一种有机制造技术

本申请涉及耐火材料水口结构的技术领域，具体是一种有机

【技术实现步骤摘要】
一种有机、无机结合剂双层结构水口及其制备方法


[0001]本申请涉及耐火材料的
，尤其是涉及一种有机
、
无机结合剂双层结构水口及其制备方法
。

技术介绍

[0002]水口是一种用于钢包中钢水导流的结构，能够使得钢水的流动保持稳定，进而便于浇注的顺利完成，由于水口在浇注时与较高温度的钢水直接接触，其自身性能的稳定尤为重要，首先为耐高温，其次为性能稳定，均为重要因素，近年来耐火材料，尤其是氧化铝等氧化材料的产量得到提升，使得水口的耐火性能够得到保证，但是在使用过程中，性能的稳定不够理想，由于水口在单次浇注中使用时间不长，通过高温钢水后温度急速下降，使用一段时间后会产生裂纹，特别是外部裂纹首先产生，由于通过钢水时自身体积膨胀，通过后温度下降，导致水口内外两侧膨胀速度和膨胀尺寸不同，进而在外侧发生开裂，此时如不及时更换水口，就会导致内侧裂缝，这在钢水浇注时极易发生突然裂开，进而引发安全事故；因此如何改善水口的性能稳定，保证其较长的使用寿命限位尤为重要；现有的实际操作中，为了延长其使用寿命，一些采用更厚的水口壁结构，并在较厚的水口壁外部加设金属外壳，进而提升水口的防护性能，但是由于金属与水口之间膨胀系数不同，对内部较厚水口壁的保护效果不够理想，仍然在外部发生开裂，使用寿命变化不够明显，为了解决水口由于受热导致的外部开裂现问题，提出有机
、
无机结合剂双层结构及其制备方法
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本申请的目的是提供一种使用性能稳定，不易发生外部裂纹，制造成本与传统水口相比基本不变，使用寿命更长的有机
、
无机结合剂双层结构及其制备方法
。
[0004]本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐火材料水口结构，包括：无机内衬层和有机外套层；其中，所述无机内衬层为管状，所述有机外套层固定连接在无机内衬层的外表面，所述有机外套层下端呈锥形倾斜面，所述有机外套层的上端设置有向外凸起的凸环结构
。
[0005]一种有机
、
无机结合剂双层结构水口制备方法，包括以下步骤：步骤
a
，原料准备，采购制造所需的原材料，包括块状和结晶体原材料；步骤
b
，研磨
、
混合，根据比例将原料进行混合并搅拌，加入
1/2
体积水或者粘结剂充分混合；其中一份单独加入磷酸二氢铝作为无机结合剂进行混料；另一份加入铝碳材质和树脂作为结合剂进行混料；步骤
c
，湿料压力成型，首先将添加铝碳材质和树脂作为添加剂的原料放入模具内侧一层并进行振动，进而在模具外层加入磷酸二氢铝作为添加剂的原料，并进行振动，随后取出两层之间的隔板使得两层原料相互接触，进而对模具端部进行施压，使得两侧结构能够相互接触充分；
步骤
d
，静压干燥，将湿料压力成型后的水口转移排列，并在上端加注口堆放重物进行压力保持，使得压力保持
2h
以上，随后拆模排列进行自然干燥；步骤
e
，低温预热，将干燥后的坯料转移至砖窑中，并逐步升高窑内温度，使得内部温度保持在正常烧制加热最高温度的
1/2
至
2/3
之间，并保持
5h
以上；步骤
f
，高温加热，将窑内温度升至
1700
度，并保持
40h
以上，随后缓慢冷却至常温；步骤
g
，打磨抛光，使用磨削设备对水口成品外表进行打磨，使其外表面保持光滑平整状态，对内部通孔表面进行打磨；步骤
h
，质检，测量成品的高度
、
直径参数，采用随机抽检方式对同一批次成品进行影像检测
。
[0006]可选的，所述步骤
a
中，原料种类包括金刚玉
、
磷酸二氢铝
、
铝碳材质添加剂
、
氧化铝
、
氧化皓
、
氧化硅以及一些辅料，其中辅料为氧化物窃据备抗高温性能
。
[0007]可选的，所述步骤
b
中，一些原料为块状，采用颚式破碎机配合辊式研磨设备，对块状原材料进行破碎并碾压，使得原材料颗粒变小，并筛选出较大颗粒，使得混合的原材料中，最大颗粒直径小于
0.5cm
；进而将原料根据比例混合后分为两份备用；其中有机结合剂选用铝碳材质和树脂为主；无机结合剂选用磷酸二氢铝材质为主
。
[0008]可选的，所述步骤
c
中模具腔为双层结构，能够在两侧分别灌入原料后抽出中部隔板，进而使得两种添加剂的混合原料相互处于内侧和外侧，且两者之间能够充分贴合
