專利名稱：一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰及其制備方法，屬于鋼鐵冶金板坯連鑄中 間包技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塞棒控制的板坯連鑄中間包上水口，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)是，上水口的接鋼口與水口座磚 平齊。近年來，為解決中間包包襯和包蓋內(nèi)襯的耐火材料及粘附的熔渣脫落、進(jìn)入上水口內(nèi) 而造成的連鑄機(jī)開澆下流、失控事故，采取的工藝技術(shù)措施是，上水口的接鋼口設(shè)計(jì)高于水 口座磚20 30mm。在生產(chǎn)實(shí)踐中存在的主要缺陷是(1)上水口接鋼口高出水口座磚，由 此使上水口的接鋼口直接暴露在鋼水內(nèi)，受鋼水的侵蝕、沖刷加重，導(dǎo)致上水口的使用壽命 大幅降低，由此影響了中間包的使用壽命，單包連澆時(shí)間一般控制在12~16小時(shí)，由此增加 了連鑄中間包的耐材消耗和中間包注余；(2)因中間包包襯和包蓋內(nèi)襯的耐火材料及熔渣脫 落到中間包包底，會(huì)隨著大包開澆前期的鋼流，流入中間包上水口內(nèi)，由此不能完全杜絕上 水口開澆下流、失控事故。(3)中間包澆注時(shí)間超過12-16小時(shí)，在上水口座磚與周圍工作 襯之間易發(fā)生滲鋼、穿鋼事故。即防止板坯中間包開澆下流的現(xiàn)有技術(shù)有較大缺陷，影響了 上水口和中間包的使用壽命，目前國內(nèi)板坯連鑄連鑄機(jī)中間包的使用壽命一般控制在12~16小時(shí)。
CN1431067公開了一種連鑄中間包透氣上水口。包括透氣空心截頭圓錐體上水口磚、 上鋼套、下鋼套，上水口磚不透氣區(qū)外側(cè)刷漿料，上水口磚外側(cè)有上鋼套、下鋼套，上水口 磚外側(cè)和上鋼套、下鋼套內(nèi)側(cè)之間留有間隙，由膠泥將上水口磚外側(cè)和上鋼套、下鋼套內(nèi)側(cè) 粘結(jié)，上鋼套和下鋼套焊接連接。水口磚的原料重量比為鋯英砂25 30%、致密剛玉35 40%、莫來石粉30 35%。該發(fā)明從上水口結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，存在的不足是(1)使用 壽命較低，為"連澆次數(shù)不小于13次"，按每爐連鑄機(jī)澆注時(shí)間35分鐘計(jì)算，共計(jì)455分 鐘，使用壽命不足8小時(shí)；(2)該發(fā)明沒有解決上水口開澆下流問題。
CN2231585涉及的是一種連鑄中間包用復(fù)合式上水口 ，屬于煉鋼連鑄用功能耐火材 料，它與下水口配合使用，主要用于中間包澆注。其特征是在水口本體上鑲嵌有與之材質(zhì)不 同的接鋼口及出鋼口構(gòu)成復(fù)合體，接鋼口是碗形漏斗或半球形漏斗之一，流鋼道是上大下小 的平截圓錐形，出鋼口是等徑直管，上下貫通形成腔體。該發(fā)明從內(nèi)腔形狀及材質(zhì)進(jìn)行了改 進(jìn)，但存在以下不足(1)上水口與水口座磚的配合尺設(shè)計(jì)也是影響其使用壽命的一個(gè)重要 因素。如上水口接鋼口高出水口座磚，由此使上水口的接鋼口直接暴露在鋼水內(nèi)，受鋼水的 侵蝕、沖刷加重，導(dǎo)致上水口的使用壽命大幅降低， 一般為12~16小時(shí)；(2)該發(fā)明沒有解 決上水口開澆下流問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決防止板坯連鑄中間包開澆下流的現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種上水口的接鋼口 設(shè)計(jì)不高于水口座磚，而采取一種防止中間包脫落到包底的耐材、熔渣進(jìn)入中間包上水口的 方法。同時(shí)該方法有效防止因中間包澆注時(shí)間長(大于16小時(shí))導(dǎo)致的水口座磚與與周圍
3工作襯之間的滲鋼、穿鋼問題，并可提高中間包使用壽命，由12 16小時(shí)提高到22 25小時(shí)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是
