[发明专利]一种连铸用整体塞棒及其生产工艺

说明书

本发明公开一种连铸用整体塞棒，由棒身和棒头组成，棒身由按重量百分比计的以下原料制备：鳞片石墨18‑21%、棕刚玉15‑18%、高铝矾土10‑15%、回收料45‑55%和铝粉1‑2%，外加上述成分总量8‑12%的酚醛树脂；所述棒头由按重量百分比计的以下原料制成：电熔镁砂35‑50%、尖晶石25‑35%、石墨5‑15%、金属硅2‑5%、金属铝0.5‑5%、碳化硼0.5‑5%、氮化硼0.5‑5%和氮化硅0.5‑3%，外加上述成分总量5‑15%的酚醛树脂。最终制备的产品的显气孔为13‑15%，常温抗折强度为12‑15Mpa，体积体密2.75‑2.90g/cm³，使用寿命达到15‑20小时。

技术领域

本发明涉及属于耐火材料领域，尤其是涉及一种连铸用整体塞棒及其生产工艺。

背景技术

随着钢铁工业的不断发展，国内外耐火材料行业也得到了长足的进步。铝碳耐火材料是上世纪80年代左右开始兴起的一种新型耐火材料。最初主要应用于钢包砖方面，后来逐渐地推广向连铸中间包方面。为钢铁行业连铸技术的飞速发展提供了不可或缺的技术支持。

连铸用铝碳耐火材料俗称为连铸三大件，主要由长水口、整体塞棒、浸入式水口组成。整体塞棒作为连铸三大件产品之一，在连铸过程中起到控流、截流等作用，其重要性不言而喻，是保障连铸过程顺利进行的主要功能元件。

作为铝碳功能材料之一，整体塞棒材料设计一般都以Al₂O₃-C材料为主。通过添加一些必要的添加剂如碳化硅，金属硅，碳化硼等，提高材料的抗氧化性能，确保产品达到钢水连铸要求。近些年来，随着钢厂钢水冶炼节奏越来越快，并且对冶炼成本的控制越来越严，对铝碳耐火材料的使用要求随之越来越高。对于整体塞棒而言，尤其是棒头材料方面，传统的材料已逐渐不能满足连铸过程的使用要求。一旦遇到一些不锈钢、高锰钢等钢种时，Al₂O₃-C材料更是完全达不到钢厂的使用要求。

中国专利公告号CN 102515798 B公开了一种连铸用高耐蚀性整体塞棒，由棒头和棒身组成，棒身由下述成分按重量比例组成：石墨15～25、镁铝尖晶石20～70、镁砂0～30、氧化铝0～10、添加剂1～9，外加上述成分总重量8％～12％的酚醛树脂；所述的添加剂选自金属硅粉、金属铝粉、碳化硼中的一种或几种；本发明通过优化塞棒棒身的材质，可降低塞棒棒身的气孔率，提高抗熔渣渗透性但是该发明仅仅通过改进配方，没有对原料粒径进行优选，制备的塞棒体积密度偏低，使用寿命短，另外也没有对塞棒的制备工艺进行优化。

中国专利公开号CN 101722302 B公开了一种连铸用镁碳复合整体塞棒的制备方法，整体塞棒的棒身为铝碳材料，棒头为低碳镁碳材料，棒头与棒身之间采用铝碳材料和低碳镁碳材料的混合过渡；棒头材料的主要原料为电熔镁

砂，并加入有3～8％的铝硅合金粉、0.5～2％的BN和8～12％的石墨；本发明通过优化镁碳材料所用石墨的粒度组成、添加能够在热处理过程中形成陶瓷结合相的铝硅合金和能够降低热膨胀系数的BN提高镁碳材料的抗热冲击性，保证使用时的安全性，另外通过在棒头材料和棒身材料之间形成均匀的混合过渡，在热冲击时尽量减少热应力的生成，防止使用时的断头现象；该发明仅仅通过配方来改进塞棒的抗冲击性能，并不能大大改善塞棒的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种连铸用整体塞棒及其生产工艺，通过对连铸用整体塞棒的棒身和棒头材料进行调整，且对塞棒的生产工艺进行优化，最终制备的产品的显气孔为13-15%，常温抗折强度为12-15Mpa，体积体密2.75-2.90g/cm³，使用寿命为15-20小时。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：