專利名稱：無碳復(fù)合長水口澆注成型制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金類，特別涉及一種無碳復(fù)合長水口澆注成型制造方法。
背景技術(shù)：
長水口是應(yīng)用于鋼鐵冶金行業(yè)中的鋼包和中間包之間的流經(jīng)鋼水的管件，其冶金作用是防止鋼液從鋼包流進(jìn)中間包的過程中，發(fā)生飛濺和被氧化現(xiàn)象，因而可有效地提高連鑄鋼坯的質(zhì)量。
當(dāng)連鑄機(jī)開機(jī)連鑄時(shí)，約1600℃的高溫鋼水從鋼包經(jīng)滑動(dòng)水口流入長水口，長水口內(nèi)表面的溫度立刻提高到約1600℃，但長水口的外表面仍為室溫，長水口內(nèi)外層的巨大溫差造成長水口的外層受到很大的張應(yīng)力，當(dāng)此張應(yīng)力大于長水口的強(qiáng)度時(shí)，則長水口發(fā)生開裂破壞，即發(fā)生熱震損壞，為提高連鑄長水口的抗熱震性能，目前使用的有熔融石英質(zhì)長水口和鋁碳質(zhì)長水口，其中的熔融石英質(zhì)長水口不經(jīng)預(yù)熱也可與鋼水直接接觸而不炸裂，但其缺點(diǎn)是抗鋼水的侵蝕性差，這是因?yàn)镾iO2可被鋼液潤濕，并與鋼水中feO、MnO2等成分發(fā)生反應(yīng)形成低熔點(diǎn)化合物，而受到嚴(yán)重侵蝕，而且其制作方法很煩瑣，其主要方法是將熔融石英磨細(xì)，再制成呈懸浮狀的PH為3-4的漿料，然后采用石膏模泥漿澆注法成型，在38-42℃的溫度下干燥3天，然后送入爐中燒成，同時(shí)需要較多設(shè)備投入，如磨漿機(jī)、燒成用窯爐、制作石膏模的工具等。目前使用較多的是鋁碳質(zhì)長水口，由于其采用的主要原料是石墨和電熔剛玉，因此具有優(yōu)異的抗鋼水侵蝕性及抗熱震性，但是該水口的制作工藝非常復(fù)雜，而且周期很長，工藝為混料(耐火骨料、石墨、抗氧化添加劑、樹脂結(jié)合劑等)→造粒→等靜壓成型→坯體機(jī)加工→埋入焦碳中燒成→表面涂刷抗氧化涂層→包裹鋼質(zhì)外套→外層粘貼保溫纖維→產(chǎn)品，在制作過程中，設(shè)備的投資規(guī)模大，如造粒機(jī)、等靜壓成型機(jī)、等靜壓成型用模具、燒成用窯爐等都需要很大的投入。該水口用之前需進(jìn)行預(yù)熱，否則容易炸裂，由于含有石墨，容易引起鋼水增碳，影響鋼水質(zhì)量，并且鋁碳水口易發(fā)生結(jié)瘤，現(xiàn)有技術(shù)的長水口，結(jié)構(gòu)單一，制作工藝非常復(fù)雜，設(shè)備投資很大，從經(jīng)濟(jì)上考慮效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的長水口，并通過二次澆注成型而成，避免了現(xiàn)有技術(shù)中壓制成型所需的大投入，而且利用復(fù)合層結(jié)構(gòu)克服了熔融石英質(zhì)水口的不耐鋼水和鋼渣的侵蝕性的缺點(diǎn)。
本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成本發(fā)明是一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，該長水口主要包括本體及附著在其外表面的鋼外套，在鋼外套的內(nèi)側(cè)與鋼渣接觸的部位是渣線層，在鋼外套外側(cè)位于渣線層上端附著有保溫纖維層，其特征在于，在本體的內(nèi)表面為一層工作層。工作層采用的是鋁鎂或鋁尖晶石澆注料，本體采用的是熔融石英含量為60％以上的澆注料，渣線層采用的是含碳澆注料。
該制造方法是預(yù)先根據(jù)長水口的外形尺寸加工好鋼質(zhì)外套；再將預(yù)先澆注成型好的渣線層置于外套中，定位；在鋼質(zhì)外套中心插入一內(nèi)芯，該內(nèi)芯與鋼外套的半徑差值為本體要求的厚度，振動(dòng)澆注成型本體，待本體材料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯；再在鋼質(zhì)外套中心插入一內(nèi)芯，該內(nèi)芯與本體的半徑的差值為內(nèi)層即工作層要求的厚度，澆注成型工作層，待工作層材料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯；將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃左右；最后在鋼套外粘貼上一層保溫纖維。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)品成本低，使用壽命長，效果好；成型方法簡單易行，設(shè)備簡單，投資少，既摒棄了制作熔融石英水口時(shí)的先磨粉制漿，再在石膏模中注漿成型，最后燒成的煩瑣工序，又克服了目前制作鋁碳質(zhì)水口的需很大設(shè)備投入且工序多、周期長的缺陷。并且本發(fā)明的長水口對(duì)鋼水不增碳，不易發(fā)生結(jié)瘤。
附圖概述附

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中壓制成型鋁碳長水口結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；具體技術(shù)方案以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-2所示，附圖中的總參考標(biāo)號(hào)1-6分別表示渣線層(1)、本體(2)、內(nèi)層即工作層(3)、保溫層(4)、鋼質(zhì)外套(5)、透氣環(huán)(6)。
