專(zhuān)利名稱(chēng)：一種浸入式水口及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種浸入式水口及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，為了保護(hù)鋼水不發(fā)生二次氧化，同時(shí)防止氮或渣浸入鋼水中，在鋼水由中間包到結(jié)晶器的過(guò)程中采用浸入式水口進(jìn)行保護(hù)性澆鑄。目前廣泛采用的是Al203-C/Zr02-C復(fù)合浸入式水口 本體主要采用Al2O3-C質(zhì)，渣線部位采用 ZrO2-C質(zhì)復(fù)合材料。該碳復(fù)合耐火材料的碳質(zhì)原料以鱗片石墨為主，由于其加入量一般為 2(T30wt%，從而具有較好的熱震穩(wěn)定性和抗渣侵蝕性能。但過(guò)多鱗片石墨的引入帶來(lái)以下四個(gè)方面的問(wèn)題(1)由于C在鋼水中的溶解，導(dǎo)致鋼水增碳嚴(yán)重，大大制約超純凈鋼、特種鋼的技術(shù)發(fā)展；(2)材料熱導(dǎo)率高，導(dǎo)致鋼水溫降過(guò)快、熱能損失較大；(3)材料強(qiáng)度低，在氧化條件下很容易損毀，耐火材料消耗量較大；(4)碳氧化產(chǎn)生大量CO2氣體，加劇溫室效應(yīng)并消耗大量碳資源。因此，研究開(kāi)發(fā)低碳含量同時(shí)具有優(yōu)異的抗熱震性和抗渣侵蝕性的浸入式水口已迫在眉睫?！颁X碳質(zhì)連鑄用耐火材料及其制備方法”(ZL 02135497. 9)專(zhuān)利技術(shù)，所制備的浸入式水口雖具有良好的熱震穩(wěn)定性和耐沖刷侵蝕性，但其石墨含量為15 27wt% 一種含氧化鈣的浸入式水口本體材料” (ZL 200610028250. I)專(zhuān)利技術(shù)，所制備的浸入式水口的石墨含量為l(T30wt%;“非預(yù)熱鋁碳鋯質(zhì)浸入式水口”(ZL 02100062. X)專(zhuān)利技術(shù)，所制備的浸入式水口雖具有良好的熱震穩(wěn)定性和抗熱沖擊性，但其石墨含量為l(T35wt% 高碳耐火材料及其制備方法” (CN 200610166273. 9)專(zhuān)利技術(shù)，所制備的材料雖具有較強(qiáng)的抗鋼水沖擊能力和耐侵蝕性，而其石墨含量高達(dá)4(T50wt%?！斑B鑄用塞棒棒頭和浸入式水口腕部材料”(CN 200910051898. 4)專(zhuān)利技術(shù)，雖然碳含量有所降低，但由于添加了氧化鉻，可能造成環(huán)境污染問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的在于提供一種碳含量低、強(qiáng)度高、抗熱震性和抗渣侵蝕性?xún)?yōu)良和符合節(jié)能減排要求的浸入式水口及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料
本體原料及其含量是剛玉為25 50wt%，鋯莫來(lái)石為6 20wt%，a -Al2O3微粉為 15 32wt%，鱗片石墨為3 8wt%，膨脹石墨為O. 5 5wt%，SiC粉為I 5wt%，單質(zhì)Si粉為
O.5 5wt%，B4C粉為O. 5 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 8wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為7(T90wt%，鱗片石墨為 3 8wt%，膨脹石墨為O. 5 5wt%，SiC粉為I 5wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 5wt%，B4C粉為O. 5 3wt% 和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 8wt%。所述浸入式水口的制備方法是按上述原料及其含量，除本體原料中的熱固性酚
3醛樹(shù)脂和渣線部位原料中的熱固性酚醛樹(shù)脂外，先將其余的本體原料和其余的渣線部位原料分別用造粒機(jī)混合均勻，再分別加入熱固性酚醛樹(shù)脂進(jìn)行造粒，然后將制備的本體造粒料和渣線部位造粒料經(jīng)干燥后采用等靜壓機(jī)成型，在105(Γ1200 和還原氣氛的條件下燒成，燒成后的產(chǎn)品經(jīng)車(chē)床加工和表面熱噴涂防氧化陶瓷涂層處理，烘干后即得浸入式水口。在上述技術(shù)方案中所述剛玉為板狀剛玉、或?yàn)榘讋傆?、或?yàn)榘鍫顒傆窈桶讋傆?，剛玉的粒度彡O. 5mm ;所述鋯莫來(lái)石的粒度為O. 2mnT0· 6mm, a -Al2O3微粉的平均粒徑為I 4μπι，SiC粉的粒度為彡O. 088mm，單質(zhì)Si粉的粒度為彡O. 045mm, B4C粉的粒度為 ^ O. 045mm ;所述鱗片石墨的顆粒級(jí)配是0. 3 O. 18mm為I 3wt%,〈O. 18mm為2 5wt% ;所述氧化I丐部分穩(wěn)定氧化錯(cuò)的顆粒級(jí)配是0. 5 O. 045mm為48 60wt%,〈O. 045mm為22 30wt% ； 所述等靜壓機(jī)成型的壓力為12(Tl50MPa ;所述膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll00°C處理后所制得到的石墨，或?qū)⒘６刃∮贠. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll00°C處理，再通過(guò)溶膠浸潰處理，在表面形成防氧化涂層的石墨。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將膨脹石墨引入到浸入式水口耐火材料中，部分替代普通鱗片石墨并均勻分散在浸入式水口耐火材料中，由于膨脹石墨具有豐富的多孔結(jié)構(gòu)和納米石墨片層結(jié)構(gòu)，有利于吸收熱應(yīng)力、抑制裂紋擴(kuò)展，起到了由大量鱗片石墨加入而產(chǎn)生的效果，即具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性與抗渣侵蝕性。膨脹石墨比表面積較大，容易氧化， 預(yù)先對(duì)其進(jìn)行溶膠浸潰處理，使其在表面形成防氧化涂層，更有利于發(fā)揮膨脹石墨的優(yōu)良特性。故浸入式水口不僅降低了碳含量，且強(qiáng)度明顯提高、熱導(dǎo)率顯著降低和減少了鋼水澆鑄過(guò)程中的熱能損耗，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。因此，本發(fā)明制備的浸入式水口具有碳含量低、強(qiáng)度高、抗熱震性和抗渣侵蝕性?xún)?yōu)良和符合節(jié)能減排要求的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。為避免重復(fù)，現(xiàn)將本具體實(shí)施方式
