一種長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒及其生產(chǎn)工藝，屬于耐火材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前連鑄中間包一般采用整體塞棒和浸入式水口作為控流系統(tǒng)，整體塞棒用于控 制熔融高溫液體從中間包穿過浸入式水口流動(dòng)的裝置，使用于長(zhǎng)時(shí)間、高氧含量熔融液體 等狀況的連鑄過程中。整體塞棒為一般為石墨結(jié)合氧化物復(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、鎂碳材料、鋁鋯碳材料等，材料具有較好的抗熱震性能，但經(jīng) 受不住長(zhǎng)時(shí)間熔融鋼液的沖刷、侵蝕，碳的氧化會(huì)是棒頭損毀嚴(yán)重，容易出現(xiàn)掉頭、剝落等 現(xiàn)象，不能滿足長(zhǎng)時(shí)間澆鑄的要求，棒頭容易使鋼水中的氧化鋁吸附，造成絮流。限制了塞 棒使用壽命的提高，難以適應(yīng)連鑄技術(shù)的發(fā)展。
[0003] 本發(fā)明旨在提供一種長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，其目的在于提供能夠保證優(yōu)秀 的熱震穩(wěn)定性能、又有能尖晶石的抗侵蝕性能。滿足大部分鋼種的需求。以提高塞棒的使 用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明針對(duì)【背景技術(shù)】存在的問題，提供一種長(zhǎng)壽 命尖晶石材料整體塞棒，其目的在于提供能夠保證優(yōu)秀的熱震穩(wěn)定性能、又有能尖晶石的 抗侵蝕性能。滿足大部分鋼種的需求。以提高塞棒的使用壽命。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，其由棒身和棒頭組成，棒身為A1203-C材質(zhì)， 棒頭為改性后的尖晶石碳材質(zhì)，加入超細(xì)尖晶石細(xì)粉，增加了致密和強(qiáng)度，添加的氮化硼細(xì) 粉，在提高耐侵蝕的同時(shí)，又避免了鋼水中氧化鋁的吸附。
[0007] 本發(fā)明利用多種獨(dú)特粒徑的原料配比，配合特定的工藝，最終出乎意料發(fā)現(xiàn)了優(yōu) 秀的熱震穩(wěn)定性能、又有能尖晶石的抗侵蝕性能的長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒。
[0008] 棒身材料為A1203_C復(fù)合材料，A1203含量大于40%，原料采用電熔剛玉、燒結(jié)剛玉、 棕剛玉或高鋁礬土等高鋁原料，鱗片石墨及抗氧化添加劑，以酚醛樹脂為結(jié)合劑。
[0009] 壓制通過等靜壓成型，成型壓力為120- 150Mpa，在保護(hù)氣氛下經(jīng)1000-1400度 熱處理。
[0010] 所述長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，由以下方法制備而成：
[0011] ⑴制備棒身：
[0012] 棒身為鋁碳材料，按照重量份，60份粒徑為18-22μπι棕剛玉顆粒，0.2份粒徑為 50-60nm的的燒結(jié)氧化鋁粉、8份粒徑為5-9μm燒結(jié)氧化鋁粉，22份粒徑為10μm鱗片石 墨，2-3份粒徑為8-10μm碳化娃，2-3份納米金屬娃粉，10-12份結(jié)合劑酸醛樹脂；
[0013] 成型工藝：等靜壓成型壓力為120_150Mpa，保壓時(shí)間為5-8分鐘，成型后在梭式窯 還原性氣氛下1100-1200度30小時(shí)熱處理，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0014] (2)制備棒頭：
[0015] 棒頭為尖晶石材料，按照重量份，其中50-58份粒徑為18-22μm尖晶石顆粒，2份 粒徑為30nm尖晶石顆粒粒徑，6份粒徑為30-35μm的燒結(jié)氧化鋁粉，10-20份325目尖晶 石細(xì)粉，5-15份尖晶石超細(xì)粉，8-12份粒徑為10μm鱗片石墨，2-3份粒徑為20μm碳化硅， 2-3份納米金屬硅粉，3-5份氮化硼，8-10份結(jié)合劑酚醛樹脂。
[0016] 成型工藝：等靜壓成型壓力為120_150Mpa，保壓時(shí)間為5-8分鐘，成型后在梭式窯 還原性氣氛下1100-1200°C熱處理10小時(shí)，然后快速升溫至1480°C熱處理處理8min，再恢 復(fù)到1200度熱處理12小時(shí)，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0017] (3)棒身和棒頭組裝。
[0018] 本發(fā)明的有益之處在于：
[0019] 本發(fā)明利用多種獨(dú)特粒徑的原料配比，配合特定的工藝，最終出乎意料發(fā)現(xiàn)了優(yōu) 秀的熱震穩(wěn)定性能、又有能尖晶石的抗侵蝕性能的長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，滿足大部 分鋼種的需求。塞棒的使用壽命大大延長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1 :
[0021] 長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，由以下方法制備而成：
[0022] ⑴制備棒身：