本實(shí)施例中的長水口包括渣線層(1)、本體(2)、內(nèi)層即工作層(3)、保溫層(4)、鋼質(zhì)外套(5)、透氣環(huán)(6)，本體(2)在鋼外套(5)的內(nèi)表面，在本體(2)與鋼外套(5)之間與鋼渣接觸的部位為渣線層(1)，在鋼外套(5)外側(cè)位于渣線層(1)上端附著有保溫纖維層(4)，在本體(2)的內(nèi)表面是一層工作層(3)，透氣環(huán)(6)位于長水口的上端，與鋼套(5)及本體(2)之間通過火泥固接。其中工作層(3)采用的是鋁-鎂-尖晶石澆注料，本體(2)采用的是熔融石英澆注料，渣線層(1)采用的是鋁碳澆注料，透氣環(huán)(6)采用的是剛玉-莫來石質(zhì)或者鋁-碳質(zhì)材料。
本實(shí)施例的制造方法是預(yù)先根據(jù)長水口的外形尺寸加工好鋼質(zhì)外套(5)，該外套即兼作包裹水口的外套用，又兼作澆注時(shí)的外模殼用。由于在澆注時(shí)，澆注料直接澆入外套中，因而澆注料就與外套形成整體，省卻了象壓制成型的鋁碳質(zhì)長水口那樣在后期套外殼的工序。
再預(yù)先將渣線層(1)用鋁碳質(zhì)澆注料澆注成型，待110℃×24h烘干后，再將其置于外套(5)中，定位。
在鋼質(zhì)外套(5)中心插入一內(nèi)芯，該內(nèi)芯與鋼外套(5)的半徑差值為本體(2)要求的厚度，振動(dòng)澆注成型熔融石英質(zhì)本體(2)，待熔融石英質(zhì)澆注料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯。
再在鋼質(zhì)外套(5)中心插入一直徑稍小的內(nèi)芯，該內(nèi)芯與本體(2)的半徑的差值為內(nèi)層即工作層(3)要求的厚度，澆注成型鋁-鎂-尖晶石質(zhì)工作層(3)，待鋁-鎂-尖晶石澆注料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯。
將預(yù)制好的透氣環(huán)(6)的側(cè)邊及底部抹上火泥，并將其固定安裝在鋼套(5)內(nèi)長水口的上端位置。透氣環(huán)(6)用來連接鋼包下水口，在澆鑄鋼液時(shí)，通過透氣環(huán)向水口中吹氬氣，一是防止長水口與鋼包下水口連接處吸入空氣，二是防止水口內(nèi)壁結(jié)瘤堵塞。
在鋼套(5)外粘貼上一層保溫纖維(4)。
最后將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
權(quán)利要求
1.一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，該長水口主要包括本體及附著在其外表面的鋼外套，在鋼外套的內(nèi)側(cè)與鋼渣接觸的部位是渣線層，在鋼外套外側(cè)位于渣線層上端附著有保溫纖維層，其特征在于，在本體的內(nèi)表面為一層工作層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的工作層采用的是鋁鎂或鋁尖晶石澆注料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的本體采用的是熔融石英含量為60％以上的澆注料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的渣線層采用的是鋁碳、鎂碳、鋁碳化硅碳澆注料。
5.一種無碳復(fù)合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于，該制造方法是預(yù)先根據(jù)長水口的外形尺寸加工好鋼質(zhì)外套；再將預(yù)先澆注成型好的渣線層置于外套中，定位；在鋼質(zhì)外套中心插入一內(nèi)芯，該內(nèi)芯與鋼外套的半徑差值為本體要求的厚度，振動(dòng)澆注成型本體，待本體材料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯；再在鋼質(zhì)外套中心插入一內(nèi)芯，該內(nèi)芯與本體的半徑的差值為內(nèi)層即工作層要求的厚度，澆注成型工作層，待工作層材料養(yǎng)護(hù)硬化后，抽出內(nèi)芯；在鋼套外粘貼上一層保溫纖維，并在長水口上端部安裝透氣環(huán)；將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金類，特別涉及一種無碳復(fù)合長水口澆注成型制造方法。其中長水口主要包括本體、鋼外套、渣線層、保溫纖維層等，在本體的內(nèi)表面附著有工作層。該制造方法是先加工好鋼質(zhì)外套，再將渣線層置于外套中定位，然后澆注成型本體、工作層，及粘貼保溫層等。其優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)品成本低，使用效果好，成型方法簡單易行，設(shè)備簡單，投資少。
文檔編號(hào)B22D11/10GK1537689SQ03116499
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者姚金甫, 田守信, 高仁驤, 王禮瑋 申請(qǐng)人:上海彭浦特種耐火材料廠, 寶山鋼鐵股份有限公司