專利名稱：金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種金屬熔液浸入式探頭用耐火保護(hù)套。
背景技術(shù)：
金屬熔液例如鋼水快速測(cè)溫、定碳、定氧檢測(cè)和取樣用浸入式探頭，由于是在常溫下直接插入高溫熔液，如鋼水溫度為1600-1750℃左右，因此對(duì)耐火材料保護(hù)套要求極高，要求具有較好的抗熱震性能，使冷態(tài)插入高溫金屬熔液不炸裂；同時(shí)為組裝探頭需要，又要求保護(hù)套具有較低的吸水率，以避免材料吸水率過(guò)高影響探頭的組裝；還要求有較高的抗鋼水侵蝕性能。現(xiàn)有的耐火保護(hù)套，有采用粘土、滑石粉、礬土制作，但其抗熱震性較差，通常只能使用1次，而且產(chǎn)品強(qiáng)度較低，組裝及運(yùn)輸過(guò)程中較易破損。為此有人提出采用焦寶石、臘石、電熔鎂砂、滑石粉經(jīng)煅燒合成堇青石，再采用熱壓注成型。然而單一采用堇青石原料，不僅燒結(jié)溫度相對(duì)較高，需1370℃以上燒成，燒結(jié)溫度范圍狹窄，因此導(dǎo)致產(chǎn)品成本相對(duì)較高，而且產(chǎn)品的吸水率相對(duì)偏高，以及抗鋼水侵蝕不佳，所以使用壽命通常也只有3次左右。中國(guó)專利87208787所述探頭，采用氧化鋯陶瓷作保護(hù)管，雖然有較高的抗侵蝕性和較高的耐火度，但抗熱震性能較差，使用次數(shù)仍然較少；中國(guó)專利90222687.8公開的保護(hù)管，采用石英管，由于是采用電熔石英拉制成型，產(chǎn)品成本較高。而且它們均未公開具體配方。因此，金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，吸水率高、抗熱震性差及不耐侵蝕是影響使用壽命提高的三大技術(shù)障礙，在本發(fā)明之前一直未能得到有效解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種成本低，抗熱震性和抗侵蝕性好，吸水率低，使用壽命長(zhǎng)的金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套。
為有效降低制品吸水率，提高抗熱震性和抗侵蝕性，本發(fā)明金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，由堇青石與電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒組成。具體說(shuō)，本發(fā)明金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于由30-85％(WT)的堇青石和15-70％的電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒組成。
本發(fā)明所述堇青石，可以采用市售商品堇青石，但一種較優(yōu)方案為采用由60-95％焦寶石與5-40％的滑石粉和/或鎂砂合成堇青石，但較好為采用60-95％焦寶石與3.5-38％滑石粉、1.5-15％鎂砂合成，在用熱壓注漿成型時(shí)，具有較低的用蠟量，而且可以在制造過(guò)程中一次合成，可省略先行合成堇青石工藝，有利于降低產(chǎn)品制造成本。本發(fā)明所述堇青石用量?jī)H是指較為恰當(dāng)用量，而非指極限值，適當(dāng)超出一點(diǎn)范圍，仍應(yīng)屬本發(fā)明保護(hù)圍，如堇青石用量過(guò)低，只會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成本增高，用量過(guò)高，會(huì)造成吸水率增高，抗侵蝕性變差，耐火度降低，因此本發(fā)明提出30-85％較為適宜，其中較優(yōu)配比為堇青石50-80％，電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒20-50％。
本發(fā)明在堇青石中加入電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒，主要是增強(qiáng)制品的耐火度，提高抗侵蝕性能，降低吸水率，達(dá)到重復(fù)利用長(zhǎng)的使用壽命。三種物料可以單獨(dú)加入，也可以組合加入，本發(fā)明尤以采用電熔石英顆粒為最佳，具有更低吸水率和低的熱膨脹，高的抗侵蝕性。它們以顆粒形式加入，主要是有利于減少吸水率，可使吸水率降至9-11％，以及提高抗侵蝕性和增強(qiáng)耐火度，粒徑較為適宜是360目至5mm。過(guò)細(xì)會(huì)導(dǎo)致吸水率增高，燒成溫度范圍變窄，還會(huì)使電熔石英容易導(dǎo)致晶相發(fā)生改變，影響抗熱震性，降低抗侵蝕性，降低耐火度；粒徑過(guò)大，又會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品抗折強(qiáng)度降低。本發(fā)明所說(shuō)莫來(lái)石，可以采用電熔莫來(lái)石或合成莫來(lái)石。
本發(fā)明中加入電熔石英顆粒，外觀上會(huì)在制品表面出現(xiàn)石英晶點(diǎn)，這是鑒別有無(wú)石英顆粒的一個(gè)目測(cè)征狀；加入碳化硅顆粒，外觀上會(huì)使得制品表面出現(xiàn)黑色或綠色，其色澤深淺，由加入量決定，這也是鑒別有無(wú)加入碳化硅顆粒的一種目測(cè)征狀。這在已有技術(shù)中是沒(méi)有的，是本發(fā)明的一個(gè)附加外觀特征。
本發(fā)明耐火保護(hù)套，為進(jìn)一步提高其抗熱膨脹性能，還可以加入0.5-7％的燒失料，以造成一些可以緩沖膨脹的微孔。所述燒失料，可以是耐火行業(yè)中通用的，如焦碳粉、鱗片石墨、鋸木梢、稻殼、塑料粉、麥夫等，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，本發(fā)明中尤以鱗片石墨為最好。由于燒失料是微量加入，所以可以作為基本組成成份加入，也可以外加。
本發(fā)明產(chǎn)品，可以采用通常陶瓷成型工藝方法成型。但本發(fā)明一種最為適宜的成型方法，為采用熱壓注漿成型，它可以提高產(chǎn)品表面光潔度，而且產(chǎn)品尺寸容易控制，有利于組裝。