所述的圓臺(tái)形圍堰，縱剖面結(jié)構(gòu)為梯形，橫剖面形狀為圓形或橢圓形；內(nèi)腔尺寸下臺(tái) 尺寸的內(nèi)徑為d為上水口接鋼口外徑+20 30mm，下臺(tái)定位于中間包上水口座磚的上表面壁 厚的l/3 l/2處，內(nèi)涂抹面的斜度a為60~70° ;外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為 30 50mm,外涂抹面的斜度P為60~70° ，圍堰高度h為200 250mm。
優(yōu)選的，內(nèi)涂抹面的斜度為65。，外涂抹面的斜度為60。，圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為 40mm，圍堰高度h為200mm。
所述的用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成
3 lmm粒度的電熔鎂砂30 40%; <l 0.076mm粒度的電熔鎂砂20 25%; 小于0.076mm粒度的電熔鎂砂細(xì)粉25 35%; 防爆纖維0.5 1.0%， 三聚磷酸鈉2.5 4.0%， 六偏磷酸鈉0.5 1.0%， Si02超微粉2 3%， 軟質(zhì)黏土 4 5%。
所述電熔鎂砂為MgO含量百分比97%的一級(jí)電熔鎂砂。電熔鎂砂細(xì)粉為粒度< 0.076mm的電熔鎂砂細(xì)粉。所述Si02超微粉，俗稱硅灰，是生產(chǎn)金屬硅或硅鐵合金的副產(chǎn) 品；硅灰中Si02含量》92%，粒度全部小于5 u m，且粒度小于2 y m的占80 85%。
防爆纖維由聚丙烯纖維經(jīng)改性制成，其具有分散性好、無燒結(jié)、無并絲、殘留少、使用 效果佳等特點(diǎn)，是各種不定型耐火材料上佳的防爆裂添加劑，特別是高強(qiáng)快干不定型耐火材 料。長度L=6mm相量直徑D=0.048mm熔點(diǎn)165 175°C 。
優(yōu)選的， 一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成
3 lmm粒度的電熔鎂砂(Mg097%): 35%， <l~0.076mm粒度的電熔鎂砂25%，小于 0.076mm粒度的電熔鎂砂細(xì)粉30%;防爆纖維0.5%，三聚磷酸鈉3.0%，六偏磷酸鈉0.5%， Si02超微粉1.5。/。，軟質(zhì)黏土4.5%，均為重量百分比。
在試驗(yàn)中，我們意外地發(fā)現(xiàn)，電熔鎂砂的粒度以及各種粒度的比例對(duì)預(yù)制件的耐高溫性 能、耐侵蝕性和抗熱震性都有很大影響，經(jīng)過大量的試驗(yàn)，我們找到了各種粒度的電熔鎂砂 的最佳比例，以及其他成分的最佳配比，以本發(fā)明所述成分制造的圓臺(tái)形圍堰能承受高溫鋼 水(1550 165(TC)的高溫沖刷，有良好的耐侵蝕性和抗熱震性，在中間包烘烤及鋼水澆注 過程中不會(huì)出現(xiàn)脫落問題。
本發(fā)明還提供所述的圓臺(tái)形圍堰的制備方法，將上述物料按所述的配比稱量后，加入混 料機(jī)內(nèi)攪勻，干攪2 3分鐘后，加入物料總重12~15%的水，攪拌4 6分鐘，攪拌均勻。待 中間包工作襯施工完畢后，把圍堰胎膜下部的定位管插入中間包上水口眼內(nèi)，用泥抹子在胎 膜外部用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。
本發(fā)明適用于塞棒控制的各類連鑄中間包，可解決中間包包蓋、包襯上脫落的耐材、熔 渣堵塞上水口而導(dǎo)致的開澆下流、失控事故。在同等工藝條件下，可使上水口和中間包的使 用壽命由8 16小時(shí)提高到20 25小時(shí)，由此降低了連鑄中間包的耐材消耗和中間包注余。本發(fā)明所述的圓臺(tái)形圍堰，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1) 圓臺(tái)形圍堰，解決了中間包包襯和包蓋內(nèi)襯上脫落到包底的耐材、熔渣進(jìn)入中間包 上水口 ，由此解決了板坯中間包開澆下流問題；