所涉及的原料技術(shù)參數(shù)統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不再贅述板狀剛玉和白剛玉的粒度均< O. 5mm ;錯(cuò)莫來(lái)石的粒度為O. 2mnT0· 6mm, α-Α1203微粉的平均粒徑為1 4μπι，SiC粉的粒度為彡0.088mm，單質(zhì)Si粉的粒度為 (O. 045mm, B4C粉的粒度為彡O. 045mm ;鱗片石墨的顆粒級(jí)配是0. 3 O. 18mm為I 3wt%， 〈O. 18mm為2 5wt% ;氧化I丐部分穩(wěn)定氧化錯(cuò)的顆粒級(jí)配是0· 5 O. 045mm為48 60wt%, 〈O.045mm 為 22 30wt%。實(shí)施例I
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為25 32wt%，鋯莫來(lái)石為16 20wt%，a -Al2O3微粉為28 32wt%，鱗片石墨為6 8wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為3. 5 5wt%，單質(zhì)Si粉為 3 5wt%，B4C粉為O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為7(T75wt%，鱗片石墨為 6 8wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%, SiC粉為3 5wt%，單質(zhì)Si粉為3. 5 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨均是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tii0(rc處理后所制得到的石墨。本實(shí)施例的制備方法是按上述原料及其含量，除本體原料中的熱固性酚醛樹(shù)脂和渣線部位原料中的熱固性酚醛樹(shù)脂外，先將其余的本體原料和其余的渣線部位原料分別用造粒機(jī)混合均勻，再分別加入熱固性酚醛樹(shù)脂進(jìn)行造粒，然后將制備的本體造粒料和渣線部位造粒料經(jīng)干燥后采用等靜壓機(jī)成型，在ιο5(Γιιοο 和還原氣氛的條件下燒成，燒成后的產(chǎn)品經(jīng)車(chē)床加工和表面熱噴涂防氧化陶瓷涂層處理，烘干后即得浸入式水口。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為13. 2^13. 8MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為35. 6 40MPa，渣線侵蝕速率為O. 013 O. 015mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例2
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為32 38wt%，鋯莫來(lái)石為14 18被％，a -Al2O3微粉為23 28wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為2 3. 5wt%，單質(zhì)Si粉為
0.5 2wt%，B4C粉為I. 5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為75 80wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為3 5wt%，單質(zhì)Si粉為2 3. 5wt%，B4C粉為
1.5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。本實(shí)施例中本體原料中的膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng) 90(Tii0(rc處理，再通過(guò)溶膠浸潰處理，在表面形成防氧化涂層的石墨；渣線部位原料中的膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll00°C處理后所制得到的石墨。本實(shí)施例的制備方法除在110(Tll50°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為13. 6^14. 2MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為35. 9^42. 8MPa，渣線侵蝕速率為O. 012、· 014mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例3
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為38 45wt%，鋯莫來(lái)石為l(Tl4wt%，a -Al2O3微粉為18 23wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為I 2. 5wt%，單質(zhì)Si粉為 2 3. 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為8(T85wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為 O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。本實(shí)施例中本體原料中的膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng) 90(Tll00°C處理后所制得到的石墨；渣線部位原料中的膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll0(rC處理，再通過(guò)溶膠浸潰處理，在表面形成防氧化涂層的石墨。本實(shí)施例的制備方法除在115(Tl200°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為12. 6^13. 8MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為34. 6^38. 8MPa，渣線侵蝕速率為O. Ο ΓΟ. 016mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例4