本發(fā)明金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，由于采用堇青石結(jié)合電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒制成，因而使得制品吸水率降低，吸水率僅為9-11％，較現(xiàn)有產(chǎn)品可降低吸水率3-4％；并可提高制品的耐火度，抗熱震性能和抗侵蝕性也有較大提高，使保護(hù)套產(chǎn)品綜合性能有較大提高，因而較大提高了使用壽命，可以重復(fù)使用達(dá)7次以上?？朔艘延屑夹g(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)存在吸水率高，不耐侵蝕，抗熱震性差，使用壽命短的不足。而且產(chǎn)品成本又較拉制石英制品低。
以下結(jié)合幾個(gè)具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的具體限定。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1由市售堇青石60％球磨成細(xì)粉，與300目電熔石英顆粒40％混合，通過(guò)熱壓注漿工藝成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率11％，鋼水中重復(fù)使用7次不炸裂。
實(shí)施例2取焦寶石75％，滑石粉18％、鎂砂7％，混合球磨成細(xì)粉，取70％，與100目電熔石英顆粒15％，60目莫來(lái)石顆粒15％混合，通過(guò)熱壓注漿工藝成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率10％，鋼水中重復(fù)使用8次不炸裂。
實(shí)施例3取65％焦寶石，35％滑石粉，混合球磨成細(xì)粉，取75％，加入100-80目電熔石英顆粒25％混合，通過(guò)熱壓注漿工藝成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率9％，鋼水中重復(fù)使用8次不炸裂。
實(shí)施例4取90％焦寶石，10％鎂砂，混合球磨成細(xì)粉，取50％，加入3mm電熔石英顆粒10％，200目電熔石英顆粒20％，150目莫來(lái)石顆粒15％，320目碳化硅顆粒5％混合，采用壓制成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率9％，鋼水中重復(fù)使用9次不炸裂。
實(shí)施例5取80％焦寶石，13％滑石粉、7％鎂砂，混合球磨成細(xì)粉，取36％，加入120-46目混合電熔石英顆粒62％，2％鱗片石墨(也可外加)混合，通過(guò)熱壓注漿工藝成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率11％，鋼水中重復(fù)使用10次不炸裂。
實(shí)施例6取85％焦寶石，15％鎂砂，混合球磨成細(xì)粉，取85％，加入280-60目電熔石英顆粒15％混合，采用壓制成型，燒結(jié)后產(chǎn)品吸水率11％，鋼水中重復(fù)使用9次不炸裂。
本發(fā)明所述百分量為重量百分量。
權(quán)利要求
1.一種金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于由30-85％(WT)的堇青石和15-70％的電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)堇青石為50-80％，電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒為20-50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)堇青石由60-95％的焦寶石與5-40％的滑石粉和/或鎂砂合成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)堇青石由60-95％焦寶石、3.5-38％滑石粉、1.5-15％鎂砂合成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)焦寶石、滑石粉、鎂砂與電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒混合一次成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)顆粒料為電熔石英。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)顆粒粒徑為360目至5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于還加有0.5-7％的燒失料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于所說(shuō)燒失料為鱗片石墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或9所述金屬液浸入式探頭耐火保護(hù)套，其特征在于成型為熱壓注漿成型。
全文摘要
本發(fā)明涉一種金屬熔液浸入式探頭用耐火保護(hù)套，其特征是由30－85％(WT)的堇青石和15－70％的電熔石英顆粒和/或莫來(lái)石顆粒和/或碳化硅顆粒組成。所得保護(hù)套吸水率較低，僅為9－11％，較現(xiàn)有產(chǎn)品可降低吸水率3－4％；并可提高制品的耐火度，抗熱震性能和抗侵蝕性也有較大提高，使保護(hù)套產(chǎn)品綜合性能有較大提高，因而較大提高了使用壽命，可以重復(fù)使用達(dá)7次以上?？朔艘延屑夹g(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)存在吸水率高，不耐侵蝕，抗熱震性差，使用壽命短的不足。而且產(chǎn)品成本又較拉制石英制品低。
文檔編號(hào)B22D2/00GK1563929SQ200410014488
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者楊順?lè)?申請(qǐng)人:宜興市順達(dá)電測(cè)器件有限公司