[发明专利]一种连铸用整体塞棒及其制造方法

说明书

本发明公开了一种连铸用整体塞棒及其制造方法，该整体塞棒包括棒身、插置于棒身内的钢芯和连接于棒身下端的棒头，钢芯表面设置锚固件，所述整体塞棒表面涂有Al₂O₃涂层；所述的棒身由含莫来石的浇注料浇注而成，所述的棒头由含刚玉、烧结莫来石的浇注料浇注而成，通过整体浇注成型制造整体塞棒。本发明获得的塞棒不仅整体性好，不存在袖砖塞棒的砖缝和棒头脱落问题，具有良好的抗热震性，强度高，抗钢水冲刷侵蚀性好，而且制造工艺简单，成本低，适用于低连浇、高氧钢连铸以及滑板控流情况下堵塞中间包水口。

技术领域

本发明涉及塞棒制造技术，具体涉及一种连铸用整体塞棒及其制造方法。

背景技术

塞棒属于连铸三大件功能耐火材料，在连铸生产中起着非常重要的作用。钢水连铸过程中需要对钢水的流量进行控制，以得到合适的浇铸速度和合格的铸坯。钢水流量的控制方式包括滑板控流和塞棒控流。滑板控流虽然控流精确，但容易吸气，对钢水质量不利，并且容易产生偏流。塞棒控流具有吸气少和钢水不偏流的优点，按形状，塞棒分为整体塞棒和袖砖塞棒。

袖砖塞棒棒头为Al₂O₃-C，棒身为粘土砖，渣线为莫来石砖，在连浇炉数较低时可采用袖砖塞棒，滑板控流情况下，开浇前和终浇时可用袖砖塞棒堵塞中间包水口，尽管袖砖塞棒制造成本较低，但袖砖塞棒整体性差，抗侵蚀性较差，因其自身固有的材料和结构因素，袖砖塞棒不能用于长连浇和钢水质量要求较高的钢种，并且，袖砖之间有火泥缝，存在钢水渗入的风险，另外，棒头与袖砖之间依靠螺纹和火泥连接，有时会发生棒头脱落的现象。

在钢水连铸过程中用塞棒控流，要求塞棒棒头的抗钢水冲刷侵蚀性好，渣线抗渣性好，能够多炉连浇，整体塞棒的特点是抗侵蚀性好，适应多炉连浇，但对于氧含量较高的钢种如高氧搪瓷钢，塞棒因碳发生氧化而侵蚀较快，棒头的控流准确性受到影响，不能达到多炉连浇。

整体塞棒一般采用等静压成型制造工艺，材质为Al₂O₃-C，Al₂O₃-C质整体塞棒一般能满足使用要求，但等静压成型制造工艺复杂，整体塞棒的制造成本较高，而钢厂冶炼的钢种品种多，有些钢种因钢水纯净度要求或其它原因，连浇炉数较低，如果采用Al₂O₃-C质整体塞棒，塞棒的投入成本较高。因此，连铸生产的精细化管理和高品质钢种的浇铸需要合适的塞棒相适应。

现有技术中，在Al₂O₃-C质整体塞棒的基础上通过优化材质，以提高塞棒的使用寿命、抗钢水冲刷性和材料的抗氧化性，对于高耐蚀性整体塞棒，如：“连铸用复合式整体塞棒”(耐火材料，1996，No.2)为了均衡蚀损，棒头采用Al₂O₃-SiC-C材质，棒身还是Al₂O₃-C质，这样提高了棒头的抗冲刷性；“高效连铸用长寿命整体复合塞棒的研制”(山东冶金，2007，No.3)采用高纯原料和高效添加剂改善材料的性能，提高塞棒的使用寿命；“整体塞棒用Al₂O₃-C耐火材料的抗氧化性研究”(耐火材料，2009，No.3)通过采用抗氧化添加剂，改善Al₂O₃-C质塞棒的抗氧化性。这几篇文献通过加入优质原料或添加剂，提高了塞棒的性能和抗侵蚀性，满足了使用要求，但其采用等静压成型工艺，工艺复杂，制造成本较高。

中国专利公开号CN102515798公开了一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，在棒身中添加了金属硅粉、金属铝粉，还添加了酚醛树脂，降低碱性熔渣对整体塞棒棒身的侵蚀，提高塞棒的使用寿命。中国专利公开号CN100398234公开了一种复合结构整体塞棒，通过在Al₂O₃-C材质中复合有无碳陶瓷结合的耐火材料表层，该耐火材料表层中含有硅粉或金属粉和氧化物，所获得的整体塞棒适于高氧含量状况的连铸过程。以上2项中国专利虽然采用复合金属粉或复合结构，但仍采用等静压成型工艺，制造成本较高。