專利名稱：連鑄用無碳組合式塞棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及一種鋼鐵冶金行業(yè)中連鑄中間包用功能耐火材料，組合式無碳塞棒。適用于長連鑄時(shí)間要求、高氧含量鋼液等狀況的連鑄過程中。
背景技術(shù)：
目前連鑄用中間包一般采用整體塞棒和浸入式水口作為控流系統(tǒng)，整體塞棒為碳結(jié)合氧化物-石墨復(fù)合材料。塞棒本體為鋁碳材料，棒頭根據(jù)需要選取鋁碳材料、鋯碳材料、鎂碳材料、尖晶石-碳材料等。由于含炭，材料具有較好的抗熱震性和抗剝落性，但在抗氧化性、抗鋼液沖刷性方面明顯不足，在使用壽命的進(jìn)一步提高上有一定的局限性，難以適應(yīng)連鑄技術(shù)的發(fā)展。特別是在連鑄高氧鋼時(shí)，碳的過度氧化使含炭棒頭嚴(yán)重蝕損而不適用。同時(shí)，較多棒頭的蝕損也會(huì)對鋼坯增碳，增加鋼中產(chǎn)生夾雜物的危險(xiǎn)，尤其是對冶煉高品質(zhì)鋼，如汽車板鋼不利。由于炭在鋼水中有較高的溶解度，當(dāng)棒頭與鋼水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生脫碳現(xiàn)象，造成棒頭表面粗糙，使得鋼水中的夾雜物易粘附在棒頭表面，產(chǎn)生結(jié)瘤現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種組合式無碳塞棒，以便提高塞棒的抗侵蝕性，減少對鋼水增碳的污染，降低鋼坯中產(chǎn)生夾雜物的危險(xiǎn)，還可以減輕結(jié)瘤現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)塞棒為組合式塞棒，其由棒頭和棒身組成，棒身為常規(guī)Al2O3-C材質(zhì)(1)，棒頭為一陶瓷結(jié)合的無碳棒頭，棒身和棒頭通過螺紋，連接時(shí)在螺紋或空隙處涂抹耐火膠泥，防止在使用時(shí)鋼水滲入棒身內(nèi)部，造成對塞棒的侵蝕。
所述的棒身內(nèi)具有內(nèi)螺紋，棒頭后端設(shè)置帶有外螺紋的螺桿，螺桿和棒身的內(nèi)螺紋連接。
所述的棒身內(nèi)具有內(nèi)螺紋，棒頭內(nèi)具有內(nèi)螺紋，在棒頭和棒身之間設(shè)置帶有外螺紋的連接螺桿，棒頭和棒身通過連接螺桿連接固定。連接螺桿采用石墨或SiC材質(zhì)。
塞棒棒身為Al2O3-C復(fù)合材料，其中氧化鋁含量大于40wt％，碳含量大于15wt％，原料可采用電熔剛玉、燒結(jié)剛玉或棕剛玉等高鋁原料，鱗片石墨及抗氧化添加劑，以酚醛樹脂為結(jié)合劑，采用等靜壓機(jī)成型，成型壓力120～200MPa；并在保護(hù)氣氛下經(jīng)1000～1450℃熱處理。
棒頭為無碳材料，無碳材料中的“無碳”指的是游離碳如石墨或酚醛樹脂熱解碳等的含量小于3wt％。無碳材質(zhì)可以選用氧化鋯、氧化鋁、尖晶石、Sialon結(jié)合剛玉、MgAlON結(jié)合尖晶石、氧化鎂、鋯英石等材料，通過熱壓鑄、等靜壓、機(jī)壓等成型方式進(jìn)行成型，然后經(jīng)過高溫?zé)?，形成具有陶瓷結(jié)合的耐火材料。棒頭中添加SiC、B4C等碳化物。
本發(fā)明所述的棒頭和棒身采用組合式結(jié)構(gòu)，棒頭和棒身之間通過螺紋連接，棒頭和棒身分別燒結(jié)，該塞棒棒頭采用無碳材料，棒身為鋁碳材料。本發(fā)明通過復(fù)合的方式，將鋁碳材料抗熱震性、抗渣性優(yōu)良和無碳材料抗鋼水沖刷性高的特點(diǎn)結(jié)合起來，開發(fā)的組合式塞棒具有較高的強(qiáng)度和較高的抗侵蝕性，在使用時(shí)較整體塞棒具有較高的使用壽命。其克服了目前整體塞棒棒頭只能復(fù)合碳耐火材料的缺點(diǎn)，為塞棒棒頭的選材和性能的提高提供了更加有利的條件。