2) 圓臺(tái)形圍堰能承受高溫鋼水(1550~165(TC)的高溫沖刷，有良好的耐侵蝕性和抗熱 震性，在中間包烘烤及鋼水澆注過程中不會(huì)出現(xiàn)脫落問題；
3) 圓臺(tái)形圍堰定位于中間包上水口座磚的上表面壁厚的1/3 1/2處，可有效防止因中間
包澆注時(shí)間長(大于16小時(shí))導(dǎo)致的水口座磚與周圍工作襯之間的滲鋼、穿鋼問題；
4) 上水口接鋼口設(shè)計(jì)與水口座磚平齊，避免了上水口的接鋼口直接暴露在鋼水內(nèi)，由 此減輕了鋼水的侵蝕、沖刷，可使上水口和中間包的使用壽命由8 16小時(shí)提高到20~25小 時(shí)，由此降低了連鑄中間包的耐材消耗和中間包注余。
5) 圓臺(tái)形圍堰施工方便、快捷、經(jīng)濟(jì)。


圖l為上水口圍堰修砌示意圖。 圖2為上水口圍堰結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為上水口圍堰施工胎膜結(jié)構(gòu)示意圖。
1、塞棒安裝孔預(yù)制件，2、中間包烘烤器燒嘴，3、烘烤器燒嘴安裝孔預(yù)制件，4包蓋 內(nèi)襯澆注料，5、中間包包蓋，6、塞棒，7、中間包上水口圍堰，8、中間包上水口， 9、中 間包上水口座磚，10、包殼，11、永久襯，12、工作襯，13、上水口圍堰胎膜施工抓手， 14、上水口圍堰胎膜本體，15、上水口圍堰施工定位管。
其中上水口圍堰施工用胎膜本體14，根據(jù)設(shè)計(jì)圍堰的內(nèi)腔尺寸用2 3mm鐵皮焊接而成； 抓手13，用C8 12mm圓鋼彎成；定位管15采用C 20 30mm鋼管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限于此。
實(shí)施例1:
一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，縱剖面結(jié)構(gòu)為梯形，橫剖面形狀為圓形或橢圓形；
內(nèi)腔尺寸下臺(tái)尺寸的內(nèi)徑d為ei05mm，下臺(tái)定位于中間包上水口座磚的上表面壁厚的 1/3-1/2處，內(nèi)涂抹面的斜度a為65。；外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為30mm， 外涂抹面的斜度P為60。，圍堰高度h為200mm。
所述的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成
3 lmm粒度的電熔鎂砂(Mg097%): 35%， <l~0.076mm粒度的電熔鎂砂25%，電熔 鎂砂細(xì)粉(<0.076mm) 30%;防爆纖維0.5%，三聚磷酸鈉3.0%，六偏磷酸鈉0.5%， Si02 超微粉1.5%，軟質(zhì)黏土4.5%，均為重量百分比。
將上述物料按所述的配比稱量后，加入混料機(jī)內(nèi)攪勻，干攪2 3分鐘后，加入物料總重 12~15%的水，攪拌4 6分鐘，攪拌均勻。待中間包工作襯施工完畢后，把圍堰胎膜下部的 定位管插入中間包上水口眼內(nèi)，用泥抹子在胎膜外部用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。
本發(fā)明在萊蕪鋼鐵集團(tuán)銀山型鋼有限公司煉鋼廠2H、3財(cái)反坯連鑄機(jī)中間包上成功試用。 2#、 3財(cái)反坯連鑄機(jī)中間包原設(shè)計(jì)上水口的上口與水口座磚平齊，因中間包包蓋、包襯上脫落 的耐材、熔渣進(jìn)入上水口內(nèi)而時(shí)常發(fā)生開澆下流、失控事故。2006年2月利用現(xiàn)有技術(shù)在 2#板坯連鑄機(jī)中間包上進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，即改上水口的上口高度高出水口座磚20mm,但在生產(chǎn)實(shí)踐中暴露出以下問題(1)上水口高出水口座磚，上水口的上口受鋼水的侵蝕、沖刷加
重，因上水口侵蝕加重導(dǎo)致中間包使用壽命由20 22小時(shí)降低到12~16小時(shí)；(2)中間包包
襯和包蓋內(nèi)襯的耐火材料及熔渣脫落到中間包包底，會(huì)隨著大包開澆前期的鋼流，沖入中間
