專利名稱：振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是用于供給熔融金屬的附屬設(shè)備，是一種小方坯連續(xù)鑄鋼用定徑水口。
目前在許多澆鑄小方坯的連鑄設(shè)備上，都不采用塞頭和滑動(dòng)水口進(jìn)行澆鑄。這樣就失去了調(diào)節(jié)鑄孔直徑的功能，所以要求定徑水口在極長(zhǎng)澆鑄時(shí)間內(nèi)的整個(gè)過程中必須保持幾乎不變的孔徑，以保證連續(xù)鑄鋼的穩(wěn)定拉坯速度。
因二氧化鋯和鋯英石砂具有高溫耐蝕損性和耐磨蝕性，故能保證定徑水口孔徑不變的要求，但是由于二氧化鋯材料價(jià)格昂貴，都為小型和復(fù)合結(jié)構(gòu)。
一般小方坯連續(xù)鑄鋼用定徑水口，有三種類型(1)整體定徑水口(或者叫全均質(zhì)定徑水口)，其化學(xué)成分均勻，整體性好，使用安全可靠，機(jī)壓成型，高溫?zé)?，但因二氧化鋯消耗量大，所以生產(chǎn)成本高。(2)鑲嵌式定徑水口(或者叫組合式定徑水口)，它是由基體和鑲嵌體兩個(gè)部分組成的，兩個(gè)部分分別成型，高溫?zé)伞珊笥谜澈蟿⒍哒澈显谝黄?。原料成本低，但生產(chǎn)過程復(fù)雜，鑲嵌體易偏心，澆鋼時(shí)易脫落，安全可靠性差。(3)直接復(fù)合式定徑水口(或者叫結(jié)合式定徑水口)，它是由基體和復(fù)合體兩部分組成，復(fù)合體是用高鋯質(zhì)材料制成的內(nèi)管荒坯，基體料采用低鋯質(zhì)材料。將內(nèi)管荒坯放入模具內(nèi)，外層加基體料共同加壓成型為整體;或分別加料一次高壓成型，再經(jīng)高溫?zé)珊笫褂谩４朔N定徑水口使用不安全易炸裂，但其整體性好，成本低。
洛陽耐火材料研究所于1985年4月10日申請(qǐng)了“振動(dòng)成型直接復(fù)合定徑水口”專利，申請(qǐng)?zhí)枮?5102743，該專利由于使用Al2O3＞46%的礬土熟料作為定徑水口的基體料，Al2O3含量較低，所以使用性能較差。鋯質(zhì)復(fù)合體使用穩(wěn)定二氧化鋯作原料(ZrO2＞95%)，須對(duì)無定型二氧化鋯進(jìn)行加工處理后才能獲得穩(wěn)定的二氧化鋯，這樣工藝復(fù)雜化了，成本也提高了。同時(shí)由于添加CaO等穩(wěn)定劑使耐火性能也下降了。另外，該定徑水口外面包有鐵皮，也使加工復(fù)雜，成本提高。
鑒于上述存在的問題，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新型振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口，提高其使用性能，延長(zhǎng)壽命，且工藝簡(jiǎn)單，成本低，使用安全可靠。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的措施及產(chǎn)生的積極效果是本定徑水口的基體料采用一級(jí)高鋁礬土熟料(Al2O3≥80%)、焦寶石熟料(Al2O3≥44%)、復(fù)州半軟質(zhì)粘土(Al2O3≥35%)作為原料，使定徑水口的基體含Al2O3高達(dá)72～74%，提高了定徑水口的使用性能。鋯質(zhì)復(fù)合體除使用鋯英石砂(ZrO2≥60%)之外，還直接使用無定形二氧化鋯(ZrO2≥99.5%)作為原料，不用加工處理成穩(wěn)定的二氧化鋯，這樣減少了工藝過程并降低了成本。同時(shí)，因無CaO等穩(wěn)定劑的有害影響，所以提高了耐火性能。本定徑水口外面不包有鐵皮，采用振動(dòng)加壓成型，提高了水口的強(qiáng)度。
下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹附圖是振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口的結(jié)構(gòu)圖。
如附圖所示，振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口是由(1)基體、(2)復(fù)合體組成的。
復(fù)合體(2)是以鋯英石砂(ZrO2≥60%)和無定形二氧化鋯(ZrO2≥99.5%)為原料;粒度配比為＞0.045mm和＜0.045mm分別各占50～55%和50～45%;其中＜0.045mm者以任意比例配加無定型二氧化鋯;結(jié)合劑使用磷酸溶液，外加量2.5～4%;用液壓機(jī)成型后，于1550～1650℃下燒成圓管體。