附圖1為實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示1、棒身，2、棒頭，3、6、內(nèi)螺紋，4、螺桿，5、連接螺桿，7、火泥。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
實(shí)施例1如圖1所示棒身1為鋁碳材料，其中棕剛玉60％，燒結(jié)氧化鋁粉10％，鱗片石墨22％，碳化硅粉6％，金屬硅粉2％，結(jié)合劑酚醛樹脂10％，等靜壓成型壓力為180Mpa，保壓3-5分鐘；成型的棒身帶有內(nèi)螺紋3；成型后坯體在梭式窯氮?dú)夥障?350℃3小時(shí)熱處理，再經(jīng)加工成型，刷防氧化涂料而成。棒頭2采用游離碳含量小于3wt％的材料，棒頭中添加SiC碳化物。本實(shí)施例棒頭采用為Sialon結(jié)合剛玉材料，其中致密剛玉60％，燒結(jié)氧化鋁粉18％，金屬硅粉18％，金屬鋁粉4％，采用石蠟為結(jié)合劑通過熱壓鑄成型，在N2氣氛下1600℃5小時(shí)燒成；棒頭2上設(shè)置帶有外螺紋的螺桿4。配制火泥，火泥成份為氧化鋁微粉加等量磷酸二氫鋁，然后將棒頭2和棒身1用螺紋連接并用耐火泥7密封，外部刷上防氧化涂料，制成無碳組合式塞棒。
實(shí)施例2如圖2所示棒身1為鋁碳材料，棒頭2為Sialon結(jié)合剛玉材料，分別按實(shí)施例1中給出的方法制作。成型的棒身1帶有內(nèi)螺紋3，成型的棒頭2帶有內(nèi)螺紋6。配制火泥，火泥成份為氧化鋁微粉加等量磷酸二氫鋁，然后將棒頭2和棒身1用石墨質(zhì)連接螺桿5連接并用耐火泥7密封，外部刷上防氧化涂料，制成無碳組合式塞棒。
權(quán)利要求
1.一種連鑄用無碳組合式塞棒，其由棒頭(2)和棒身(1)組成，棒身(1)為常規(guī)Al2O3-C材質(zhì)，其特征是棒頭(2)為一陶瓷結(jié)合的無碳棒頭，棒頭(2)采用游離碳含量小于3wt％的無碳材質(zhì)，棒身(1)和棒頭(2)通過螺紋連接，連接時(shí)在螺紋或空隙處涂抹耐火膠泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄用無碳組合式塞棒，其特征是無碳材質(zhì)選用氧化鋯、氧化鋁、尖晶石、Sialon結(jié)合剛玉、MgAlON結(jié)合尖晶石、氧化鎂或鋯英石材料，通過熱壓鑄、等靜壓、或機(jī)壓的成型方式進(jìn)行成型，然后經(jīng)過高溫?zé)?，形成具有陶瓷結(jié)合的棒頭(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄用無碳組合式塞棒，其特征是棒身(1)內(nèi)具有內(nèi)螺紋(3)，棒頭上設(shè)置帶有外螺紋的螺桿(4)，螺桿(4)和棒身(1)的內(nèi)螺紋(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄用無碳組合式塞棒，其特征是所述的棒身內(nèi)具有內(nèi)螺紋(3)，棒頭內(nèi)也具有內(nèi)螺紋(6)，在棒頭(2)和棒身(1)之間設(shè)置帶有外螺紋的連接螺桿(5)，棒頭(2)和棒身(1)通過連接螺桿(5)連接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄用無碳組合式塞棒，其特征是連接螺桿(5)采用石墨或SiC材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連鑄用無碳組合式塞棒，其由該塞棒由棒頭(2)和棒身(1)組成，棒身(1)為常規(guī)Al
文檔編號(hào)B22D41/14GK1846904SQ20061001757
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者劉國齊, 李紅霞, 楊金松, 楊彬, 唐碧輝, 吳吉光 申請人:中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院