[发明专利]用于制作浸入式水口的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制作浸入式水口的组合物。

背景技术

现有的浸入式水口是用刚玉、氧化锆、石墨和酚醛树脂等原材料并经过混炼、冷等静压成型、车床加工、长时间埋碳焙烧等工艺过程制造出的。由于制作上述浸入式水口的材料中，原子之间的结合方式为碳—碳结合，而这种结合方式强度比较低，在使用时经常出现断裂，而其断裂后会直接导致浇注钢设施被泄露的钢液烧毁，特别是在钢水连续浇铸过程中，坯壳破裂导致钢坯报废；同时，用上述材料制作的浸入式水口的使用寿命较短，而更换或修理水口会造成生产不连续，致使生产成本过高；另一个问题是，水口的渣线部位与主体采用同一种组合物制成，而渣线部位是受高温钢渣侵蚀最重的部位，如渣线部位也采用相同材料，不能有效地抵抗高温钢渣侵蚀，这也是该种浸入式水口的寿命较短的另一原因。

中国专利1530194A公开的名称为“高耐蚀性铝锆碳质浸入式水口”给出一种制作浸入式水口所用的组合物。该浸入式水口的组合物采用鳞片石墨，稳定氧化锆，氮化硼和金属硅粉。虽然该种组合物具有高耐腐蚀性能，但，就浸入式水口而言，直接受到高温钢渣侵蚀只是渣线部位，即渣线是易损坏的部位，而渣线部位损坏同样导致浸入式水口整体报废，如果为了提高渣线部位的使用寿命，将浸入式水口整体采用相同的材料，必然会造成本提高。该专利采用同一种材料制作浸入式水口，且材料中的鳞片石墨和氧化锆本身就具有很高的造价，进而导致制作成本提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用两种材料分别制作渣线和主体部位的方式解决成本高和使用寿命等问题的制作浸入式水口的组合物。

本发明提出的用于制作浸入式水口的组合物，包括用于制作主体的组合物和用于制作渣线部位的组合物，所述主体组合物由以下重量份的原料组成，长石3—7份，刚玉50—70份，碳化硅3—7份，石墨10—30份，酚醛树脂5—15份；所述渣线部位的组合物由以下重量份的原料组成，氧化锆60—80份，硼化锆3—7份，石墨10—20份，酚醛树脂5—15份。所述的长石是指一族含钙、钠和钾的铝硅酸盐矿物，长石的基本结构单位是四面体，它由4个氢原子围绕一个硅原子或铝原子而构成。

所述主体组合物中的刚玉是由重量份为15—25份的直径在0.2—0.6mm的粗颗粒和35—45份300目以上的细颗粒组成；所述氧化锆是由重量份为25—35份的直径在0.2—0.5mm的粗颗粒和35—45直径在300目以上的细颗粒组成。

本发明所提出的用于制作浸入式水口的组合物采用两种组合物构成，其一是制作主体的组合物，该组合物中原子之间的结合方式能形成碳—碳结合与陶瓷复合的结构，进而可提高其强度；而制作渣线部位的组合物中的硼化锆能提高耐腐蚀性能；同时，根据不同的部位采用两种物料制作可降低成本。

另据检测，主体组合物的气孔率在12.2％，密度为2.56g/cm³，常温抗折强度为15Mpa；渣线部位组合物的气孔率在12.1％，密度为3.82g/cm³，常温抗折强度为13.8Mpa。

具体实施方式

实施例1

薄板坯铝锆碳质异型浸入式水口的制作工艺包括以下步骤：

(1)称取长石50千克，直径在0.2mm的粗颗粒刚玉200千克，300目的细颗粒刚玉400千克，碳化硅50千克，石墨200千克，用混料机进行混合5分钟，然后加入酚醛树脂100千克，并搅拌15分钟，即得到制作主体的混合泥料1。

(2)称取直径在0.2mm的粗颗粒氧化锆300千克，直径在300目细颗粒氧化锆400千克，硼化锆50千克，石墨150千克，用混料机进行混合5分钟，然后加入酚醛树脂100千克，并搅拌15分钟，即得到制作渣线的混合泥料2。

(3)分别对混合泥料1和混合泥料2进行24小时密封后，排出残余的挥发物，然后装入特制的弹性模具内，在冷等静压力机内经过150Mpa压力高压成型，得到毛坯1。

(4)对脱模后的毛坯1自然干燥20-30小时，然后进行修边和车加工，并在200℃温度下烘干24小时，干燥后进行1200℃保温2小时烧成热处理，得到半成品1。.

(5)对半成品1进行X射线无损探伤，剔除不合格产品，对合格产品的表面喷涂高温防氧化涂料，最后对渣线部位和浸入钢水部分包裹保温用耐火纤维毯，即得到本发明的成品。

实施例2