本發(fā)明涉及一種連鑄機用布流水口及其制備方法,具體屬于雙輥薄帶坯連鑄機用布流水口及制備方法,確切地一種雙輥薄帶坯連鑄機用鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口及制備方法。
背景技術(shù):
雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)是將液態(tài)金屬直接由布流水口澆注到兩個反向旋轉(zhuǎn)的水冷結(jié)晶輥和被壓緊在輥兩端的側(cè)封板(耐火材料)構(gòu)成的熔池內(nèi),通過水冷結(jié)晶輥的快速冷卻(冷卻速率在10-1000℃/s之間)和軋制作用獲得1-5mm厚的薄帶。與傳統(tǒng)的大板坯連鑄和薄板坯連鑄工藝相比,雙輥薄帶連鑄技術(shù)除了通過簡化工序能夠大幅度降低基建和設(shè)備投資、能源消耗和減少環(huán)境污染之外,其獨特的亞快速凝固過程能夠使所鑄材料在微觀結(jié)構(gòu)上發(fā)生顯著變化,如晶粒得到細化、減少成分偏析、抑制第二相的析出等,可大大改善金屬材料的性能。因此,雙輥薄帶連鑄技術(shù)已成為當今世界新材料和近終成形研究的熱點,并取得了巨大的進展。
布流水口是將液態(tài)金屬直接均勻布流到兩個反向旋轉(zhuǎn)的水冷結(jié)晶輥和側(cè)封板(耐火材料)構(gòu)成的熔池內(nèi)、以保障雙輥薄帶坯連鑄工藝正常進行的關(guān)鍵耐火構(gòu)件,要求其耐高溫、抗熱震性能好,抗高溫液態(tài)金屬的沖刷和侵蝕性好,能均勻布流液態(tài)金屬。但是,相對于冶金領(lǐng)域新發(fā)展的雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)而言,耐火材料方面還缺乏與之配套的布流水口等關(guān)鍵耐火構(gòu)件。
經(jīng)檢索,現(xiàn)有技術(shù)中雖然有人公開了布流水口的設(shè)計與形狀尺寸方面的技術(shù)措施,但并沒有提及材布流水口所用的材質(zhì)等。依據(jù)布流水口的使用條件,同時考慮經(jīng)濟成本,研發(fā)雙輥薄帶坯連鑄機所需的既經(jīng)濟,又耐用的布流水口用材質(zhì)是冶金新技術(shù)發(fā)展的實際需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種耐高溫度≥1720℃、抗熱震性能好,抗高溫液態(tài)金屬侵蝕性能好、耐沖刷,用澆注振動成型制作形狀復(fù)雜的雙輥薄帶坯連鑄機用鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口低成本制備方法。
實現(xiàn)上述目的的措施:
一種雙輥薄帶坯連鑄機用鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口,其在于:其原料組成及重量百分比含量為:粒度為5mm至大于3mm的鋁鎂尖晶石:35~45%,粒度3mm至大于1mm的鋁鎂尖晶石:5~15%,粒度1mm至大于0.088mm的鋁鎂尖晶石:15~25%,粒度≤0.088mm的鋁鎂尖晶石:23~27%,結(jié)合劑:3~9%,外加上述原料總重量百分比的0.10~0.20%的表面活性劑及6.5~9.0%的水。
其在于:所述結(jié)合劑為鋁酸鈣水泥與SiO2微粉的混合物,或ρ-Al2O3與SiO2微粉以任意比例混合的混合物,或鋁酸鈣水泥或SiO2微粉。
其在于:所述SiO2微粉中SiO2含量不低于90%,比表面積不低于20m2/g。
其在于:所述表面活性劑為三聚磷酸鈉,或六偏磷酸鈉或兩者以任意比例混合的混合物。
制備一種雙輥薄帶坯連鑄機用鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口的方法,其步驟:
1)將粒度為5mm至大于3mm的鋁鎂尖晶石:35~45%,粒度3mm至大于1mm的鋁鎂尖晶石:5~15%,粒度1mm至大于0.088mm的鋁鎂尖晶石:15~25%,粒度≤0.088mm的鋁鎂尖晶石:23~27%,結(jié)合劑:3~9%,外加上述原料總重量百分比的0.10~0.20%的表面活性劑及6.5~9.0%的水攪拌成泥料;
2)將泥料置入模具中采用振動成型為鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口坯;
3)將鋁鎂尖晶石布流水口坯在110~140℃條件下烘干,烘干時間控制在12~24個小時;
4)進行熱處理,處理溫度為500~650℃,并在此溫度下保溫8~12個小時;
5)自然冷卻后待用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,耐熱溫度達到≥1720℃,抗熱震性能優(yōu)良,即可達12次以上,抗高溫液態(tài)金屬侵蝕性能好、耐沖刷。材料特性一般講,材料致密熱導(dǎo)率大,材料內(nèi)部的溫差越小,由溫差引起的應(yīng)力差越小,抗熱震性越好;材料固有強度越高,承受熱應(yīng)力而不致破壞的強度越大,抗熱震性好。
具體實施方式
下面對本發(fā)明予以詳細描述:
表1為本發(fā)明各實施例及對比例的原料取值列表;
表2為本發(fā)明各實施例及對比例的主要工藝參數(shù)、性能檢測結(jié)果列表。
本發(fā)明各實施例均按照以下步驟進行制備:
1)將粒度為5mm至大于3mm的鋁鎂尖晶石:35~45%,粒度3mm至大于1mm的鋁鎂尖晶石:5~15%,粒度1mm至大于0.088mm的鋁鎂尖晶石:15~25%,粒度≤0.088mm的鋁鎂尖晶石:23~27%,結(jié)合劑:3~9%,外加上述原料總重量百分比的0.10~0.20%的表面活性劑及6.5~9.0%的水攪拌成泥料;
2)將泥料置入模具中采用振動成型為鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口坯;
3)將鋁鎂尖晶石布流水口坯在110~140℃條件下烘干,烘干時間控制在12~24個小時;
4)進行熱處理,熱處理溫度為500~650℃,并在此溫度下保溫8~12個小時;
5)自然冷卻后待用。
表1 本發(fā)明各實施例及對比例的原料取值列表(wt.%)
表2 本發(fā)明各實施例及對比例的主要工藝參數(shù)取值、性能檢測結(jié)果列表
需要說明的是:抗侵蝕性能的實驗條件分別為:在1550度盛有含硅3.5%鋼液的坩堝里放入爐內(nèi)2小時后取出觀察浸入鋼水部分的侵蝕狀況。
表1及表2中個實施例的數(shù)據(jù)并非對應(yīng)關(guān)系。
從表2可以看出,采用本發(fā)明制備的鋁鎂尖晶石質(zhì)布流水口,耐熱溫度高達1740℃以上,抗熱震達12次以上,耐侵蝕性能好。
本具體實施方式僅為最佳例舉,并非對本發(fā)明技術(shù)方案的限制性實施。