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為42 50wt%，鋯莫來(lái)石為6 llwt%，a -Al2O3微粉為15 19wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為3. 5 5wt%，單質(zhì)Si粉為 3 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為85 90wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為 O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨均為將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tii0(rc處理，再通過(guò)溶膠浸潰處理，在表面形成防氧化涂層的石墨。本實(shí)施例的制備方法除在115(Tl200°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為13. 6^14. 2MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為37. 6^42. 3MPa，渣線侵蝕速率為(λ Ο ΓΟ. 013mm/min，開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例5
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是白剛玉為25 32wt%，鋯莫來(lái)石為16 20wt%，a -Al2O3微粉為 28 32wt%，鱗片石墨為6 8wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為3. 5 5wt%，單質(zhì)Si粉為 3 5wt%，B4C粉為O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為7(T75wt%，鱗片石墨為 6 8wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%, SiC粉為3 5wt%，單質(zhì)Si粉為3. 5 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例I。本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為12. Π3. 5MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為35. 2^38. 9MPa，渣線侵蝕速率為O. 013^0. 015mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例6
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是白剛玉為32 38wt%，鋯莫來(lái)石為14 18被％，a -Al2O3微粉為 23 28wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為2 3. 5wt%，單質(zhì)Si粉為
0.5 2wt%，B4C粉為I. 5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為75 80wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為3 5wt%，單質(zhì)Si粉為2 3. 5wt%，B4C粉為
1.5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例3。本實(shí)施例的制備方法除在110(Tll50°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為12. Γ13. 5MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為34. 6^38. 4MPa，渣線侵蝕速率為O. Ο ΓΟ. 016mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例7
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是白剛玉為38 45wt%，鋯莫來(lái)石為l(Tl4wt%，a -Al2O3微粉為 18 23wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為I 2. 5wt%，單質(zhì)Si粉為 2 3. 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。
渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為8(T85wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為 O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例2。本實(shí)施例的制備方法除在110(Tll5(TC條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為12 13. 2MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為34 37. 8MPa，渣線侵蝕速率為O. 010^0. 013mm/min，開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例8
