專利名稱：新型復(fù)合穩(wěn)流器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連鑄中間包穩(wěn)流器領(lǐng)域，特別涉及ー種新型復(fù)合穩(wěn)流器及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)許多煉鋼廠為了改善連鑄中間包內(nèi)的鋼液流場，延長鋼水在中間包內(nèi)的停留時(shí)間，促進(jìn)鋼水中夾雜物和鋼渣的上浮與排除，在連鑄中間包內(nèi)設(shè)置各種控流裝置， 由以前的擋渣墻和沖擊板產(chǎn)品逐步過渡到使用穩(wěn)流器產(chǎn)品，以往使用的擋渣墻和沖擊板采用鎂制預(yù)制件結(jié)構(gòu)，存在主要缺陷是，擋渣墻和沖擊板抗侵蝕和抗沖刷使用壽命較低，一般 8-10小時(shí)后，隨著沖擊板的蝕損加快，逐漸失去控流作用，控流裝置壽命低成為制約連鑄中間包使用壽命的瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種新型復(fù)合穩(wěn)流器及其制作方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足， 提高澆注全過程的控流和擋渣效果，均化鋼水溫度，消除中間包的死區(qū)，改善鋼水流動軌跡，縮短夾雜物上浮距離，將中間包注流沖擊引起的強(qiáng)烈渦流限制在局部區(qū)域，防止紊流擴(kuò)散引起表面沖擊波動而將鋼渣卷入鋼水內(nèi)部，阻止熔渣進(jìn)入結(jié)晶器，提高鋼水純度，提高連鑄坯的質(zhì)量，延長使用壽命，提高單包澆注爐數(shù)，降低連鑄生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是新型復(fù)合穩(wěn)流器，包括心部凹陷的缽形本體,所述本體底部內(nèi)置沖擊板,沖擊板厚度為90-200mm，本體側(cè)壁上設(shè)有圓形導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔內(nèi)嵌有套管磚，所述套管磚內(nèi)徑 140-160mm，壁厚8_15mm，所述本體內(nèi)部為上大下小的梯形截面空間。所述導(dǎo)流孔數(shù)量為2-6個，呈對稱分布。所述沖擊板和套管磚為鋁鎂碳材質(zhì)，主要由下述材料按重量百分比構(gòu)成棕剛玉75-83%，其中:粒度 5-3mm 的占 23-25%、3-lmm 的占 28-30%、0. 075-lmm 的占6-8%、0. 075mm以下的占18-20%，上述重量百分比均是占整個澆注料的重量百分比電熔鎂砂粒度彡Imm 8-12%,石墨1.5-3%，碳黑L 5-2.5%，鋁粉、硅粉中ー種或兩種防氧化劑 3-4%，熱固性酚醛樹脂結(jié)合劑 3-4%。所述本體材質(zhì)為鋁鎂鉻澆注料，主要由下述材料按重量百分比構(gòu)成高純鎂砂主要成分MgO彡96% 48-58%，其中粒度8_5mm的占28-30%、5_3mm的占 15-20%,3-lmm 的占 5-8%，棕剛10-18%，其中粒度3-lmm的占5-8%、Imm以下的占5-10%，鉻精礦主要成分Cr2O3含量44%-46%粒度彡Imm 5-8%,
電熔鎂砂180 目 10-15%，硅微粉SiO2含量≥95%，粒度小于511111，其中粒度小于211111的占8-9% 3-5%,耐火鋼纖維長度20_40mm 2-4%,a-Al2O3主要成分Al2O3≥96%，粒度小于2 ii m占85-95% 5-8 %，上述材料總和為100%，三聚磷酸鈉外加占上述材料總和的0. 1-0. 3%。所述沖擊板和套管磚組分的優(yōu)選比例為棕剛玉80%，其中5-3111111的占25(%、 3-lmm的占29%、0. 075-lmm的占8%、0. 075mm以下的占18% ;電熔鎂砂粒度≤Imm 8%,
