一種連鑄用彌散性吹氬塞棒及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連鑄用塞棒，尤其涉及一種連鑄用彌散性吹氬塞棒及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塞棒是裝在中間包內(nèi)靠升降位移控制水口開閉及鋼水流量的耐火材料棒，由塞棒本體和塞棒頭組成，上端靠螺栓與升降機(jī)構(gòu)的橫臂聯(lián)結(jié)，下端靠螺紋或銷釘與塞頭磚連接，中間套袖磚。塞棒是連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)中的關(guān)鍵性功能耐火材料，它與中間包上水口配合，控制從中間包到結(jié)晶器中的鋼流，通過塞棒向流鋼通道吹入氬氣，防止通道內(nèi)由于夾雜物沉積堵塞，提高鋼水質(zhì)量，維持連鑄生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
[0003]目前普遍使用的吹氬型塞棒按結(jié)構(gòu)形式分為單孔型吹氬塞棒(如圖1所示)和多孔型吹氬塞棒(如圖2所示)，即在塞棒頭I上開有數(shù)量不等的導(dǎo)氣孔，這些導(dǎo)氣孔與塞棒本體2中的氬氣通道3相連通。在使用過程中，通過導(dǎo)氣孔吹入的氬氣比較集中，在鋼水中容易形成大氣泡，導(dǎo)致結(jié)晶器液位波動；另外，鋼水中的雜質(zhì)容易沉積在塞棒頭表面影響塞棒頭控流精度，而目前單孔或多孔型塞棒通過導(dǎo)氣孔吹入的氬氣分布不均勻，呈點(diǎn)狀分布，無法有效地把沉積在塞棒頭表面的絮狀物清理掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，塞棒頭不設(shè)導(dǎo)氣孔，而是通過顯氣孔率較大的多孔材料彌散性地吹入氬氣，氬氣吹入的均勻性好，可以有效清除掉沉積在塞棒頭上的雜質(zhì)，提高控流精度，同時減少集中吹入氬氣形成的大氣泡對結(jié)晶器液位波動的影響，提升吹氬效果；本發(fā)明同時提供了所述塞棒的制造方法。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，包括塞棒本體和固定在塞棒本體前端的塞棒頭，塞棒本體內(nèi)設(shè)有通往塞棒頭的氬氣通道，所述塞棒頭采用多孔材料制成，氬氣透過多孔材料彌散性地吹入到鋼水中。
[0007]所述多孔材料的顯氣孔率大于20%。
[0008]所述多孔材料由下述成分按重量份比例組成:鱗片石墨5?20份、剛玉65?85份、添加劑0.5?10份、燒失劑0.5?10份；外加上述成份總重量4?12%的酚醛樹脂。
[0009]所述添加劑為金屬硅粉、鋁鎂合金粉、碳化硼中的一種、兩種或兩種以上任意組入口 ο
[0010]一種連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造方法，包括如下步驟:
[0011]I)配料:按照重量份比例將塞棒頭各原料稱好備用；
[0012]2)混合:把塞棒頭原料依次加入高速混合機(jī)中，均勻混合為塞棒頭部料，干燥備用；另按常規(guī)工藝混合塞棒棒身料備用；
[0013]3)成型:把混合好的塞棒頭部料和塞棒棒身料分別加入到模具中，在等靜壓設(shè)備中成型，成型壓力120?150MPa ；
[0014]4)燒成:成型好的塞棒料在還原氣氛下，1000?1200°C溫度保溫6小時以上燒成；
[0015]5)機(jī)械加工:燒成的塞棒料按圖紙要求進(jìn)行車削加工；
[0016]6)涂覆:機(jī)械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即為最終成品；
[0017]7)包裝:成品經(jīng)檢查合格后包裝。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]I)本發(fā)明中塞棒頭不設(shè)導(dǎo)氣孔，而是通過顯氣孔率較大的多孔材料彌散性地吹入氬氣，氬氣吹入的均勻性好，可以有效清除掉沉積在塞棒頭上的雜質(zhì)，提高控流精度；
[0020]2)與帶有吹氬氣孔的常規(guī)塞棒相比，避免了集中吹入氬氣形成的大氣泡對結(jié)晶器液位波動的影響，提升了吹氬效果；
[0021]3)采用在原料中添加燒失劑的方法制作顯氣孔率大于20%的塞棒頭，制作過程簡單，成本低。
