專利名稱：無碳復合長水口澆注成型制造方法
技術領域：
本發明涉及冶金類，特別涉及一種無碳復合長水口澆注成型制造方法。
背景技術：
長水口是應用于鋼鐵冶金行業中的鋼包和中間包之間的流經鋼水的管件，其冶金作用是防止鋼液從鋼包流進中間包的過程中，發生飛濺和被氧化現象，因而可有效地提高連鑄鋼坯的質量。
當連鑄機開機連鑄時，約1600℃的高溫鋼水從鋼包經滑動水口流入長水口，長水口內表面的溫度立刻提高到約1600℃，但長水口的外表面仍為室溫，長水口內外層的巨大溫差造成長水口的外層受到很大的張應力，當此張應力大于長水口的強度時，則長水口發生開裂破壞，即發生熱震損壞，為提高連鑄長水口的抗熱震性能，目前使用的有熔融石英質長水口和鋁碳質長水口，其中的熔融石英質長水口不經預熱也可與鋼水直接接觸而不炸裂，但其缺點是抗鋼水的侵蝕性差，這是因為SiO2可被鋼液潤濕，并與鋼水中feO、MnO2等成分發生反應形成低熔點化合物，而受到嚴重侵蝕，而且其制作方法很煩瑣，其主要方法是將熔融石英磨細，再制成呈懸浮狀的PH為3-4的漿料，然后采用石膏模泥漿澆注法成型，在38-42℃的溫度下干燥3天，然后送入爐中燒成，同時需要較多設備投入，如磨漿機、燒成用窯爐、制作石膏模的工具等。目前使用較多的是鋁碳質長水口，由于其采用的主要原料是石墨和電熔剛玉，因此具有優異的抗鋼水侵蝕性及抗熱震性，但是該水口的制作工藝非常復雜，而且周期很長，工藝為混料(耐火骨料、石墨、抗氧化添加劑、樹脂結合劑等)→造粒→等靜壓成型→坯體機加工→埋入焦碳中燒成→表面涂刷抗氧化涂層→包裹鋼質外套→外層粘貼保溫纖維→產品，在制作過程中，設備的投資規模大，如造粒機、等靜壓成型機、等靜壓成型用模具、燒成用窯爐等都需要很大的投入。該水口用之前需進行預熱，否則容易炸裂，由于含有石墨，容易引起鋼水增碳，影響鋼水質量，并且鋁碳水口易發生結瘤，現有技術的長水口，結構單一，制作工藝非常復雜，設備投資很大，從經濟上考慮效果不佳。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種復合結構的長水口，并通過二次澆注成型而成，避免了現有技術中壓制成型所需的大投入，而且利用復合層結構克服了熔融石英質水口的不耐鋼水和鋼渣的侵蝕性的缺點。
本發明目的實現由以下技術方案完成本發明是一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，該長水口主要包括本體及附著在其外表面的鋼外套，在鋼外套的內側與鋼渣接觸的部位是渣線層，在鋼外套外側位于渣線層上端附著有保溫纖維層，其特征在于，在本體的內表面為一層工作層。工作層采用的是鋁鎂或鋁尖晶石澆注料，本體采用的是熔融石英含量為60％以上的澆注料，渣線層采用的是含碳澆注料。
該制造方法是預先根據長水口的外形尺寸加工好鋼質外套；再將預先澆注成型好的渣線層置于外套中，定位；在鋼質外套中心插入一內芯，該內芯與鋼外套的半徑差值為本體要求的厚度，振動澆注成型本體，待本體材料養護硬化后，抽出內芯；再在鋼質外套中心插入一內芯，該內芯與本體的半徑的差值為內層即工作層要求的厚度，澆注成型工作層，待工作層材料養護硬化后，抽出內芯；將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃左右；最后在鋼套外粘貼上一層保溫纖維。
本發明的優點是，產品成本低，使用壽命長，效果好；成型方法簡單易行，設備簡單，投資少，既摒棄了制作熔融石英水口時的先磨粉制漿，再在石膏模中注漿成型，最后燒成的煩瑣工序，又克服了目前制作鋁碳質水口的需很大設備投入且工序多、周期長的缺陷。并且本發明的長水口對鋼水不增碳，不易發生結瘤。
附圖概述附
圖1為現有技術中壓制成型鋁碳長水口結構示意圖；附圖2為本實用新型產品結構示意圖；具體技術方案以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解如圖1-2所示，附圖中的總參考標號1-6分別表示渣線層(1)、本體(2)、內層即工作層(3)、保溫層(4)、鋼質外套(5)、透氣環(6)。
