專(zhuān)利名稱(chēng)：連鑄水口接縫密封材料及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于連鑄鋼流水口保護(hù)澆注接縫用密封料及其制造工藝。
在連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，大包至中間包以及結(jié)晶器之間的鋼流采用保護(hù)澆注技術(shù)，可以減少鋼液二次氧化，促進(jìn)連鑄工藝順行，達(dá)到提高鑄坯質(zhì)量的效果。為此，現(xiàn)已廣泛采用大包長(zhǎng)水口和結(jié)晶器伸入式水口保護(hù)鋼流。這樣，大包下水口與長(zhǎng)水口以及結(jié)晶器分段式水口接縫處的保護(hù)就成為影響鋼流保護(hù)效果的關(guān)鍵。迄今為止，普遍使用氬氣保護(hù)的方法，但存在如下一些缺點(diǎn)通氬氣操作不方便，不易處理事故;通氣孔容易堵塞，難于實(shí)現(xiàn)連澆;部分氬氣隨鋼流進(jìn)入中間缶，引起長(zhǎng)水口附近鋼流裸露再氧化;長(zhǎng)水口附近氬氣上浮攪拌，難于判斷大包鋼水是否澆完，容易造成鋼渣進(jìn)入中間缶;氬氣及通氣管接頭消耗，成本較高。這些因素直接影響著保護(hù)澆注的真正實(shí)現(xiàn)。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明研制了連鑄水口接縫密封材料及其制造工藝。解決水口接縫吸入空氣問(wèn)題，達(dá)到保護(hù)鋼流免于二次氧化，促進(jìn)連鑄工藝順行。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的，包括密封材料的研制和該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。
對(duì)密封材料研制要求在水口接縫處工作溫度為650～950℃，密封料快速膨脹，且表面致密而不破裂。
澆注過(guò)程中，密封料處于軟融狀態(tài)，粘性大，不流動(dòng)，澆注完后水口易于分離，便于更換水口及連澆。
選用粘結(jié)劑能與密封料滲合，常溫下不揮發(fā)，便于噴涂。
原材料來(lái)源廣泛，對(duì)環(huán)境及鋼液無(wú)污染。
為了滿(mǎn)足上述要求，選用以下材料作密封料原料玻璃粉主要成份SiO2和Na2O，作密封料基料，具有較低的熔點(diǎn)和較大的粘度。
珍珠巖主要成份SiO2、Al2O3。高溫受熱膨脹，熔渣強(qiáng)酸性，粘性大。
鈦白粉主要成份TiO2。作用使密封料膨脹致密，增強(qiáng)抗吸氣能力。
剛玉粉主要成份Al2O3。增寬密封料軟融溫度范圍。
工業(yè)蘇打主要成份Na2CO3。高溫受熱分解成Na2O，調(diào)整密封料熔點(diǎn)，起助熔作用。
硼砂主要成份B2O3、Na2O。調(diào)整密封料熔點(diǎn)，起助熔作用。
粘結(jié)劑磷酸或工業(yè)甘油或磷酸與工業(yè)甘油的混合物。使粉狀密封料調(diào)成密封泥，便于噴涂。
根據(jù)上述研制原則，密封料成品化學(xué)組成及重量百分比為SiO240～70%;Al2O35～10%;TiO28～15%B2O35～15%;Na2O8～28%。
要達(dá)到上述化學(xué)組成和重量百分比，其原材料組成及重量百分比為玻璃粉30～50%;珍珠巖10～40%;
鈦白粉8～15%;剛玉粉2～10%;
硼砂7～15%;工業(yè)蘇打2～30%。
粘結(jié)劑加入量(重量百分比)為磷酸25～30%;
或工業(yè)甘油30～35%;
或磷酸和工業(yè)甘油混合加入比例1∶3;
加入量27～33%;
該密封料的制造工藝原材料烘干，控制其水份;按比例配料，破碎，細(xì)磨成粉;添加粘結(jié)劑，攪拌混合成密封泥狀，裝入包裝罐內(nèi)，即成產(chǎn)品。
所用硼砂在900～950℃內(nèi)預(yù)熔，以除去硼砂中的結(jié)晶水，加熱速度由生產(chǎn)能力確定，到900～950℃保溫5-7分鐘熔清以確保結(jié)晶水去除，其余原材料在100～140℃內(nèi)烘烤2.8～3.5小時(shí)，使這些原材料水份控制在0.1～0.5%。將烘干原材料按密封料配方進(jìn)行稱(chēng)量。配料后破碎、細(xì)磨成粉，粒度控制在200～300目。在混合粉料內(nèi)添加粘結(jié)劑，調(diào)成牙膏狀，盛入包裝罐內(nèi)，即成產(chǎn)品。
利用上述產(chǎn)品，就能實(shí)現(xiàn)水口對(duì)鋼流的保護(hù)澆注。在鋼液澆注過(guò)程中，水口溫度逐漸升高，擠壓噴涂于接縫處的密封料膨脹，部分熔融，充填于接縫中，阻止接縫吸入空氣，起到密封保護(hù)鋼流的作用，彌補(bǔ)了氬氣保護(hù)的缺點(diǎn);密封料在水口接縫熔融，易于與水口分離，更換水口實(shí)現(xiàn)連澆，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，切實(shí)可靠。
實(shí)施例1密封料成品成份及重量百分比為SiO2Al2O3TiO2Na2O B2O342.9%,7.4%,13.5%,27.3%,8.9%;