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有單孔型吹氬塞棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是現(xiàn)有多孔型吹氬塞棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明所述彌散性吹氬塞棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1.塞棒頭2.塞棒本體3.氬氣通道4.導(dǎo)氣孔
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
[0027]見圖3，是本發(fā)明所述連鑄用彌散性吹氬塞棒的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，包括塞棒本體2和固定在塞棒本體2前端的塞棒頭1，塞棒本體2內(nèi)設(shè)有通往塞棒頭I的氬氣通道3，所述塞棒頭I采用多孔材料制成，氬氣透過多孔材料彌散性地吹入到鋼水中。
[0028]所述多孔材料的顯氣孔率大于20%。
[0029]所述多孔材料由下述成分按重量份比例組成:鱗片石墨5?20份、剛玉65?85份、添加劑0.5?10份、燒失劑0.5?10份；外加上述成份總重量4?12%的酚醛樹脂。
[0030]所述添加劑為金屬硅粉、鋁鎂合金粉、碳化硼中的一種、兩種或兩種以上任意組入口 ο
[0031]一種連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造方法，包括如下步驟:
[0032]I)配料:按照重量份比例將塞棒頭I各原料稱好備用；
[0033]2)混合:把塞棒頭I原料依次加入高速混合機(jī)中，均勻混合為塞棒頭部料，干燥備用；另按常規(guī)工藝混合塞棒棒身料備用；
[0034]3)成型:把混合好的塞棒頭部料和塞棒棒身料分別加入到模具中，在等靜壓設(shè)備中成型，成型壓力120?150MPa ；
[0035]4)燒成:成型好的塞棒料在還原氣氛下，1000?1200°C溫度保溫6小時以上燒成；
[0036]5)機(jī)械加工:燒成的塞棒料按圖紙要求進(jìn)行車削加工；
[0037]6)涂覆:機(jī)械加工后的塞棒外壁涂刷防氧化涂料，即為最終成品；
[0038]7)包裝:成品經(jīng)檢查合格后包裝。
[0039]本發(fā)明采用在原料中添加燒失劑的方法制作顯氣孔率大于20%的多孔材料用作塞棒頭I，在壓模成型過程中，塞棒本體2的氬氣通道3延伸到塞棒頭I中，塞棒頭I上不開設(shè)專門的導(dǎo)氣孔4，而是使氬氣通過多孔材料中的孔洞彌散性地吹入到鋼水中，吹氬過程柔和、均勻，不會造成結(jié)晶器液位的波動。
[0040]以下實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0041]【實施例1】
[0042]本實施例中塞棒頭I由下述成分按重量份比例組成:鱗片石墨15份；剛玉80份；金屬硅粉3份；燒失劑為淀粉2份；外加上述成分總重量12%的酚醛樹脂。塞棒本體2采用常規(guī)材質(zhì)，這里不再詳細(xì)描述。
[0043]本實施例連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造工藝如下:
[0044]I)配料:按照重量份比例將塞棒頭I各原料稱好備用；
[0045]2)混合:把塞棒頭I原料依次加入高速混合機(jī)中，均勻混合為塞棒頭部料，干燥備用；另按常規(guī)工藝混合塞棒棒身料備用；
[0046]3)成型:把混合好的塞棒頭部料和塞棒棒身料分別加入到模具中，在等靜壓設(shè)備中成型，成型壓力130MPa ；
[0047]4)燒成:成型好的塞棒料在碳還原氣氛下，1000°C溫度保溫6小時燒成；
[0048]5)機(jī)械加工:燒成的塞棒料按圖紙要求進(jìn)行車削加工；
[0049]6)涂覆:機(jī)械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即為最終成品；
[0050]7)包裝:成品經(jīng)檢查合格后包裝。
[0051]經(jīng)檢測，本實施例塞棒頭I的物理性能指標(biāo)為:顯氣孔率21.3%，體積密度2.45g/cm3常溫抗折強(qiáng)度8.7Mpa。
[0052]【實施例2】
[0053]本實施例中塞棒頭I由下述成分按重量份比例組成:鱗片石墨10份、剛玉82份、碳化硼2份、鋁鎂合金粉3份，燒失劑為糊精4份，外加上述成分總重量9%的酚醛樹脂。塞棒本體2采用常規(guī)的材質(zhì)，這里不再詳細(xì)描述。
[0054]本實施例連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造工藝過程與實施例1相同，其中成型過程中成型壓力為140MPa ;燒成過程中在碳還原氣氛下，1100°C溫度保溫6.5小時燒成。
