專利名稱：一種防堵塞中間包上水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煉鋼用功能耐火材料，特別涉及鋼的連續(xù)鑄造生產(chǎn)過(guò)程中使用的一種防堵塞中間包上水口。
背景技術(shù)：
中間包上水口是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)過(guò)程中的重要部件，它安裝在中間包底部。上水口碗部與中間包整體塞棒相配合，通過(guò)塞棒的上下移動(dòng)來(lái)控制鋼水的流量；上水口底部與浸入式水口相連接。通過(guò)塞棒的控制，鋼水從中間包中，依次流經(jīng)中間包上水口、浸入式水口到達(dá)結(jié)晶器中。流鋼通道是否通暢，直接影響到連續(xù)鑄鋼的生產(chǎn)。在連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，一方面由于鋼中的固體夾雜物在中間包上水口內(nèi)壁沉積,另 一方面由于鋼水中的鋁與上水口中的氧(或被吸入的氧)之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物氧化鋁，沉積在上水口內(nèi)壁上，導(dǎo)致上水口堵塞?，F(xiàn)在普遍采用透氣性鋁鋯碳質(zhì)中間包上水口防止上水口堵塞，使用中通過(guò)上水口中的狹縫式氣隙，向上水口內(nèi)壁吹氬氣，防止夾雜物和反應(yīng)產(chǎn)物在上水口內(nèi)壁沉積。鋁鋯碳質(zhì)透氣性中間包上水口結(jié)構(gòu)中的狹縫式氣隙，一般通過(guò)蠟環(huán)燒蝕后獲得，而蠟環(huán)的制作工藝復(fù)雜，效率低，成型過(guò)程中蠟環(huán)位置和厚度不易控制，影響透氣性能的穩(wěn)定。鋁鋯碳質(zhì)透氣性中間包上水口在使用中，由于上水口狹縫式氣隙與內(nèi)壁之間的透氣材料氣孔率高，厚度較薄，強(qiáng)度相對(duì)較低，透氣材料易出現(xiàn)裂紋，鋼水就會(huì)滲入到狹縫式氣隙中，沿著吹氬氣道流出，造成生產(chǎn)安全事故。一直以來(lái)，透氣性中間包上水口氣道穿鋼是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)事故之一。鋁鋯碳質(zhì)透氣性中間包上水口在使用中，一方面存在輸送氬氣的管道漏氣或安裝時(shí)管道與上水口連接處漏氣；另一方面，上水口外壁也是多孔材料，部分氬氣同時(shí)從水口外壁漏出，兩方面原因?qū)е職鍤獗硥鹤冃。纤趦?nèi)壁有效氬氣流量不足，透氣性中間包上水口存在防堵塞的功能降低的可能。鋁鋯碳質(zhì)透氣性中間包上水口在使用中，在不同的鋼水條件下，所吹氬氣的流量指標(biāo)不易確定，增大了連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的工藝控制難度。氬氣流量過(guò)小，中間包上水口易堵塞；氬氣流量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器中鋼液位波動(dòng)過(guò)大，影響結(jié)晶器冶金功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種防堵塞中間包上水口，該中間包上水口沒(méi)有狹縫式氣隙使用中不需吹氬氣，并能有效防止上水口堵塞，生產(chǎn)過(guò)程中成型簡(jiǎn)單，使用過(guò)程中安全可靠。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種防堵塞中間包上水口，由碗部、內(nèi)層、外層、底部、鐵殼、板間吹氬石墨嘴組成，碗部和內(nèi)層采用防堵塞的鋯鈣碳材料制成，外層和底層采用不同組分的鋁鋯碳材料制成；鐵殼包在上水口的外面，與外層和底部相銜接，所述的上水口內(nèi)層、外層及碗部中為沒(méi)有狹縫式吹氬氣隙的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是I)本實(shí)用新型防堵塞中間包上水口，內(nèi)層料中鋯酸鈣在使用溫度下分解出的CaO與鋼水中的Al2O3反應(yīng)形成低熔點(diǎn)相，低熔點(diǎn)相使上水口內(nèi)壁光滑，不易附著，可有效消除固體物在上水口內(nèi)壁的沉積，防止水口堵塞；2)外層料中的低熔點(diǎn)添加劑，在燒成時(shí)融化燒結(jié)，形成致密層，阻礙水口從外壁吸入氧氣，減少Al2O3的生成量，進(jìn)一步降低堵塞的可能；3)該防堵塞中間包上水口中沒(méi)有狹縫式氣隙，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，使用中不會(huì)發(fā)生氣道穿鋼生產(chǎn)事故；4)該防堵塞中間包上水口使用中內(nèi)壁不吹氬氣，降低了上水口安裝及使用難度，避免了透氣中間包上水口因氬氣流量和背壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的防堵塞功能降低，而且不吹氬氣，對(duì)結(jié)晶器中的液位波動(dòng)影響較小。