本實施例中的長水口包括渣線層(1)、本體(2)、內層即工作層(3)、保溫層(4)、鋼質外套(5)、透氣環(6)，本體(2)在鋼外套(5)的內表面，在本體(2)與鋼外套(5)之間與鋼渣接觸的部位為渣線層(1)，在鋼外套(5)外側位于渣線層(1)上端附著有保溫纖維層(4)，在本體(2)的內表面是一層工作層(3)，透氣環(6)位于長水口的上端，與鋼套(5)及本體(2)之間通過火泥固接。其中工作層(3)采用的是鋁-鎂-尖晶石澆注料，本體(2)采用的是熔融石英澆注料，渣線層(1)采用的是鋁碳澆注料，透氣環(6)采用的是剛玉-莫來石質或者鋁-碳質材料。
本實施例的制造方法是預先根據長水口的外形尺寸加工好鋼質外套(5)，該外套即兼作包裹水口的外套用，又兼作澆注時的外模殼用。由于在澆注時，澆注料直接澆入外套中，因而澆注料就與外套形成整體，省卻了象壓制成型的鋁碳質長水口那樣在后期套外殼的工序。
再預先將渣線層(1)用鋁碳質澆注料澆注成型，待110℃×24h烘干后，再將其置于外套(5)中，定位。
在鋼質外套(5)中心插入一內芯，該內芯與鋼外套(5)的半徑差值為本體(2)要求的厚度，振動澆注成型熔融石英質本體(2)，待熔融石英質澆注料養護硬化后，抽出內芯。
再在鋼質外套(5)中心插入一直徑稍小的內芯，該內芯與本體(2)的半徑的差值為內層即工作層(3)要求的厚度，澆注成型鋁-鎂-尖晶石質工作層(3)，待鋁-鎂-尖晶石澆注料養護硬化后，抽出內芯。
將預制好的透氣環(6)的側邊及底部抹上火泥，并將其固定安裝在鋼套(5)內長水口的上端位置。透氣環(6)用來連接鋼包下水口，在澆鑄鋼液時，通過透氣環向水口中吹氬氣，一是防止長水口與鋼包下水口連接處吸入空氣，二是防止水口內壁結瘤堵塞。
在鋼套(5)外粘貼上一層保溫纖維(4)。
最后將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
權利要求
1.一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，該長水口主要包括本體及附著在其外表面的鋼外套，在鋼外套的內側與鋼渣接觸的部位是渣線層，在鋼外套外側位于渣線層上端附著有保溫纖維層，其特征在于，在本體的內表面為一層工作層。
2.根據權利要求1所述的一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的工作層采用的是鋁鎂或鋁尖晶石澆注料。
3.根據權利要求1所述的一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的本體采用的是熔融石英含量為60％以上的澆注料。
4.根據權利要求1所述的一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于所述的渣線層采用的是鋁碳、鎂碳、鋁碳化硅碳澆注料。
5.一種無碳復合長水口及其澆注成型的制造方法，其特征在于，該制造方法是預先根據長水口的外形尺寸加工好鋼質外套；再將預先澆注成型好的渣線層置于外套中，定位；在鋼質外套中心插入一內芯，該內芯與鋼外套的半徑差值為本體要求的厚度，振動澆注成型本體，待本體材料養護硬化后，抽出內芯；再在鋼質外套中心插入一內芯，該內芯與本體的半徑的差值為內層即工作層要求的厚度，澆注成型工作層，待工作層材料養護硬化后，抽出內芯；在鋼套外粘貼上一層保溫纖維，并在長水口上端部安裝透氣環；將成型好的水口置于烘房中，烘干至600℃。
全文摘要
本發明涉及冶金類，特別涉及一種無碳復合長水口澆注成型制造方法。其中長水口主要包括本體、鋼外套、渣線層、保溫纖維層等，在本體的內表面附著有工作層。該制造方法是先加工好鋼質外套，再將渣線層置于外套中定位，然后澆注成型本體、工作層，及粘貼保溫層等。其優點是，產品成本低，使用效果好，成型方法簡單易行，設備簡單，投資少。
文檔編號B22D11/10GK1537689SQ03116499
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月18日 優先權日2003年4月18日
發明者姚金甫, 田守信, 高仁驤, 王禮瑋 申請人:上海彭浦特種耐火材料廠, 寶山鋼鐵股份有限公司