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是白剛玉為42 50wt%，鋯莫來(lái)石為6 llwt%，Q-Al2O3微粉為 15 19wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為3. 5 5wt%，單質(zhì)Si粉為3 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為85 90wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為 O. 5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例4。本實(shí)施例的制備方法除在115(Tl200°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為13. 9^14. 7MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為37. 9^43. 4MPa，渣線侵蝕速率為O. 01(T0. 012mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例9
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為15 30wt%，白剛玉為l(T21wt%，鋯莫來(lái)石為 16 20wt%，a -Al2O3微粉為15 19wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為 3. 5 5wt%，單質(zhì)Si粉為3 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為85 90wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為
0.5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為4 6wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例3。本實(shí)施例的制備方法同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為12 13. 5MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為34. 6^37. 5MPa，渣線侵蝕速率為O. 013^0. 016mm/min，開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例10
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為I f 22wt%,白剛玉為14 28wt%,錯(cuò)莫來(lái)石為 14 18wt%，a -Al2O3微粉為23 28wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為 2 3. 5wt%,單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為I. 5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為75 80wt%，鱗片石墨為4 6wt%，膨脹石墨為2 3. 5wt%，SiC粉為3 5wt%，單質(zhì)Si粉為2 3. 5wt%，B4C粉為
1.5 2. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為5 8wt%。
本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例2。本實(shí)施例的制備方法除在110(Tll50°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為1Γ14. 8MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為38. 3 43MPa，渣線侵蝕速率為O. 013 O. 017mm/min，開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。實(shí)施例11
一種浸入式水口及其制備方法。浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料 本體原料及其含量是板狀剛玉為7 20wt%，白剛玉為18 30wt%，鋯莫來(lái)石為 16 20wt%，a -Al2O3微粉為15 19wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為3. 5 5wt%，SiC粉為
3.5 5wt%，單質(zhì)Si粉為3 5wt%，B4C粉為2 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為85 90wt%，鱗片石墨為3 5wt%，膨脹石墨為O. 5 2wt%，SiC粉為I 3wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 2wt%，B4C粉為
O.5 I. 5wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 5wt%。本實(shí)施例中本體原料和渣線部位原料中的膨脹石墨同實(shí)施例4。本實(shí)施例的制備方法除在115(Tl200°C條件下燒成外，其余同實(shí)施例I。本實(shí)施例所制備的浸入式水口經(jīng)檢測(cè)常溫抗折強(qiáng)度為13. 8^14. 6MPa，常溫耐壓強(qiáng)度為38 42. 8MPa，渣線侵蝕速率為O. 010 0. 012mm/min,開(kāi)澆時(shí)無(wú)炸裂現(xiàn)象。
本具體實(shí)施方式