其原料重量百分比組成為玻璃粉珍珠巖剛玉粉鈦白粉工業(yè)蘇打硼砂磷酸32.4%,10%,5%,10.8%,29%,12.8%,27%配制的密封料熔化溫度763℃。利用噴槍擠壓的方法，密封料通過(guò)水冷雙層導(dǎo)管槍涂于連鑄大包長(zhǎng)水口接縫處，保護(hù)鋼流時(shí)間17分鐘，期間密封料膨脹、致密和熔融。測(cè)試長(zhǎng)水口內(nèi)負(fù)壓380mmH2O，不保護(hù)水口內(nèi)負(fù)壓15mmH2O，說(shuō)明水口內(nèi)真空度增加，吸氣量大大降低，密封效果顯著。澆完后水口易于分離，觀察密封料熔融均勻。
實(shí)施例2密封料成品的化學(xué)組成及重量百分比為SiO2Al2O3TiO2Na2O B2O348.0%,9.0%,13.4%,18.6%,11.0%;
其原料重量百分比組成為玻璃粉珍珠巖剛玉粉鈦白粉工業(yè)蘇打硼砂工業(yè)甘油40%,15%,6%,12%,12%,15%,32%配制的密封料熔化溫度822℃，利用噴槍用于大包長(zhǎng)水口接縫處，保護(hù)鋼流時(shí)間22分鐘，期間密封料膨脹，致密和?；y(cè)試和觀察保護(hù)效果與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3密封料成品的化學(xué)組成及重量百分比為SiO2Al2O3TiO2Na2O B2O367.0%,4.5%,13.5%,9.0%,6.0%;
其原料重量百分比組成為玻璃粉珍珠巖剛玉粉鈦白粉工業(yè)蘇打硼砂工業(yè)甘油40%,33%,3%,11%,5%,8%,34%配制得的密封料熔化溫度為947℃，用噴槍將其密封料涂于結(jié)晶器分段式水口接縫處，保護(hù)時(shí)間40分鐘。期間密封料膨脹，致密、?；筒糠秩廴?。結(jié)晶器鋼液面平靜，明顯不同于有氣體吸入翻騰的結(jié)晶器液面。接縫用密封料和不用比較，結(jié)晶器取鋼樣分析鋼中氧含量下降30%。澆注過(guò)程中更換下水口方便，易于實(shí)現(xiàn)連澆。
權(quán)利要求
1.一種連鑄水口接縫密封材料，其特征在于其組成和重量百分比為該密封材料的原材料組成和重量百分比為玻璃粉 30-50%，珍珠巖 10-40%，鈦白粉 8-15%，剛玉粉 2-10%，硼砂7-15%，工業(yè)蘇打2-30%，磷酸25-30%，或工業(yè)甘油 30-35%，或磷酸與工業(yè)甘油混合加入量 27-33%，其中磷酸∶工業(yè)甘油=1∶3；并使該密封材料成品的化學(xué)組成和重量百分比為SiO2 40-70%，Al2O3 5-10%，TiO2 8-15%，B2O3 5-15%，Na2O 8-28%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄水口接縫密封材料，其特征在于其具體的組成和重量百分比為其原材料組成和重量百分比為玻璃粉32.4%， 硼砂12.8%，珍珠巖10%， 工業(yè)蘇打29%，剛玉粉5%， 磷酸27%，鈦白粉10.8%，并使該密封材料成品的化學(xué)組成和重量百分比為SiO242.9%， Na2O27.3%，Al2O37.4%， B2O38.9%，TiO213.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄水口接縫密封材料，其特征在于其具體的組成和重量百分比為其原材料組成和重量百分比為玻璃粉40%， 硼砂15%，珍珠巖15%， 工業(yè)蘇打12%，剛玉粉6%， 工業(yè)甘油32%，鈦白粉12%，并使該密封材料成品的化學(xué)組成和重量百分比為SiO248%， Na2O18.6%，Al2O39.0%， B2O311.0%，TiO213.4%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄水口接縫密封材料，其特征在于其具體的組成和重量百分比為其原材料組成和重量百分比為玻璃粉40%， 硼砂8%，珍珠巖33%， 工業(yè)蘇打5%，剛玉粉3%， 工業(yè)甘油34%，鈦白粉11%，并使該密封材料成品的化學(xué)組成和重量百分比為SiO267.0%， Na2O9%，Al2O34.5%; B2O36.0%，TiO213.5%。
5.實(shí)施權(quán)利要求1或2或3或4所述連鑄水口接縫密封材料的制造工藝，包括原材料烘干，控制其水份，按比例配料，破碎、細(xì)磨成粉，加粘接劑，攪拌混合，裝入包裝罐，其特征在于(1)使硼砂在900-950℃內(nèi)預(yù)熔，并保溫5～7分鐘，其余原材料在100-140℃內(nèi)烘烤2.8～3.5小時(shí)，使這些原材料水份控制在0.1～0.5%;(2)細(xì)磨成粉的粒度為200-300目。
全文摘要
本發(fā)明屬于連鑄鋼流水口保護(hù)澆注接縫用密封材料及其制造工藝。該密封料由玻璃粉、珍珠巖、鈦白粉、剛玉粉、硼砂、工業(yè)蘇打，經(jīng)原材料的烘干，控制其水分，按比例配料、破碎、研磨成粒度，加粘接劑攪拌而成。采用擠壓的方法，將密封料噴涂于水口接縫四周，隨著澆注的進(jìn)行，水口溫度逐漸升高，密封料受熱膨脹、?；讲糠秩廴?，占據(jù)接縫空隙，阻止空氣吸入，實(shí)現(xiàn)水口內(nèi)鋼流的保護(hù)。同時(shí)，本發(fā)明也適合溫度為650～950℃其它接縫的密封。
文檔編號(hào)C04B28/34GK1086504SQ9211197
公開(kāi)日1994年5月11日 申請(qǐng)日期1992年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月2日
發(fā)明者文光華, 任常富 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)