石墨2%，碳黑2. 5%，鋁粉或硅粉4%，結(jié)合劑3. 5%。所述本體澆注料的優(yōu)選比例為高純鎂砂51%，其中粒度8_5mm的占28%、 5-3mm的占15%、3_lmm的占8%;掠剛18%,其中粒度3_lmm的占8%、Imm以下的占10%; 鉻精礦粒度≤ 1mm 6%，電熔鎂砂180目15%，硅微粉3%，耐火鋼纖維2%，a-Al2035%，三聚磷酸鈉外加0. 1%。所述棕剛玉主要成分Al2O3≥95%。所述電熔鎂砂主要成分MgO≥97 %。所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器的制備方法，分別包括沖擊板和套管磚的制備、本體的組合澆注以及最后烘烤成型步驟，其具體包括以下步驟。一、沖擊板和套管磚制備步驟如下I)將沖擊板和套管磚所用物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后，將粒度Imm以上物料先倒入高速混煉機(jī)，干混3-5分鐘，再加入結(jié)合劑濕混5-8分鐘，最后加入其余物料再混合 20-40分鐘，混勻放入貯料槽內(nèi)備用；2)將混好的物料按所需沖擊板和套管磚單重不同，稱量后用摩擦壓カ機(jī)成型，打擊8-13下,保證還體體密≥3. 3g/cm3 ；3)將成型后的沖擊板和套管磚放在干燥車上，入干燥窯烘干，入窯溫度控制在 80-100°C，升溫速度控制在10-20°C /小時(shí)，在150-200°C溫度下進(jìn)行熱處理，時(shí)間不小于30 小時(shí)；4)干燥后的沖擊板和套管磚，經(jīng)理化檢驗(yàn)合格后，待用；ニ、本體的組合澆注步驟如下I)將本體所需各物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后加入混煉機(jī)內(nèi)，干混2-3分鐘，再加入物料總量6-8%的水，濕混5-8分鐘，混勻；2)將混好的澆注料放入澆注模具內(nèi)，第一次加料厚度不超過150_，放入沖擊板；3)然后邊加料邊振動，每次加料厚度不超過150mm ；4)加料到導(dǎo)流孔位置時(shí)，放入套管磚，同樣邊加料邊振動，直到澆注料表面無的氣泡冒出時(shí)，放入圓鋼吊耳，新型復(fù)合穩(wěn)流器坯體制備完畢，在12-30°C的環(huán)境溫度下，自然養(yǎng)護(hù)1-2天；三、烘烤成型步驟如下I)在0_60°C內(nèi)以10°C /h升溫速度升溫，升溫至60_80°C ；2)在60_80°C保溫，保溫時(shí)間不少于12小時(shí)，此時(shí)脫去套管磚的內(nèi)芯；3)再從80_120°C溫度以5°C /h升溫速度升溫，升溫至120_140°C ；4)在120_140°C條件下，保溫不少于12小時(shí)后，脫去澆注模具；
5)停火自然冷卻，冷卻時(shí)間12-24小時(shí)，新型復(fù)合穩(wěn)流器產(chǎn)品制作完成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是I)能承受1550_1650°C高溫鋼水的高溫沖刷，具有較高的耐侵蝕性和熱震穩(wěn)定性，使用壽命達(dá)到20-48小時(shí)，提高了中間包單包澆注澆爐數(shù)，從而降低了連鑄成本。2)內(nèi)嵌的沖擊板和套管磚提高了穩(wěn)流器抗沖擊、抗沖刷的性能，并且提高了穩(wěn)流器產(chǎn)品連鑄澆注全過程中的控流和擋渣效果，避免了連鑄中間包使用后期的鑄坯質(zhì)量波動，進(jìn)ー步提高了連鑄坯體合格率。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中沿A-A線的剖視圖；圖3是圖I的俯視圖。圖中1-本體2-沖擊板3-導(dǎo)流孔4-套管磚5-空間6_吊環(huán)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步說明見圖I至圖3，是本發(fā)明新型復(fù)合穩(wěn)流器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括心部凹陷的缽形本體1，本體I底部內(nèi)置沖擊板2，沖擊板2厚度為90-200mm，本體I側(cè)壁上設(shè)有圓形導(dǎo)流孔3，導(dǎo)流孔3內(nèi)嵌有套管磚4，套管磚4內(nèi)徑140-160mm，壁厚8-15mm，本體I內(nèi)部為上大下小的梯形截面空間5。