將膨脹石墨引入到浸入式水口耐火材料中，部分替代普通鱗片石墨并均勻分散在浸入式水口耐火材料中，由于膨脹石墨具有豐富的多孔結(jié)構(gòu)和納米石墨片層結(jié)構(gòu)，有利于吸收熱應(yīng)力、抑制裂紋擴(kuò)展，起到了由大量鱗片石墨加入而產(chǎn)生的效果，即具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性與抗渣侵蝕性。膨脹石墨比表面積較大，容易氧化，預(yù)先對(duì)其進(jìn)行溶膠浸潰處理，使其在表面形成防氧化涂層，更有利于發(fā)揮膨脹石墨的優(yōu)良特性。故浸入式水口不僅降低了碳含量，且強(qiáng)度明顯提高、熱導(dǎo)率顯著降低和減少了鋼水澆鑄過(guò)程中的熱能損耗， 達(dá)到了節(jié)能減排的目的。 因此，本具體實(shí)施方式
制備的浸入式水口具有碳含量低、強(qiáng)度高、抗熱震性和抗渣侵蝕性?xún)?yōu)良和符合節(jié)能減排要求的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種浸入式水口的制備方法，其特征在于浸入式水口原料包括本體原料和渣線部位原料本體原料及其含量是剛玉為25 50wt%，鋯莫來(lái)石為6 20wt%，a -Al2O3微粉為 15 32wt%，鱗片石墨為3 8wt%，膨脹石墨為O. 5 5wt%，SiC粉為I 5wt%，單質(zhì)Si粉為 O. 5 5wt%，B4C粉為O. 5 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 8wt% ；渣線部位原料及其含量是氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為7(T90wt%，鱗片石墨為3 8wt%， 膨脹石墨為O. 5 5wt%，SiC粉為I 5wt%，單質(zhì)Si粉為O. 5 5wt%，B4C粉為O. 5 3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3 8wt% ；所述浸入式水口的制備方法是按上述原料及其含量，除本體原料中的熱固性酚醛樹(shù)脂和渣線部位原料中的熱固性酚醛樹(shù)脂外，先將其余的本體原料和其余的渣線部位原料分別用造粒機(jī)混合均勻，再分別加入熱固性酚醛樹(shù)脂進(jìn)行造粒，然后將制備的本體造粒料和渣線部位造粒料經(jīng)干燥后采用等靜壓機(jī)成型，在105(Γ1200 和還原氣氛的條件下燒成，燒成后的產(chǎn)品經(jīng)車(chē)床加工和表面熱噴涂防氧化陶瓷涂層處理，烘干后即得浸入式水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述浸入式水口的制備方法，其特征在于所述剛玉為板狀剛玉、或?yàn)榘讋傆瘛⒒驗(yàn)榘鍫顒傆窈桶讋傆?，剛玉的粒度彡O. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述浸入式水口的制備方法，其特征在于所述鋯莫來(lái)石的粒度為 O. 2mnT0· 6mm, a -Al2O3微粉的平均粒徑為I 4 μ m, SiC粉的粒度為彡O. 088mm,單質(zhì)Si粉的粒度為彡O. 045mm, B4C粉的粒度為彡O. 045mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述浸入式水口的制備方法，其特征在于所述鱗片石墨的顆粒級(jí)配是0·3 O. 18mm 為 I 3wt%，〈O.18mm 為 2 5wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述浸入式水口的制備方法，其特征在于所述氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯的顆粒級(jí)配是0. 5 O. 045mm為48 60wt%，〈O. 045mm為22 30wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述浸入式水口的制備方法，其特征在于所述膨脹石墨是將粒度小于O. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll00°C處理后所制得到的石墨，或?qū)⒘６刃∮贠. 18mm的氧化石墨經(jīng)90(Tll0(rC處理，再通過(guò)溶膠浸潰處理，在表面形成防氧化涂層的石墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求Γ6項(xiàng)中任一項(xiàng)浸入式水口的制備方法所制備的浸入式水口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種浸入式水口及其制備方法。其技術(shù)方案是本體原料及含量剛玉為25~50wt%，鋯莫來(lái)石為6~20wt%，α-Al2O3微粉為15~32wt%，鱗片石墨為3~8wt%，膨脹石墨為0.5~5wt%，SiC粉為1~5wt%，單質(zhì)Si粉為0.5~5wt%，B4C粉為0.5~3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3~8wt%；渣線部位原料及含量氧化鈣部分穩(wěn)定氧化鋯為70~90wt%，鱗片石墨為3~8wt%，膨脹石墨為0.5~5wt%，SiC粉為1~5wt%，單質(zhì)Si粉為0.5~5wt%，B4C粉為0.5~3wt%和熱固性酚醛樹(shù)脂為3~8wt%。制備方法是將所述兩種原料分別混勻和造粒，造粒后成型，在1050~1200℃和還原氣氛下燒成，表面加工和處理，烘干。其制品具有碳含量低、強(qiáng)度高、抗熱震性和抗渣侵蝕性?xún)?yōu)良的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22D41/50GK102603334SQ201210081010
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者別傳玉, 朱天彬, 李亞偉, 李淑靜, 李遠(yuǎn)兵, 桑紹柏, 王慶虎, 趙雷, 金勝利 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)