[实用新型]新型石墨复合铸咀

说明书

技术领域

本实用新型属于铸咀，具体为新型石墨复合铸咀，可广泛的应用于铸轧法铝板的生产。

背景技术

目前国际上铝板的生产可以分为：热轧法和铸轧法(又称为连铸连轧)两种工艺生产。铸轧法因其具有设备投资少、流程短、生产成本低等优势，已经成为目前国内铝加工厂最普遍的生产方式(国内目前铸轧与热轧铝板生产量比例为7∶3)。铸咀是铸轧生产的一种关键性消耗材料，对铸轧铝板的板面质量起着至关重要的作用。

铸咀的主要功能是为铸轧机提供连续且温度均匀的铝熔体，铝液通过铸咀由液态变成半固态熔体，继而通过铸轧机的两辊轧制成设计的厚度。

铸咀主要成分是由硅酸铝纤维加入一定比例的矿物填充料，由硅溶胶结合压制而成。体积密度为400-500kg/m³，属于轻质保温功能性材料。当硅酸铝纤维与硅溶胶结合后，经过高温较容易形成少量质地坚硬的3Al₂O₃·2SiO₂。因此铸轧生产时铸咀的上下扇前端弧面和金属轧辊之间要有0.3-1mm间隙以避免铸咀直接接触辊面，造成对轧辊的划伤。但由于铸咀材料密度较小，又具备一定的弹性，当铝水通过铸咀会对铸咀产生一定的压力。铸咀本身在700℃高温下由于自身结构的因素也会产生一定的应力变形。在双重作用下，铸咀很难避免同轧辊表面接触。由于长期和轧辊表面摩擦，铸咀因高温生成的3Al₂O₃·2SiO₂会使轧辊表面局部磨损，同时在铸轧板表面形成不规则的划痕，俗称“亮条”。这种缺陷如不及时解决会一直伴随铸轧板到冷轧和精轧直至最终产品。当生产印刷PS板、双零箔等高端产品时，会严重影响产品的表面质量。通常铝厂的解决办法主要是安装时将铸咀向后退3-5mm加大铸咀与铸轧辊辊面的间隙。但铸咀与辊面可调整的空间有限，而铸咀在热应力作用下会继续变型，因此不能从根本上解决“亮条”现象。几十年以来国内众多铝厂都没有很好的克服这一技术难题，全行业平均铸轧板生产的PS板和双零箔成品率只有70％左右，经济效益和生产成本因此受到一定的影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不能从根本上解决铸咀划伤铸轧辊的问题，而提供的一种可以从根本上防止铸咀划伤铸轧辊的新型石墨复合铸咀。

本实用新型的技术方案如下：一种新型石墨复合铸咀，在成品铸咀前端弧面与轧辊接触的部分，采用无机结合剂，粘结一层石墨纸。

如上所述的新型石墨复合铸咀，其中，石墨纸宽为50-70mm、厚为0.3-1mm。

如上所述的新型石墨复合铸咀，其中，无机结合剂为磷酸铝无机结合剂。

根据实践中的经验，由于热应力的原因，阻止铸咀与轧辊表面接触是非常困难的。减少铸咀对辊面的划伤只有改变铸咀前端弧面的材质，使其在具有耐高温性能的同时必须具备高温润滑性能的特点。而石墨的熔点极高在真空中为3850±50℃，并且石墨层间为范德华力(Van dtr waul forces)结合力弱，使之具有非常良好的高温润滑性。本实用新型结构简单、安全可靠，可广泛的应用于铸轧铝板的生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的使用状态示意图。

图中，1.铸咀  2.石墨纸  3.轧辊  4.铝液  5.铸轧板

具体实施方式

如图所示，一种新型石墨复合铸咀包括成品铸咀1，在成品铸咀1的前端弧面与轧辊3接触的部分，采用磷酸铝无机结合剂，粘结一层宽50-70mm、厚0.3-1mm石墨纸2，粘好压实后在烘箱内烘干2小时，使之充分结合并将结合剂中的水分挥发。

本实用新型的铸咀前端弧面在热应力作用下变形时，与轧辊面接触的是鳞片状石墨纸。石墨中各碳原子的价电子以三个SP²杂化轨道及一个2P²相互作用，形成具有共价键的六角环形网状体平面层，各层再由分子键的引力结合起来，在同一六角网状平面中C-C键长为0.42nm，相邻间距是0.3354nm。六角网状平面中C-C共价键的碳原子结合力达到每摩尔120Kcal，而层与层之间的结合力要小得多，只有每摩尔20Kcal。当受到外力挤压时很容易沿层面解理，分离出薄层面，使之具有良好的润滑性。因此当石墨纸受到压力贴到铸轧面时，由于石墨具有良好的高温润滑性能，不会对辊面造成划伤。从而彻底解决了因铸咀对辊面划伤而导致生产的铸轧板板面的“亮条”现象。