導(dǎo)流孔3數(shù)量為2-6個，呈對稱分布。本體I上設(shè)有吊環(huán)6。實(shí)施例I本發(fā)明新型復(fù)合穩(wěn)流器中內(nèi)嵌的沖擊板和套管磚材質(zhì)為鋁鎂碳質(zhì)，本體材質(zhì)為鎂鋁鉻澆注料，其中沖擊板和套管磚主要由下述材料按重量百分比組成棕剛玉80%，其中 5-3mm的占25%、3_lmm的占29%、0. 075-lmm的占8%、0. 075mm以下的占18% ;電熔鎂砂粒度く I謹(jǐn)8%，石墨2%，碳黑2. 5%，鋁粉或硅粉4%，結(jié)合劑3. 5%。本體主要由下述材料按重量百分比組成高純鎂砂51%，其中粒度8_5mm的占 28 % >5-3mm的占15 % >3-lmm的占8 ;掠剛玉18 ,其中粒度3-1_的占8 *%、Imm以下的占10% ;鉻精礦粒度< Imm 6%，電熔鎂砂180目15%，硅微粉3%，耐火鋼纖維2%， a -Al2035 %，三聚磷酸鈉外加0.1%。所述硅微粉SiO2含量彡95%,粒度小于5 u m，其中粒度小于2 y m的占8_9%。所述a-Al2O3主要成分Al2O3彡96%，粒度小于2 iim占85-95%。該新型復(fù)合穩(wěn)流器的制備方法，分別包括沖擊板和套管磚的制備、本體的組合澆注以及最后烘烤成型步驟，其具體包括以下步驟。一、沖擊板和套管磚制備步驟如下I)將沖擊板和套管磚所用物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后，將粒度Imm以上物料先倒入高速混煉機(jī)，干混3-5分鐘，再加入結(jié)合劑濕混5-8分鐘，最后加入其余物料再混合 20-40分鐘，混勻放入貯料槽內(nèi)備用；2)將混好的物料按所需沖擊板和套管磚單重不同，稱量后用摩擦壓カ機(jī)成型，打擊8-13下,保證還體體密> 3. 3g/cm3 ；
3)將成型后的沖擊板和套管磚放在干燥車上，入干燥窯烘干，入窯溫度控制在 80-100°C，升溫速度控制在10-20°C /小時(shí)，在150-200°C溫度下進(jìn)行熱處理，時(shí)間不小于30 小時(shí)；4)干燥后的沖擊板和套管磚，經(jīng)理化檢驗(yàn)合格后，待用；ニ、本體的組合澆注步驟如下I)將本體所需各物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后加入混煉機(jī)內(nèi)，干混2-3分鐘，再加入物料總量6-8%的水，濕混5-8分鐘，混勻；2)將混好的燒注料放入燒注模具內(nèi)，第一次加料厚度不超過150mm,放入沖擊板；3)然后邊加料邊振動，每次加料厚度不超過150mm ；4)加料到導(dǎo)流孔位置時(shí)，放入套管磚，同樣邊加料邊振動，直到澆注料表面無的氣泡冒出時(shí)，放入圓鋼吊耳，新型復(fù)合穩(wěn)流器坯體制備完畢，在12-30°C的環(huán)境溫度下，自然養(yǎng)護(hù)1-2天；三、烘烤成型步驟如下I)在0_60°C內(nèi)以10°C /h升溫速度升溫，升溫至60_80°C ；2)在60_80°C保溫，保溫時(shí)間不少于12小時(shí)，此時(shí)脫去套管磚的內(nèi)芯；3)再從80_120°C溫度以5°C /h升溫速度升溫，升溫至120_140°C ；4)在120_140°C條件下，保溫不少于12小時(shí)后，脫去澆注模具；5)?；鹱匀焕鋮s，冷卻時(shí)間12-24小時(shí)，新型復(fù)合穩(wěn)流器產(chǎn)品制作完成。使用吋，將本發(fā)明新型復(fù)合穩(wěn)流器吊到中間包具體部位，將穩(wěn)流器與中間包工作襯之間的間隙用鎂制火泥抹實(shí)即可。實(shí)施例2本發(fā)明新型復(fù)合穩(wěn)流器中內(nèi)嵌的沖擊板和套管磚材質(zhì)為鋁鎂碳質(zhì)，本體材質(zhì)為鎂鋁鉻澆注料，其中沖擊板和套管磚，主要由下述材料按重量百分比組成棕剛玉81 %，其中5-3mm 24%、3_lmm 30%、0. 075-lmm 的占 7%，0. 