【技术实现步骤摘要】
本申请涉及耐火材料，尤其涉及一种连铸用塞棒及其制备方法。
技术介绍
1、连铸功能用耐火材料，是随钢铁冶炼工业连铸技术的发展而研发的一类特种耐火材料。长水口、塞棒和浸入式水口，是目前本领域公知的连铸功能用三大件，均采用连铸功能用耐火材料，也是保证连铸工艺得以正常运行的重要先决条件。目前的连铸工艺通常是钢水由钢包流入中间罐，然后再经中间罐的水口流入结晶器。
2、目前，全球约80%的钢坯采用连铸技术生产，长水口、塞棒和浸入式水口的性能好坏，直接影响连铸效率和钢坯质量。随着目前高速、高效连铸技术的普及，以及洁净钢冶炼技术的发展，对连铸用功能耐火件的性能、功能性和寿命的要求越来越严格。
3、连铸用塞棒，主要用于中间罐的开闭，控制塞棒头部至中间罐水口的位置来调节进入结晶器的钢水流量，还可以通过整体塞棒的中心孔向中间罐浸入式水口吹氩，以防止水口堵塞。不同于长水口，连铸用塞棒需要长时间置于中间罐内，长时间被钢水浸泡，更易老化、损坏。目前现有的连铸用塞棒，主体部分一般采用铝碳质材质；而为了适应不同钢种浇注和延长塞棒寿命，现有的塞棒多采用复合结构，采用抗钢水侵蚀性能更优的耐火材料制备渣线和塞棒头，而后与塞棒主体复合。复合塞棒的渣线和塞棒头，目前多采用含zro2、zro2-c质和mgo-c质等的耐火材料，以提高塞棒的抗侵蚀性能。
4、现有的铝碳质整体塞棒，耐钢水及熔渣的侵蚀性能，以及耐钢水冲刷性能并不十分理想，塞棒在使用时，长时间在钢水中浸泡后，易软化变形、断裂。而现有的复合塞棒，其渣线和塞棒头部分的抗剥落性和热振
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种抗热震性能和抗剥落性能更为优异，耐钢水和熔渣侵蚀性能较强，使用寿命较长，且在使用时不易出现掉片和崩裂问题的连铸用复合塞棒，本申请提供一种连铸用塞棒及其制备方法。
2、一方面，本申请提供了一种连铸用塞棒，包括塞棒本体，以及复合在塞棒本体上的塞棒棒头和塞棒渣线，
3、所述塞棒本体的材质采用铝镁碳质或镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用铝镁碳质或镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质；
4、所述的铝镁碳质的塞棒本体的各原料质量份数配比为：电熔铝镁尖晶石55~60份、活性α氧化铝粉6~8份、鳞片石墨18~22份、固体酚醛树脂粉6~8份、无机氮化物粉料0.2~0.5份、硅质复合抗氧化剂2~3份，以及溶剂6~8份；
5、所述的镁碳质的塞棒本体的各原料质量份数配比为：电熔镁砂54~60份、活性α氧化铝粉6~10份、鳞片石墨18~22份、固体酚醛树脂粉6~8份、无机氮化物粉料0.1~0.6份、镁盾2~3份，以及溶剂6~8份；
6、所述的铝镁碳质的塞棒棒头的各原料质量份数配比为：电熔铝镁尖晶石70~80份、活性α氧化铝粉3~6份、鳞片石墨6~10份、固体酚醛树脂粉5~8份、无机氮化物粉料0.3~0.8份，以及溶剂5~8份；
7、所述的镁碳质的塞棒棒头的各原料质量份数配比为：电熔镁砂75~80份、鳞片石墨8~12份、固体酚醛树脂粉6~7份、无机氮化物粉料0.2~0.5份、镁盾1.4~1.8份，以及溶剂5~6份。
8、可选的，所述塞棒本体的材质采用铝镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质；或者，所述塞棒本体的材质采用镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用铝镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质。
9、进一步可选的，所述的镁碳质的塞棒渣线的各原料质量份数配比为：电熔镁砂62~65份、鳞片石墨20~24份、固体酚醛树脂粉6~8份、无机氮化物粉料0.2~0.5份、镁盾1~2份，以及溶剂6~7份。
10、通过采用上述技术方案，本申请采用铝镁碳质或镁碳质的塞棒本体，塞棒棒头的材质采用铝镁碳质或镁碳质，塞棒渣线的材质采用镁碳质，制备出的复合塞棒的本体、棒头和渣线的热变形率十分接近，可以有效保证复合塞棒在长时间高温下，因各部分热变形率差异导致的剥落和开裂，能有效避免因掉片和表面脱落，导致碎屑进入钢水，影响钢水品质等问题；本申请采用铝镁碳质或镁碳质棒头，以及镁碳质渣线，烧制的耐火件具有极为优异的抗热震性能和抗侵蚀性能，耐高温性能优异，且能够有效耐受钢水冲刷和侵蚀，使用寿命较长；本申请的塞棒本体、塞棒棒头和渣线，采用无机氮化物粉料作为抗氧化剂，除了能够提高产品的抗氧化性能外，还能作为结合剂有效提高泥料的结合强度，降低静压成型压力，并提高泥料的脱模性能，能够使泥料在更低的静压下成型，且泥坯强度较好，能够有效提高烧制的耐火件的品质，提高制备效率；本申请采用特定原料配比的铝镁碳质或镁碳质本体，铝镁碳质或镁碳质棒头，以及镁碳质渣线，烧制得到的塞棒外部强度较高，本体部分也具有较高的强度，且各部分的结合强度较高，在长时间高温钢水的侵蚀下，能够保持完好的尺寸，可以有效避免因尺寸变化导致功能丧失。
11、可选的，所述镁盾采用粒径在1mm以内的镁盾粉料。
12、可选的，所述活性α氧化铝粉和无机氮化物粉料的粒径控制在325目以上。
13、可选的，所述无机氮化物粉料选自氮化硅、氮化硼和氮化铝中的至少两种。