圖I是防堵塞中間包上水口三維立體圖；圖2是防堵塞中間包上水口俯視圖；圖3是圖2中的A-A剖面圖；圖4是圖2中的B-B剖面圖。圖中，I-碗部，2-內(nèi)層，3-外層，4-底部，5-鐵殼，6-板間吹氬石墨嘴。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖I-圖4所示，本實(shí)用新型防堵塞中間包上水口，由碗部I、內(nèi)層2、外層3、底部
4、鐵殼5、板間吹氬石墨嘴6組成。碗部I和內(nèi)層2由同一種材料組成；鐵殼5包在上水口的外面，與外層3和底部4相銜接。所述的上水口內(nèi)層2、外層3及碗部I中沒(méi)有狹縫式吹IS氣隙。①所述上水口碗部、內(nèi)層采用的鋯鈣碳材料由下述成分按重量比例組成鱗片石墨O 35份、鋯酸鈣60 99. 5份、添加劑O. 5 5份；外加上述總重量4 12%的酚醛樹(shù)脂；所述添加劑為金屬硅粉、碳化硅、碳化硼、或硼化鈣中的一種或幾種組合；②所述上水口外層采用的鋁鋯碳材料由下述成分按重量比例組成鱗片石墨20 27份、棕剛玉57 65份、鋯莫來(lái)石10 15份、添加劑3 7份；外加上述總重量8 12%的酚醛樹(shù)脂；所述添加劑為硼砂、玻璃粉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉中的一種或幾種組合；③所述上水口底部采用的鋁鋯碳材料由下述成分按重量比例組成鱗片石墨7 15份、棕剛玉70 78份、鋯莫來(lái)石10 15份、添加劑4 7份、外加上述總重量8 12%的酚醛樹(shù)脂；所述添加劑為金屬硅粉、碳化硼、碳化硅、三聚磷酸鈉中的一種或幾種組合。上述防堵塞中間包上水口的制造工藝如下I)配料按照配料單把各種原料稱好備用。[0028]2)混合把配好的料加入高速混合機(jī)中，加入液體樹(shù)脂，混合均勻后，干燥備用。3)成型把混合好的底部4用料、外層3用料、內(nèi)層料2及碗部I用料按圖紙要求加入到組合好的模具中，在等靜壓機(jī)中成型，成型壓力130MPa4)燒成成型好的產(chǎn)品在還原氣氛下燒成，1000°C保溫6小時(shí)。5)加工按圖紙要求進(jìn)行車加工。6)安裝按圖紙尺寸要求安裝鐵殼5和板間吹氬嘴6。7)涂覆按要求在上水口內(nèi)壁及部分外壁涂刷防氧化涂料。8)包裝經(jīng)檢查后包裝。經(jīng)檢測(cè)，防堵塞中間包上水口碗部、內(nèi)層鋯鈣碳料物理性能指標(biāo)為氣孔率12. I %，常溫抗折強(qiáng)度13. 5Mpa，體積密度3. 01g/cm3 ;外層鋁鋯碳料物理性能指標(biāo)為氣孔率9. 9%，常溫抗折強(qiáng)度14. 5Mpa，體積密度2. 55g/cm3 ;底部鋁鋯碳料物理性能指標(biāo)為氣孔率14. 1%，常溫抗折強(qiáng)度13. 5Mpa，體積密度2. 66g/cm3。
權(quán)利要求1. 一種防堵塞中間包上水口，其特征在于，由碗部、內(nèi)層、外層、底部、鐵殼、板間吹氬石墨嘴組成，碗部和內(nèi)層采用防堵塞的鋯鈣碳材料制成，外層和底層采用不同組分的鋁鋯碳材料制成；鐵殼包在上水口的外面，與外層和底部相銜接，所述的上水口內(nèi)層、外層及碗部中為沒(méi)有狹縫式吹氬氣隙的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防堵塞中間包上水口，由碗部、內(nèi)層、外層、底部、鐵殼、板間吹氬石墨嘴組成，碗部和內(nèi)層采用防堵塞的鋯鈣碳材料制成，外層和底層采用不同組分的鋁鋯碳材料制成；鐵殼包在上水口的外面，與外層和底部相銜接，所述的上水口內(nèi)層、外層及碗部中為沒(méi)有狹縫式吹氬氣隙的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型使用過(guò)程中不需吹氬氣，就可以起到有效防止上水口內(nèi)壁堵塞的效果；解決了連續(xù)鑄鋼中普遍采用的鋁鋯碳質(zhì)透氣性中間包上水口在制造和使用中的問(wèn)題制造過(guò)程中成型工藝復(fù)雜、使用過(guò)程中因氬氣流量和背壓不穩(wěn)導(dǎo)致中間包上水口內(nèi)壁堵塞、以及透氣中間包上水口內(nèi)壁透氣材料易出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致鋼水滲入吹氬氣隙造成生產(chǎn)安全事故。
文檔編號(hào)B22D41/58GK202356619SQ201120515150
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者劉紹杰, 徐全勝, 徐占魁, 李波, 李濤, 李軾保, 王仁貴, 高玉明 申請(qǐng)人:遼寧科大東方巨業(yè)高級(jí)陶瓷有限公司