[0023] 棒身為鋁碳材料，按照重量份，60份粒徑為18μm棕剛玉顆粒，0. 2份粒徑為60nm 的的燒結(jié)氧化鋁粉、8份粒徑為5μm燒結(jié)氧化鋁粉，22份粒徑為10μm鱗片石墨，3份粒徑 為8μm碳化娃，3份納米金屬娃粉，10份結(jié)合劑酸醛樹脂；
[0024] 成型工藝：等靜壓成型壓力為150Mpa，保壓時(shí)間為5分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1200度30小時(shí)熱處理，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0025] (2)制備棒頭：
[0026] 棒頭為尖晶石材料，按照重量份，其中50份粒徑為22μm尖晶石顆粒，2份粒徑為 30nm尖晶石顆粒粒徑，6份粒徑為30μm的燒結(jié)氧化鋁粉，20份325目尖晶石細(xì)粉，5份尖 晶石超細(xì)粉，12份粒徑為10μm鱗片石墨，2份粒徑為20μm碳化硅，3份納米金屬硅粉，3 份氮化硼，10份結(jié)合劑酚醛樹脂。
[0027] 成型工藝：等靜壓成型壓力為120Mpa，保壓時(shí)間為8分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1KKTC熱處理10小時(shí)，然后快速升溫至1480°C熱處理處理8min，再恢復(fù)到1200度 熱處理12小時(shí)，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0028] (3)棒身和棒頭組裝。
[0029] 實(shí)施例2 :
[0030] 長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，由以下方法制備而成：
[0031] (1)制備棒身：
[0032] 棒身為鋁碳材料，按照重量份，60份粒徑為22μm棕剛玉顆粒，0. 2份粒徑為50nm 的的燒結(jié)氧化鋁粉、8份粒徑為9μm燒結(jié)氧化鋁粉，22份粒徑為10μm鱗片石墨，2份粒徑 為10μm碳化娃，2份納米金屬娃粉，12份結(jié)合劑酸醛樹脂；
[0033] 成型工藝：等靜壓成型壓力為120Mpa，保壓時(shí)間為8分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1100度30小時(shí)熱處理，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0034] (2)制備棒頭：
[0035] 棒頭為尖晶石材料，按照重量份，其中58份粒徑為18μm尖晶石顆粒，2份粒徑為 30nm尖晶石顆粒粒徑，6份粒徑為35μm的燒結(jié)氧化鋁粉，10份325目尖晶石細(xì)粉，15份尖 晶石超細(xì)粉，8份粒徑為10μm鱗片石墨，3份粒徑為20μm碳化硅，2份納米金屬硅粉，5份 氮化硼，8份結(jié)合劑酚醛樹脂。
[0036] 成型工藝：等靜壓成型壓力為150Mpa，保壓時(shí)間為5分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1200°C熱處理10小時(shí)，然后快速升溫至1480°C熱處理處理8min，再恢復(fù)到1200度 熱處理12小時(shí)，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0037] (3)棒身和棒頭組裝。
[0038] 實(shí)施例3:
[0039] 長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，由以下方法制備而成：
[0040] (1)制備棒身：
[0041] 棒身為鋁碳材料，按照重量份，60份粒徑為19μm棕剛玉顆粒，0. 2份粒徑為59nm 的的燒結(jié)氧化鋁粉、8份粒徑為6μm燒結(jié)氧化鋁粉，22份粒徑為10μm鱗片石墨，3份粒徑 為9μm碳化娃，3份納米金屬娃粉，11份結(jié)合劑酸醛樹脂；
[0042] 成型工藝：等靜壓成型壓力為130Mpa，保壓時(shí)間為6分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1135度30小時(shí)熱處理，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0043] (2)制備棒頭：
[0044] 棒頭為尖晶石材料，按照重量份，其中51份粒徑為21μm尖晶石顆粒，2份粒徑為 30nm尖晶石顆粒粒徑，6份粒徑為31μm的燒結(jié)氧化鋁粉，19份325目尖晶石細(xì)粉，6份尖 晶石超細(xì)粉，11份粒徑為10μm鱗片石墨，2份粒徑為20μm碳化硅，3份納米金屬硅粉，4 份氮化硼，9份結(jié)合劑酚醛樹脂。
[0045] 成型工藝：等靜壓成型壓力為128Mpa，保壓時(shí)間為7分鐘，成型后在梭式窯還原性 氣氛下1178°C熱處理10小時(shí)，然后快速升溫至1480°C熱處理處理8min，再恢復(fù)到1200度 熱處理12小時(shí)，再經(jīng)過加工成型，刷防氧化涂層而成；
[0046] (3)棒身和棒頭組裝。
[0047] 實(shí)施例4:
[0048] 長(zhǎng)壽命尖晶石材料整體塞棒，由以下方法制備而成：
[0049] (1)制備棒身：
[0050] 棒身為鋁碳材料，按照重量份，60份粒徑為21μm棕剛玉顆粒，0. 2份粒徑為51nm 的的燒結(jié)氧化鋁粉、8份粒徑為8μm燒結(jié)氧化鋁粉，22份粒徑為10μm鱗片石墨，2份粒徑 為10μm碳化娃，2份納米金屬娃粉