14、可选的，所述电熔铝镁尖晶石的粒径控制在50~500μm，采用两种粒度的电熔铝镁尖晶石，所述两种粒径的电熔铝镁尖晶石的粒径差控制在200μm以上。
15、可选的，所述电熔镁砂的粒径控制在50~500μm，采用两种粒径的电熔镁砂，所述两种粒径的电熔镁砂的粒径差控制在200μm以上。
16、可选的，所述溶剂采用环己乙醇。
17、通过采用上述技术方案，本申请严格控制主要原料的粒度和配比后，制得的塞棒的抗剥落性能和使用寿命能够得到进一步提升。
18、另一方面，本申请还提供了上述连铸用塞棒的制备方法，包括以下步骤：
19、s1、分别将配方量的塞棒本体、塞棒棒头和塞棒渣线的原料投入混炼造粒机造粒，制成粒度1mm以内的颗粒，而后干燥处理至挥发份含量在5%以内，分别得到塞棒本体、塞棒棒头和塞棒渣线的泥料颗粒；
20、s2、将步骤s1得到的塞棒本体、塞棒棒头和塞棒渣线的泥料颗粒装模，在32~36mpa压力下，静压压制30~60s，制得塞棒泥坯；
21、s3、将步骤s2制得的塞棒泥坯，在180~240℃温度下，干燥7h以上，制得塞棒粗坯；
22、s4、将步骤s3制得的塞棒粗坯，在920~980℃温度下，高温烧结，制得塞棒成品。
23、可选的，所述步骤s1中，所述干燥处理，需控制塞棒本体、塞棒棒头和塞棒渣线的泥料颗粒的挥发份在2.2~2.8%。
24、可选的，所述步骤s1中，所述的铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连铸用塞棒，包括塞棒本体，以及复合在塞棒本体上的塞棒棒头和塞棒渣线，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述塞棒本体的材质采用铝镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质；或者，所述塞棒本体的材质采用镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用铝镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质。
3.根据权利要求2所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述的镁碳质的塞棒渣线的各原料质量份数配比为：电熔镁砂62~65份、鳞片石墨20~24份、固体酚醛树脂粉6~8份、无机氮化物粉料0.2~0.5份、镁盾1~2份，以及溶剂6~7份。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述镁盾采用粒径在1mm以内的镁盾粉料。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述活性α氧化铝粉和无机氮化物粉料的粒径控制在325目以上。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述无机氮化物粉料选自氮化硅、氮化硼和氮化铝中的至少两种。
8.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述电熔镁砂的粒径控制在50~500μm，采用两种粒径的电熔镁砂，所述两种粒径的电熔镁砂的粒径差控制在200μm以上。
9.一种权利要求1所述的连铸用塞棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的连铸用塞棒的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述干燥处理，需控制塞棒本体、塞棒棒头和塞棒渣线的泥料颗粒的挥发份在2.2~2.8%。
...【技术特征摘要】
1.一种连铸用塞棒，包括塞棒本体，以及复合在塞棒本体上的塞棒棒头和塞棒渣线，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述塞棒本体的材质采用铝镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质；或者，所述塞棒本体的材质采用镁碳质，所述塞棒棒头的材质采用铝镁碳质，所述塞棒渣线的材质采用镁碳质。
3.根据权利要求2所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述的镁碳质的塞棒渣线的各原料质量份数配比为：电熔镁砂62~65份、鳞片石墨20~24份、固体酚醛树脂粉6~8份、无机氮化物粉料0.2~0.5份、镁盾1~2份，以及溶剂6~7份。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述镁盾采用粒径在1mm以内的镁盾粉料。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的一种连铸用塞棒，其特征在于，所述活性α氧化铝粉和无机氮化物粉料的粒径控...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘同宣，康智翔，姚月旺，金少虎，李华军，
申请(专利权)人：山西昊业新材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。