包上水口內(nèi)，不能完全杜絕上水口開澆下流、失控事故。為此采用本發(fā)明，首先在2tt板坯連 鑄機(jī)中間包上進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，然后在2#、 3財(cái)反坯連鑄機(jī)中間包上推廣應(yīng)用。使用至今未發(fā)生 因中間包包蓋、包襯上脫落的耐材、熔渣堵塞進(jìn)入上水口內(nèi)而導(dǎo)致的開澆下流、失控事故。 采用本發(fā)明，使中間包連澆時(shí)間達(dá)到22 25小時(shí)。
結(jié)合

，對(duì)具體實(shí)施方法作進(jìn)一步說明
根據(jù)中間包水口座磚9的尺寸，設(shè)計(jì)、制作圓臺(tái)形圍堰7的施工胎膜，見圖3，其中內(nèi) 腔尺寸見圖2:下臺(tái)尺寸的內(nèi)徑d，定位于中間包上水口座磚9的上表面壁厚的1/3~1/2處， 內(nèi)涂抹面的斜度為70。；外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰7的上臺(tái)涂抹料厚度a為40mm,外涂抹面的 斜度為6(T ,圍堰7的高度h為200mm。按照涂抹料生產(chǎn)工藝備好涂抹料，待中間包工作 襯12施工完畢后，把胎膜下部的定位管12，插入中間包上水口眼8，用泥抹子在胎膜外部 用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。
實(shí)施例2:
一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，縱剖面結(jié)構(gòu)為梯形，橫剖面形狀為圓形或橢圓形； 內(nèi)腔尺寸下臺(tái)尺寸的內(nèi)徑d為115mm，下臺(tái)定位于中間包上水口座磚的上表面壁厚的 1/3 1/2處，內(nèi)涂抹面的斜度a為70。；外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為50mm， 外涂抹面的斜度e為7(T ，圍堰高度h為250mm。
所述的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成
3 lmm粒度的電熔鎂砂(Mg097%): 40%， <l~0.076mm粒度的電熔鎂砂23%，電熔鎂 砂細(xì)粉(<0.076mm) 27%;防爆纖維0.7%，三聚磷酸鈉3.2 %，六偏磷酸鈉0.8%， Si02超 微粉1.3%，軟質(zhì)黏土4.0%，均為重量百分比。
將上述物料按所述的配比稱量后，加入混料機(jī)內(nèi)攪勻，干攪2 3分鐘后，加入物料總重 12~15%的水，攪拌4 6分鐘，攪拌均勻。待中間包工作襯施工完畢后，把圍堰胎膜下部的 定位管插入中間包上水口眼內(nèi)，用泥抹子在胎膜外部用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。 結(jié)合

，對(duì)具體實(shí)施方法作進(jìn)一步說明
根據(jù)中間包水口座磚9的尺寸，設(shè)計(jì)、制作圓臺(tái)形圍堰7的施工胎膜，見圖3，其中內(nèi) 腔尺寸見圖2:下臺(tái)尺寸的內(nèi)徑d，定位于中間包上水口座磚9的上表面壁厚的1/3 1/2處， 內(nèi)涂抹面的斜度為70。；外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰7的上臺(tái)涂抹料厚度a為50mm，外涂抹面的 斜度為70° ，圍堰7的高度h為250mm。按照涂抹料生產(chǎn)工藝備好涂抹料，待中間包工作 襯12施工完畢后，把胎膜下部的定位管12，插入中間包上水口眼8，用泥抹子在胎膜外部 用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。
本發(fā)明適用于塞棒控制的各類連鑄中間包，可解決中間包包蓋、包襯上脫落的耐材、熔 渣堵塞上水口而導(dǎo)致的開澆下流、失控事故。在同等工藝條件下，可使上水口和中間包的使 用壽命由8~16小時(shí)提高到20~25小時(shí)，由此降低了連鑄中間包的耐材消耗和中間包注余。
權(quán)利要求
