高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高精度控制成型復(fù)合出鋼口管 磚及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 出鋼口是鋼水由轉(zhuǎn)爐進(jìn)入鋼包的唯一通道。出鋼時(shí)，要承受高溫鋼水、爐渣的摩擦 沖刷和氧化侵蝕，加之急冷急熱的作用，導(dǎo)致出鋼口壽命很低，需要不斷的修補(bǔ)和更換，不 僅影響生產(chǎn)周期，而且影響鋼水質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性。出鋼口內(nèi)徑大小，直接影響到出鋼速度 的快慢及出鋼時(shí)間的長短。出鋼口使用初期內(nèi)徑相對較小，出鐵速度較慢，出鐵時(shí)間較長， 影響生產(chǎn)節(jié)奏。隨著出鋼次數(shù)的增加，出鋼口內(nèi)徑由于渣鐵沖刷、侵蝕等作用逐漸變大，會 導(dǎo)致鋼流速度變大、素流大、易下渣等缺點(diǎn)。因此，保持出鋼口內(nèi)徑相對穩(wěn)定，有著重大的意 義。
[0003] 目前鋼廠一般采用儀碳質(zhì)出鋼口管磚，采用等靜壓設(shè)備整體成型，具有壓力均勻， 整體性好的優(yōu)點(diǎn)。但等靜壓成型出鋼口管磚，往往存在W下缺點(diǎn)：一、由于成型設(shè)備限制，不 能成型超出一定長度的出鋼口管磚產(chǎn)品；二、由于等靜壓壓力方向是由外至內(nèi)，從而導(dǎo)致出 鋼口管磚內(nèi)外壁性能不均勻；=、等靜壓成型出鋼口管磚精度不高，后期加工修整量較大， 造成原料和時(shí)間的浪費(fèi)；四、由于體積較大，給運(yùn)輸和施工帶來不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高精度控制成型復(fù)合出鋼口管 磚及其制造方法，采用電動螺旋高精度控制成型，長度方向采用多節(jié)式組裝或者多節(jié)式與 整體管磚拼裝的方式，直徑方向通過改變內(nèi)外壁耐火材料種類，達(dá)到長度不受限制，且出鋼 速度及鋼水質(zhì)量相對穩(wěn)定的目的。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下： 陽006] -種高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚，沿徑向由內(nèi)壁和外壁構(gòu)成，內(nèi)壁和外壁間 設(shè)置有薄壁金屬圓筒；
[0007] 所述內(nèi)壁由如下重量百分比原料制備而成：
[0008] 主料：高純儀砂80-90wt%
[0009]輔料：石墨 6-15. 5wt%
[0010] 結(jié)合劑：酪醒樹脂3. 5-4. 5wt% ;
[0011] 所述外壁由如下重量百分比原料制備而成：
[0012] 主料：電烙儀砂75-85wt% 陽01引 輔料：石墨4-16wt%
[0014] 抗氧化劑：侶粉、娃粉、碳化棚中的一種或幾種混合物5-llwt%
[0015] 結(jié)合劑：酪醒樹脂3.5-4. 5wt%。
[0016] 在上述技術(shù)方案中，所述高純儀砂純度為MgO> 97wt%，且由粒度D《0. 088mm， 0. 088mm<D< 1mm，Imm《D《3mm混合而成。 陽017]在上述技術(shù)方案中，所述電烙儀砂為大結(jié)晶儀砂，純度為MgO>98. %， Si〇2《0. 6wt%，灼減《0. 25wt%，且由粒度D《0. 088mm，0. 088mm<D<1mm. Imm《D《3mm混合而成。
[0018] 在上述技術(shù)方案中，所述石墨為鱗片石墨，其純度為C>98wt%，粒度為-100目。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，所述抗氧化劑的平均粒度為10-100ym。
[0020] 在上述技術(shù)方案中，所述酪醒樹脂固含量> 72wt%，殘?zhí)剂?gt; 42wt%，水分《Swt%。