075mm 以下的占 20%，電熔 97 鎂砂粒度彡I謹(jǐn)8%，石墨3%，碳黑2%，防氧化劑3%，結(jié)合劑3%。本體主要由下述材料按重量百分比組成高純鎂砂54%，其中粒度8_5mm的占 29 % >5-3mm的占17 % >3-lmm的占8 ;掠剛玉15 ,其中粒度3-1_的占7 *%、Imm以下的占8% ;鉻精礦粒度彡Imm 6%，電熔鎂砂180目15%，硅微粉3%，耐火鋼纖維2%， a -Al2035 %，三聚磷酸鈉0. I (外加)％。所述硅微粉SiO2含量彡95%,粒度小5 U m，其中粒度小于2 ii m的占8_9%。所述a-Al2O3主要成分Al2O3彡96%，粒度小于2 iim占85-95%。實(shí)施例2中新型復(fù)合穩(wěn)流器的制備方法同實(shí)施例I。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)， 則本發(fā)明也應(yīng)該包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.新型復(fù)合穩(wěn)流器，包括心部凹陷的缽形本體，其特征在于，所述本體底部內(nèi)置沖擊板，沖擊板厚度為90-200mm，本體側(cè)壁上設(shè)有圓形導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔內(nèi)嵌有套管磚，所述套管磚內(nèi)徑140-160_，壁厚8-15_，所述本體內(nèi)部為上大下小的梯形截面空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在于，所述導(dǎo)流孔數(shù)量為2-6個，呈對稱分布。
3.權(quán)利要求I中所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在于，所述沖擊板和套管磚為鋁鎂碳材質(zhì),主要由下述材料按重量百分比構(gòu)成棕剛 75-83%，其中粒度 5-3_ 的占 23-25 %、3-1_ 的占 28-30 %、0. 075-lmm 的占 6-8%,0. 075mm以下的占18-20%，上述重量百分比均是占整個澆注料的重量百分比電熔鎂砂粒度彡Imm 8-12%,石墨 I. 5-3%,碳黑 I. 5-2. 5%,鋁粉、硅粉中ー種或兩種防氧化劑3-4%，熱固性酚醛樹脂結(jié)合劑3-4%。
4.權(quán)利要求I中所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在于，所述本體材質(zhì)為鋁鎂鉻澆注料， 主要由下述材料按重量百分比構(gòu)成高純鎂砂主要成分MgO ^ 96% 48-58%，其中粒度8_5mm的占28-30 %、5_3mm的占 15-20%,3-lmm 的占 5-8%,棕剛10-18%，其中粒度3-1_的占5-8%、1_以下的占5-10%，鉻精礦主要成分Cr2O3含量44% -46%粒度彡Imm 5-8%,電熔鎂砂180目10-15%,硅微粉主要成分SiO2含量彡95%粒度小于5 iim的彡90% 3-5%,耐火鋼纖維長度20-40_ 2-4%,a-Al2O3主要成分Al2O3 ^ 97% 5-8%，上述材料總和為100%,三聚磷酸鈉外加占上述材料總和的0. 1-0. 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在于，所述沖擊板和套管磚組分的優(yōu)選比例為棕剛玉80%，其中5-3mm的占25%、3_lmm的占29%、0. 075-lmm的占8%、0.075mm以下的占18% ;電熔鎂砂粒度彡Imm 8%，石墨2%，碳黑2. 5%，鋁粉或硅粉4%， 結(jié)合劑3.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在干，所述本體澆注料的優(yōu)選比例為高純鎂砂51%，其中粒度8-5mm的占28%、5-3mm的占15 %、3_lmm的占8 % ;棕剛玉 18%，其中粒度3-lmm的占8%、lmm以下的占10%;鉻精礦粒度彡Imm 6%，電熔鎂砂180 目15%，硅微粉3%，耐火鋼纖維2%，a-Al2035%，三聚磷酸鈉外加0. 1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在干，所述棕剛玉主要成分 Al2O3 ^ 95%0