。
[0009]可选的，所述步骤
d
中压力使得两层坯料更为充分的粘结在一起，减少两者之间的空隙，所述步骤
e
为步骤的延续，有助于保持内部的紧密状态，使得内部干燥后更为密实
。
[0010]可选的，所述步骤
e
中首先在窑中冲入氮气等惰性气体，赶出窑内的空气，进而开启加热设备，使得内部温度缓慢升高，并维持在持续加热温度的一半以上保持五小时以上，使得坯料内部的有机质进行反应，并在相互之间进行结合，有助于内部的双层结构接触位置相互融合，形成致密结合体
。
[0011]可选的，所述步骤
f
中，烧结设备采用电阻炉或者高温天然气炉，持续保持
45
小时以上，使得内部晶相结构充分反应并在冷却后保持性态完全稳定
。
[0012]可选的，所述步骤
g
中采用转盘式和手持式打磨设备，将烧制后的成品外表面凸起
、
边缘毛刺进行打磨，进而使得孔洞等主要尺寸符合目标尺寸，误差保持在正负
5%
以内
。
[0013]可选的，所述步骤
h
中，采用超声波探测设备
、
显微镜
、
测量卡尺
、
粗糙度测量仪等设备进行尺寸合特性检测
。
[0014]该水口采用双层结构，且外层膨胀系数大于内层，使得水口在受热后外部开裂现象得到解决，使用过程中不容易发生裂纹，有效解决了外部首先开裂导致的裂缝向内延伸现象，延长了水口的使用寿命，降低了使用成本；该有机
、
无机结合剂双层结构水口制备方法，通过对水口粘结剂种类进行调整，进而配合加工工艺，得到更为耐用的水口产品，在使用过程中不必频繁更换，具有较好的应用前景；该有机
、
无机结合剂双层结构水口制备方法
,
通过压力保持以及加热温度的调整，有效改善了水口坯料烧结过程中颗粒之间的结合程度，使得双层结构能够更好的融合在一起，内部结合体颗粒更为均匀，不容易出现裂缝，更容易被厂家所接受
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有机
、
无机结合剂双层结构水口，其特征在于，包括：无机内衬层和有机外套层；其中，所述无机内衬层为管状，所述有机外套层固定连接在无机内衬层的外表面，所述有机外套层下端呈锥形倾斜面，所述有机外套层的上端设置有向外凸起的凸环结构
。2.
根据权利要求1所述的一种有机
、
无机结合剂双层结构水口制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
a
，原料准备，采购制造所需的原材料，包括块状和结晶体原材料；步骤
b
，研磨
、
混合，根据比例将原料进行混合并搅拌，加入
1/2
体积水或者粘结剂充分混合；将混合充分的原料分为两份；其中一份另外加入磷酸二氢铝作为无机结合剂并混合充分；另一份加入铝碳材质和树脂作为结合剂并混合充分；步骤
c
，湿料压力成型，首先将添加铝碳材质和树脂作为添加剂的原料放入模具内侧一层腔体内并进行振动，进而在模具外层腔体加入磷酸二氢铝作为添加剂的原料，并进行振动，随后取出两层之间的隔板使得两层原料相互接触，进而对模具端部进行施压，使得两侧结构能够相互接触充分；步骤
d
，静压干燥，将湿料压力成型后的水口转移排列，并在上端加注口堆放重物进行压力保持，使得压力保持
2h
以上，随后拆模排列进行自然干燥；步骤
e
，低温预热，将干燥后的坯料转移至砖窑中，并逐步升高窑内温度，使得内部温度保持在正常烧制加热最高温度的
1/2
至
2/3
之间，并保持
5h
以上；步骤
f
，高温加热，将窑内温度升至
1700
度，并保持
40h
以上，随后缓慢冷却至常温；步骤
g
，打磨抛光，使用磨削设备对水口成品外表进行打磨，使其外表面保持光滑平整状态，对内部通孔表面进行打磨；步骤
h
，质检，测量成品的高度
、
直径参数，采用随机抽检方式对同一批次成品进行影像检测
。3.
根据权利要求2所述的一种有机
、
无机结合剂双层结构水口制备方法，其特征在于：所述步骤
a
中，原料种类包括金刚玉
、
磷酸二氢铝
、
铝碳材质添加剂
、
氧化铝
、
氧化皓
、
氧化硅以及一些辅料，其中辅料为氧化物窃据备抗高温性能
。4.
根据权利要求2所述的一种有机
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李心田，崔东坡，张辽，李雷峰，胡呈科，
申请(专利权)人：洛阳合创科技材料有限公司，
类型：发明
国别省市：