1.一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，其特征是，所述的圓臺(tái)形圍堰，縱剖面結(jié)構(gòu)為梯形，橫剖面形狀為圓形或橢圓形；內(nèi)腔尺寸下臺(tái)尺寸的內(nèi)徑為d為上水口接鋼口外徑+20～30mm，下臺(tái)定位于中間包上水口座磚的上表面壁厚的1/3～1/2處，內(nèi)涂抹面的斜度α為60～70°；外形尺寸設(shè)計(jì)圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為30～50mm，外涂抹面的斜度β為60～70°，圍堰高度h為200～250mm。
2.如權(quán)利要求1所述的用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，其特征是，內(nèi)涂抹面的斜度a 為65° ，外涂抹面的斜度e為6(T ，圍堰上臺(tái)涂抹料厚度a為40mm，圍堰高度h為200mm。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成: 3-lmm粒度的電熔鎂砂30 40%;<l~0.076mm粒度的電熔鎂砂20 25%;小于0.076mm粒度的電熔鎂砂細(xì)粉25 35%;防爆纖維0.5 1,0%，三聚磷酸鈉2.5 4.0%，六偏磷酸鈉0.5 1.0%，Si02超微粉2 3%，軟質(zhì)黏土 4 5%。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，其特征是，所述電熔鎂砂為MgO 含量百分比97%的一級(jí)電熔鎂砂；電熔鎂砂細(xì)粉為粒度〈0.076mm的電熔鎂砂細(xì)粉；所述 Si02超微粉，其中Si02含量^92。/。，粒度全部小于5um,且粒度小于2 u m的占80 85%。
5. 如權(quán)利要求3所述的用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰，按重量百分比由下述材料組成 3 lmm粒度的電熔鎂砂(Mg097%): 35%, <l~0.076mm粒度的電熔鎂砂25%，小于0.076mm粒度的電熔鎂砂細(xì)粉30%;防爆纖維0.5%，三聚磷酸鈉3.0%，六偏磷酸鈉0.5%， Si02超微粉1.5。/。，軟質(zhì)黏土4.5% 。
6. 如權(quán)利要求1所述的圓臺(tái)形圍堰的制備方法，將上述物料按所述的配比稱量后，力口 入混料機(jī)內(nèi)攪勻，干攪2 3分鐘后，加入物料總重12~15%的水，攪拌4 6分鐘，攪拌均勻j 待中間包工作襯施工完畢后，把圍堰胎膜下部的定位管插入中間包上水口眼內(nèi)，用泥抹子在 胎膜外部用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。
7. 如權(quán)利要求l所述的圓臺(tái)形圍堰的應(yīng)用，適用于塞棒控制的各類連鑄中間包。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于板坯中間包的圓臺(tái)形圍堰及其制備方法，屬于鋼鐵冶金板坯連鑄中間包技術(shù)領(lǐng)域。圓臺(tái)形圍堰由鎂質(zhì)涂抹料涂抹而成，縱剖面結(jié)構(gòu)為梯形，橫剖面形狀為圓形或橢圓形，下臺(tái)定位于中間包上水口座磚的上表面壁厚的1/3～1/2處，內(nèi)涂抹面的斜度α為60°～70°上臺(tái)涂抹料厚度a為30～50mm，外涂抹面的斜度β為60°～70°，圍堰高度h為200～250mm。待中間包工作襯施工完畢后，把圍堰施工胎膜下部的定位管插入中間包上水口眼內(nèi)，用泥抹子在胎膜外部用涂抹料抹成圓臺(tái)形圍堰。本發(fā)明可解決中間包包蓋、包襯上脫落的耐材、熔渣堵塞上水口而導(dǎo)致的開澆下流、失控事故，適用于塞棒控制的各類連鑄中間包。
文檔編號(hào)B22D41/08GK101524749SQ200910020060
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者李洪建, 武光君 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司