂中SiO₂≥97％。

所述漂珠中SiO₂≥53％、Al₂O₃≥32％。

一种热脱钢锭冒口绝热板的制作方法，具体方法如下：

1)制作工作层2：将镁砂、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾12min，出碾后将混合料倒入模具3中，均匀平铺，平铺厚度为30mm；

2)制作保温层1：将硅砂、漂珠、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾12min，出碾后将混合料倒入模具3中已铺好的工作层2上面，平铺60mm厚；

3)将混合料拍打致密，然后抽压缩空气0.6Mp，持续6min，然后静置20min后脱模；

4)将脱模后的绝热板复合材料层(工作层+保温层)入窑烘干：入窑温度100℃，6～7h内升温至200℃，保温7～8h，随炉冷却7～8h，出窑，得到本发明的一种热脱钢锭冒口绝热板，绝热板含水量≤1％。

实施例3：

一种热脱钢锭冒口绝热板，是由工作层2和保温层1复合而成，所述工作层2是由以下重量份数的原料制备而成：镁砂89份、有机纤维4份、改性酚醛树脂7份；所述保温层1是由以下重量份数的原料制备而成：漂珠63份、硅砂26份、有机纤维4份、改性酚醛树脂7份。

所述有机纤维为纸浆。

所述硅砂中SiO₂≥97％。

所述漂珠中SiO₂≥53％、Al₂O₃≥32％。

一种热脱钢锭冒口绝热板的制作方法，具体方法如下：

1)制作工作层2：将镁砂、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾10min，出碾后将混合料倒入模具3中，均匀平铺，平铺厚度为20mm；

2)制作保温层1：将硅砂、漂珠、有机纤维、改性酚醛树脂按上述重量份数加入到混碾机中混碾10min，出碾后将混合料倒入模具3中已铺好的工作层1上面，平铺50mm厚；

3)将混合料拍打致密，然后抽压缩空气0.5Mp，持续5min，然后静置20min后脱模；

4)将脱模后的绝热板复合材料层(工作层+保温层)入窑烘干：入窑温度100℃，6～7h内升温至200℃，保温7～8h，随炉冷却7～8h，出窑，得到本发明的一种热脱钢锭冒口绝热板，绝热板含水量≤1％。

上述实施例中仅采用板状绝热板的模具作为说明，而本发明的方法可以根据生产实际情况采用多种形状的模具形式制作出任意形状的绝热板。