[0021] 上述高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚的制造方法，包括如下步驟：配料、混娠、生 巧成型、熱處理和組裝，所述混娠步驟中，內(nèi)壁原料和外壁原料分開混娠，內(nèi)壁原料混娠依 次為：低速時(shí)加入粒度為0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的高純儀砂，干混1-2分鐘 一加入酪醒樹脂，濕混2-3分鐘一加入石墨，濕混2-3分鐘一加入粒度為《0. 088mm的高純 儀砂，濕混2-3分鐘一高速混合10-15分鐘一出料；外壁原料混娠依次為：低速時(shí)加入粒度 為0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的電烙儀砂，干混1-2分鐘一加入酪醒樹脂，濕混 2-3分鐘一加入石墨，濕混2-3分鐘一加入粒度為《0. 088mm的高純儀砂和抗氧化劑，濕混 2-3分鐘一高速混合10-15分鐘一出料；所有泥料要求混合均勻，不得有浮游粉塵，泥料中 粒度《0. 088mm的原料控制在28-40wt%，混娠過程中泥料溫度不得超過70°C。
[0022] 在上述技術(shù)方案中，所述生巧成型步驟中，將泥料填充入模具中，成型設(shè)備為電動 螺旋壓磚機(jī)，成型壓力> 6300KN。
[0023] 在上述技術(shù)方案中，所述熱處理步驟中，半成品磚巧應(yīng)自然干燥8小時(shí)，然后入害 干燥，210°C保溫10-20小時(shí)。
[0024] 本發(fā)明的有益效果：
[00巧](1)本發(fā)明的高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚采用多節(jié)式管磚組合或者多節(jié)式管 磚與等靜壓管磚組合方式，能根據(jù)鋼廠需要設(shè)計(jì)長度，且采用電動螺旋壓力機(jī)精確控制成 型的多節(jié)式管磚，還具有后期加工修整量小，節(jié)約原料，外型美觀，組裝、運(yùn)輸方便，整體性 強(qiáng)等優(yōu)勢。
[0026] 似本發(fā)明的高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚制造過程所采用的電動螺旋壓力機(jī) 是一種工藝適用性極強(qiáng)的鍛壓設(shè)備，具有能量控制準(zhǔn)確，行程次數(shù)高，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，傳動 鏈短，操作維修方便，節(jié)約勞動力和維修費(fèi)用，運(yùn)行安全，可根據(jù)鍛件成形工藝，調(diào)整打擊力 和打擊能量，鍛件成形精度高，模具應(yīng)力小，模具使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)。與摩擦壓力機(jī)相 比，還具有無摩擦盤、橫軸等中間傳動裝置和摩擦帶易損件，零部件少，可靠性高，精度好等 特點(diǎn)。與等靜壓機(jī)相比，具有成型速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)。因此，可采用高精度控制電動螺 旋壓力機(jī)成型多節(jié)式復(fù)合出鋼口管磚，具有精度高、壓力均勻、組裝方便、整體性好等優(yōu)點(diǎn)， 能滿足鋼廠出鋼口使用要求。
[0027] (3)本發(fā)明的高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚直徑方向采用兩種材質(zhì)耐火材料組 成，主要體現(xiàn)在W下幾個方面：1)外壁部分中的儀砂還有較高M(jìn)gO含量，使得方儀石直接結(jié) 合程度增強(qiáng)，管磚的抗侵蝕性強(qiáng)；2)外壁部分儀砂的方儀石晶粒比內(nèi)徑部分大，高溫下失 重較小，抗侵蝕性強(qiáng)；3)外壁部分含有復(fù)合抗氧化劑，抗氧化性比內(nèi)徑部分強(qiáng)。由于W上= 個因素的存在，該高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚外壁部分較內(nèi)壁部分具有更加優(yōu)秀的抗 渣鐵沖刷、侵蝕及抗氧化性能。該復(fù)合出鋼口使用初期，內(nèi)徑較小，但鋼水接觸的材料相對 較差，侵蝕較快，能保證運(yùn)個時(shí)期不會由于擴(kuò)孔速度慢，導(dǎo)致鋼水流速慢，出鋼時(shí)間長，影響 生產(chǎn)節(jié)奏。