基體(1)是由一級(jí)高鋁礬土熟料(Al2O3≥80%)、焦寶石熟料(Al2O3≥44%)、復(fù)州半軟質(zhì)粘土料(Al2O3≥35%)、外加10～14%磷酸溶液結(jié)合劑組成的基體料制成的;其粒度配比為＜3mm者占60%，其中高鋁礬土熟料與焦寶石熟料的比為75∶25，＜0.088mm者占40%，其中高鋁礬土熟料∶焦寶石熟料∶復(fù)州半軟質(zhì)粘土為75∶12.5∶12.5。
振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口的制造過程是將預(yù)制好的管狀鋯質(zhì)復(fù)合體置于模具中，然后加入基體料，在本公司自行研制的振動(dòng)加壓成型機(jī)上成型，停振后即可脫模，并于350～550℃下低溫?zé)珊笾瞥芍破贰?br> 本發(fā)明振動(dòng)加壓成型的復(fù)合定徑水口，其基體料是由三種原料配制而成的，使基體(1)的Al2O3含量高達(dá)72-74%，另外復(fù)合體直接使用無定型二氧化鋯原料，一方面不用加工處理，使工藝簡(jiǎn)單、成本低，另外因無CaO等穩(wěn)定劑的不良影響，所以使性能提高了。其使用壽命超過7個(gè)小時(shí)。
由于使用本公司特制的振動(dòng)加壓成型機(jī)成型，大大提高了定徑水口的強(qiáng)度。
實(shí)施例使用ZrO2含量為62%的鋯英石砂和ZrO2含量為99.5%的無定形二氧化鋯原料;粒度配比為＞0.045mm和＜0.045mm者各占50%，其中＜0.045mm者中無定形二氧化鋯占70%;外加4%濃度為60%的磷酸溶液結(jié)合劑，在液壓機(jī)上成型后于1550～1650℃下燒成圓管狀復(fù)合體(2)。
基體料選用Al2O3含量為80%的一級(jí)高鋁礬土熟料、Al2O3含量為45%的焦寶石熟料、Al2O3含量為35%的復(fù)州半軟質(zhì)粘土為原料;粒度配比是＜3mm者占60%，其中一級(jí)高鋁礬土熟料占75%，焦寶石熟料占25%，＜0.088mm者占40%，其中一級(jí)高鋁礬土熟料占75%，焦寶石熟料和復(fù)州半軟質(zhì)粘土各占12.5%，外加14%濃度為60%的磷酸溶液結(jié)合劑。
將預(yù)制好的復(fù)合體(2)置于模具中固定，再加入混合好的基體料，在振動(dòng)加壓成型機(jī)上施加固定壓力并振動(dòng)成型，停振脫模后，以350℃加熱處理即為制品。
此振動(dòng)加壓成型復(fù)合定徑水口在鞍鋼第二煉鋼廠六流小方坯連鑄機(jī)上使用，記錄到最長(zhǎng)的澆鑄時(shí)間為7小時(shí)17分和7小時(shí)5分。
權(quán)利要求
1.一種由高鋁質(zhì)基體(1)和鋯質(zhì)復(fù)合體(2)構(gòu)成的復(fù)合定徑水口，其特征在于a)本復(fù)合定徑水口是振動(dòng)加壓成型，b)高鋁質(zhì)基體(1)采用一級(jí)高鋁礬土熟料、焦寶石熟料、復(fù)州半軟質(zhì)粘土作原料，使基體中Al2O3的含量高達(dá)72～74%，c)鋯質(zhì)復(fù)合體(2)直接使用無定形二氧化鋯作原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合定徑水口，其特征在于高鋁質(zhì)基體(1)是由含Al2O3≥80%的一級(jí)高鋁礬土、含Al2O3≥44%的焦寶石熟料、含Al2O3≥35%的復(fù)州半軟質(zhì)粘土外加10～14%磷酸溶液結(jié)合劑組成的基體料制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合定徑水口，其特征在于鋯質(zhì)復(fù)合體(2)是以含ZrO2≥60%的鋯英石砂和含ZrO2≥99.5%的無定形二氧化鋯為原料，外加2.5～4%磷酸溶液結(jié)合劑，機(jī)壓成型并于1550～1650℃高溫?zé)傻膱A管體。
全文摘要
本發(fā)明是一種小方坯連鑄用復(fù)合定徑水口，它是由高鋁質(zhì)基體(1)、鋯質(zhì)復(fù)合體(2)構(gòu)成的?；w料含氧化鋁高，復(fù)合體直接使用無定型二氧化鋯原料，振動(dòng)加壓成型，低溫?zé)?。所以本發(fā)明定徑水口強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，整體性好，使用安全可靠。
文檔編號(hào)B22D41/54GK1052069SQ8910902
公開日1991年6月12日 申請(qǐng)日期1989年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月30日
發(fā)明者史濟(jì)宏 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司耐火材料公司