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器，其特征在于，所述電熔鎂砂主要成分 MgO 彡 97%。
9.權(quán)利要求I所述的新型復(fù)合穩(wěn)流器的制備方法，其特征在于，分別包括沖擊板和套管磚的制備、本體的組合澆注以及最后烘烤成型步驟，其具體包括以下步驟。一、沖擊板和套管磚制備步驟如下1)將沖擊板和套管磚所用物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后，將粒度Imm以上物料先倒入高速混煉機(jī)，干混3-5分鐘，再加入結(jié)合劑濕混5-8分鐘，最后加入其余物料再混合20-40 分鐘，混勻放入貯料槽內(nèi)備用；2)將混好的物料按所需沖擊板和套管磚單重不同，稱量后用摩擦壓カ機(jī)成型，打擊 8-13下,保證還體體密> 3. 3g/cm3 ；3)將成型后的沖擊板和套管磚放在干燥車上，入干燥窯烘干，入窯溫度控制在 80-100°C，升溫速度控制在10-20°C /小時(shí)，在150-200°C溫度下進(jìn)行熱處理，時(shí)間不小于30 小時(shí)；4)干燥后的沖擊板和套管磚，經(jīng)理化檢驗(yàn)合格后，待用；ニ、本體的組合澆注步驟如下1)將本體所需各物料按重量百分比準(zhǔn)確稱量后加入混煉機(jī)內(nèi)，干混2-3分鐘，再加入物料總量6-8%的水，濕混5-8分鐘，混勻；2)將混好的澆注料放入澆注模具內(nèi)，第一次加料厚度不超過150mm，放入沖擊板；3)然后邊加料邊振動,每次加料厚度不超過150mm；4)加料到導(dǎo)流孔位置時(shí)，放入套管磚，同樣邊加料邊振動，直到澆注料表面無的氣泡冒出時(shí)，放入圓鋼吊耳，新型復(fù)合穩(wěn)流器坯體制備完畢，在12-30°C的環(huán)境溫度下，自然養(yǎng)護(hù) ト2天；三、烘烤成型步驟如下1)在0-60°C內(nèi)以10°C/h升溫速度升溫，升溫至60-80°C ；2)在60-80°C保溫，保溫時(shí)間不少于12小時(shí)，此時(shí)脫去套管磚的內(nèi)芯；3)再從80-120°C溫度以5°C/h升溫速度升溫，升溫至120-140°C ；4)在120-140°C條件下，保溫不少于12小時(shí)后，脫去澆注模具；5)?；鹱匀焕鋮s，冷卻時(shí)間12-24小時(shí)，新型復(fù)合穩(wěn)流器產(chǎn)品制作完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及連鑄中間包穩(wěn)流器領(lǐng)域，特別涉及一種新型復(fù)合穩(wěn)流器及其制作方法，包括心部凹陷的缽形本體，其特征在于，所述本體底部內(nèi)置沖擊板，沖擊板厚度為90-200mm，本體側(cè)壁上設(shè)有圓形導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔內(nèi)嵌有套管磚，所述套管磚內(nèi)徑140-160mm，壁厚8-15mm。所述導(dǎo)流孔數(shù)量為2-6個，呈對稱分布。所述沖擊板和套管磚為鋁鎂碳材質(zhì)；所述本體材質(zhì)為鋁鎂鉻澆注料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)能承受高溫鋼水(1550-1650℃)的高溫沖刷具有較高的耐侵蝕性和熱震穩(wěn)定性，使用壽命達(dá)到20-48小時(shí)。2)內(nèi)嵌的沖擊板和套管磚提高了穩(wěn)流器產(chǎn)品抗沖擊、抗沖刷的性能，進(jìn)一步提高了連鑄坯體合格率。
文檔編號B22D11/10GK102601329SQ20121007248
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者趙英日 申請人:鞍山市星火特種耐火材料有限公司