[0055]經(jīng)檢測，本實施例所制塞棒頭I的物理性能指標(biāo)為:顯氣孔率24.3%，體積密度2.40g/cm3，常溫抗折強(qiáng)度8.4Mpa。
[0056]【實施例3】
[0057]本實施例中塞棒頭I由下述成分按重量比例組成:鱗片石墨5份、剛玉81份、碳化硼2份，金屬硅粉3份，鋁鎂合金粉2份，燒失劑為聚乙烯7份，外加上述成分總重量7 %的酚醛樹脂。塞棒本體2采用常規(guī)材質(zhì)，這里不再詳細(xì)描述。
[0058]本實施例連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造工藝過程與實施例1相同，其中成型過程中成型壓力為150MPa ;燒成過程中在碳還原氣氛下，1200°C溫度保溫7小時燒成。
[0059]經(jīng)檢測，本實施例所制塞棒頭I的物理性能指標(biāo)為:顯氣孔率25.5%，體積密度
2.32g/cm3，常溫抗折強(qiáng)度8.0Mpa。
[0060]以上3個實施例所制成的塞棒，經(jīng)在不同的鋼廠實際使用，與常規(guī)的吹氬塞棒相比，彌散性吹氬塞棒控流穩(wěn)定，結(jié)晶器液位波動小，用戶十分滿意。
【主權(quán)項】
1.一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，包括塞棒本體和固定在塞棒本體前端的塞棒頭，塞棒本體內(nèi)設(shè)有通往塞棒頭的氬氣通道，其特征在于，所述塞棒頭采用多孔材料制成，氬氣透過多孔材料彌散性地吹入到鋼水中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，其特征在于，所述多孔材料的顯氣孔率大于20%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，其特征在于，所述多孔材料由下述成分按重量份比例組成:鱗片石墨5?20份、剛玉65?85份、添加劑0.5?10份、燒失劑0.5?10份；外加上述成份總重量4?12%的酚醛樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連鑄用彌散性吹氬塞棒，其特征在于，所述添加劑為金屬硅粉、鋁鎂合金粉、碳化硼中的一種、兩種或兩種以上任意組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連鑄用彌散性吹氬塞棒的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)配料:按照重量份比例將塞棒頭各原料稱好備用； 2)混合:把塞棒頭原料依次加入高速混合機(jī)中，均勻混合為塞棒頭部料，干燥備用?’另按常規(guī)工藝混合塞棒棒身料備用； 3)成型:把混合好的塞棒頭部料和塞棒棒身料分別加入到模具中，在等靜壓設(shè)備中成型，成型壓力120?150MPa ； 4)燒成:成型好的塞棒料在還原氣氛下，1000?1200°C溫度保溫6小時以上燒成； 5)機(jī)械加工:燒成的塞棒料按圖紙要求進(jìn)行車削加工； 6)涂覆:機(jī)械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即為最終成品； 7)包裝:成品經(jīng)檢查合格后包裝。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種連鑄用彌散性吹氬塞棒及其制造方法，塞棒包括塞棒本體和固定在塞棒本體前端的塞棒頭，塞棒本體內(nèi)設(shè)有通往塞棒頭的氬氣通道，塞棒頭采用多孔材料制成，氬氣透過多孔材料彌散性地吹入到鋼水中。制造方法包括配料、混合、成型、燒成、機(jī)械加工、涂覆和包裝過程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1)塞棒頭不設(shè)導(dǎo)氣孔，而是通過顯氣孔率較大的多孔材料彌散性地吹入氬氣，氬氣吹入的均勻性好，可以清除掉沉積在塞棒頭上的雜質(zhì)，提高控流精度；2)與常規(guī)塞棒相比，避免了集中吹入氬氣形成的大氣泡對結(jié)晶器液位波動的影響，提升了吹氬效果；3)采用在原料中添加燒失劑的方法制作顯氣孔率大于20％的塞棒頭，制作過程簡單，成本低。
【IPC分類】B22D41/18
【公開號】CN104889377
【申請?zhí)枴緾N201510189439
【發(fā)明人】李軾保, 李波, 王仁貴, 李濤, 胡曉光, 官陽亮, 高玉明
【申請人】遼寧科技大學(xué), 遼寧科大東方巨業(yè)高級陶瓷有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月18日