隨著侵蝕過程的進(jìn)行，管磚內(nèi)徑變大，當(dāng)鋼水接觸到外壁區(qū)域，由于外壁區(qū)域內(nèi) 耐火材料的抗氧化性、抗侵蝕性較強(qiáng)，侵蝕過程變慢，能有效防止由于孔徑的快速變大導(dǎo)致 鋼水流速快，出鋼時(shí)間短，素流大，下渣多等缺點(diǎn)。因此，通過直徑方向采用兩種材質(zhì)耐火材 料組成，并根據(jù)鋼廠實(shí)際調(diào)整兩種材料的比例，能在保證管磚整體壽命前提下，達(dá)到整個管 磚使用過程出鋼速度相對穩(wěn)定，鋼水質(zhì)量相對穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0028] 圖1為高精度控制成型出鋼口管磚單節(jié)圖。
[0029] 圖2為高精度控制成型出鋼口管磚組裝圖。
[0030] 圖中：內(nèi)壁1、薄壁圓筒2、外壁3。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 陽03引 實(shí)施例1 :
[0033] 一種高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚，沿徑向由內(nèi)壁1和外壁3構(gòu)成，內(nèi)壁和外壁 間設(shè)置有薄壁金屬圓筒2;
[0034] 所述內(nèi)壁1原料重量百分比如下：
[0035] 主料：高純儀砂8Iwt%
[0036] 輔料：石墨 15. 3wt%
[0037] 結(jié)合劑：酪醒樹脂3. 7wt%; 陽03引所述外壁3原料重量百分比如下：
[0039] 主料：電烙儀砂75wt%
[0040] 輔料：石墨 12. 3wt%
[0041 ] 抗氧化劑：金屬侶粉9wt%
[0042] 結(jié)合劑：酪醒樹脂3. 7wt%。
[0043] 所述的高純儀砂的純度為MgO> 97wt%，由D《0. 088mm，0. 088mm<D<Imm和 Imm《D《3mmS種粒度混合而成，比例分別是20wt%、30wt%、50wt% ;所述電烙儀砂為 大結(jié)晶儀砂，純度為MgO> 98. 2wt%，Si02《0. 6wt%，灼減《0. 25wt%，且由《0. 088mm， 0. 088-lmm，l-3mmS種粒度混合而成，比例分別為20wt%、30wt%、50wt%;所述石墨為鱗片 石墨，純度為C>98%，粒度為-100目；所述金屬侶粉粒度為-IOOym;所述酪醒樹脂的固 含量> 72wt%，殘?zhí)剂?gt; 42wt%，水分《5wt%。
[0044] 所述高精度控制成型復(fù)合出鋼口管磚的制造方法包括如下步驟：配料、混娠、生巧 成型、熱處理和組裝。所述混娠步驟中，內(nèi)壁1原料和外壁3原料分開混娠，內(nèi)壁1原料混娠 依次為：低速時(shí)加入粒度為0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的高純儀砂，干混1-2分 鐘一加入酪醒樹脂，濕混2-3分鐘一加入石墨，濕混2-3分鐘一加入粒度D《0. 088mm的高 純儀砂，濕混2-3分鐘一高速混合10-15分鐘一出料；外壁3原料混娠依次為：低速時(shí)加入 粒度為0. 088mm<D<Imm和Imm《D《3mm的電烙儀砂，干混1-2分鐘一加入酪醒樹脂， 濕混2-3分鐘一加入石墨，濕混2-3分鐘一加入粒度D《0. 088mm的高純儀砂和抗氧化劑， 濕混2-3分鐘一高速混合10-15分鐘一出料；所有泥料要求混合均勻，不得有浮游粉塵，泥 料中粒度D《0. 088mm的原料控制在28-40wt%，混娠過程中泥料溫度不得超過70°C。所 述生巧成型步驟中，準(zhǔn)確稱量泥料的重量，填充入模具中，稱料過程中要均勻化料，防止泥 料偏析，布料時(shí)，內(nèi)外壁原料之間采用金屬薄圓筒2隔開，分別均勻布料，壓實(shí)，成型設(shè)備為 電動螺旋壓磚機(jī)，成型壓力> 6300KN，成型參數(shù)如下表1所示。
[0045]表1實(shí)施例1中生巧成型時(shí)具體參數(shù)表
陽047] 所述熱處理步驟中，半成品磚巧應(yīng)自然干燥8小時(shí)，然后入害干燥，210°C保溫12 小時(shí)。所述組裝步驟中，