專利名稱:嵌入式鋯英石—石墨整體連接水口的制作方法
嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口，是水平連鑄實現正常生產的一個關鍵性部件。
本發明屬于水平連鑄技術領域：
的一種特殊耐火材料部件。
在已有技術中，基本都采用Si3N4、BN或Si3N4+BN質接合環與氧化鋯質水口座組合成連接水口。見圖Ⅰ1-Si3N4+BN接合環;2-結晶器銅壁;3氧化鋯質水口座;4連接泥料。
坡口連接氮化物接合環與氧化鋯水口座組合連接水口，不足之處有以下幾點1.接合環系人工合成材料，成本高，不宜制成整體水口。否則成本更高。而組合結構增加一條接縫，鋼水極易鉆入，生成“飛翅”使水口內凝殼不易拉脫，降低鑄坯質量，破壞工藝正常進行。
2.Si3N4或Si3N4+BN材質，沖擊韌性差，反推量大時，容易發生崩裂，反推量一般不能超過0.5～0.7毫米。
3.氮化物(BN除外)機加工性差，接合環與結晶器很難實現直口嵌入式連接。
4.成本高、價格貴，澆鋼量越小，經濟效益越差。
本發明的目的是為了克服氮化物材質的不足，尋求使用性能更好，價格便宜的材質、結構和連接方式。為水平連鑄配合小噸位煉鋼爐生產小斷面鑄坯創造條件。
經過試驗研究和使用證明嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口具有比氮化物接合環更好的使用性能。
1.抗熱震性好從未發生崩裂現象。
2.自潤滑性好利于水口內凝殼與坯殼一起拉脫，拉坯工藝得以順利進行，鑄坯質量得到改善。
3.機加工性好可加工成所需要的尺寸和形狀，保證連接水口與結晶器的緊密配合。鋼水不易鉆縫。
4.有較好的強度、硬度和韌性，在反推量2-3毫米的情況下，從未發生大塊崩裂。
5.熔點大于1880℃，耐侵蝕性強。
6.不污染鋼水。
7.資源豐富、制造工序簡便，價格便宜。
嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口制做工藝和使用性能。
1.原料配比和成型鋯英石(150-200目)70～75%+石墨(150-200目)25～30%+粘結劑↓混合均勻80～100℃↓180-200噸壓力機擠壓成型↓還原氣氛1100-1300℃燒成和石墨化↓整體連接水口毛坯料
2.化學成分代號 成分C SiO2Al2O3CaO ZrO2% % % % %GS-2 25/30 18/24 1.0/3.0 0.20/0.40 38.10/45.03.物理性能編號 性能抗壓強度 抗折強度 硬度 氣孔率 假比重kgf/cm2kgf/cm2HS % g/cm3GS-2-1 410.5 144.2 31.5 13.8 2.59GS-2-2 364.5 167.9 33.0 14.5 2.53GS-2-3 503.1 164.8 32.0 14.5 2.534.連接方式由于鋯英石-石墨材質，機加工性能好，可以加工成所需要的形狀和尺寸，所以對結晶器斷面變化適應性強，容易實現連接水口與結晶器的緊密配合。本發明鋯英石-石墨整體連接水口，采取直口嵌入式連接(見圖Ⅱ)1-嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口;2-結晶器銅壁;3-結晶器法蘭。這樣嵌入部位，在澆注過程中，若不完全蝕損，就不會形成“大頭”坯殼，對實現工藝過程正常化十分有利。
5.連接水口結構由于鋯英石-石墨材質，價格便宜，所以，可制成較大體積的整體連接水口或接合環，為克服組合水口接縫處鉆鋼生成“飛翅”，實現工藝過程正常化創造了條件。氮化物接合環長度一般20-25毫米而鋯英石-石墨整體連接水口則可制成全長100-120毫米，比連接水口內可能生成的凝殼長度大得多，使凝殼易于拉脫，達到工藝過程正常化和提高鑄坯質量的目的。整體連接水口如圖Ⅲ所示。
實施范例水平連鑄工業性試驗，由公稱容量1.5噸電弧爐供給2.5～3.0噸鋼水，澆注φ80毫米鑄坯，使用本發明的嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口，收到了十分理想的使用效果，在10爐考核試驗中，沒有一爐由于連接水口原因造成澆注失敗。
十爐考核技術經濟指標如下1.拉坯長度一般在70米左右，最長達78米，十爐鑄坯總長達547米。
2.整爐拉成率大于70%。
3.鋼水成坯率單爐達96%，十爐達87.2%。
4.拉坯速度一般在2.5米/分左右，平均2.30米/分，最高達2.8米/分，瞬時拉速達10.2米/分。
5.鑄坯質量優良，整爐鑄坯制成φ60×4毫米無縫鋼管合格率達98%。
6.綜合經濟效益澆注φ80毫米鑄坯較澆成280kg鋼錠軋成同規格鋼坯，增益135元/噸。
從每次澆完整爐鋼水后連接水口情況看，完全具備繼續澆注更多鋼水的可能，遺憾的是爐容量太小，無法考核嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口真正使用壽命。
鋯英石-石墨材質與Si3N4、BN和Si3N4+BN材質性能對比情況見下表。
使用性能 材質鋯英石-石墨 Si3N4和 BNSi3N4+BN抗熱性震 好 好 好自潤滑性 好 好 好機加工性 好 差 好沖擊韌性 好 差 好熔 點 高 高 高耐化學侵蝕性 好 好 好形狀尺寸變化性 好 差 好成本、價格 低 高 高資 源 天 然 合 成 合 成
權利要求
1.以鋯英石-石墨為原料的價格便宜，使用性能更好的“嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口”，其特征在于用150-200目天然鋯英石和石墨在80-100℃情況下，熱壓成型，并在1100-1300℃還原性氣氛下燒成并石墨化的特殊耐火材料。
2.據權利要求
1所述的嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口，其特征在于采用整體結構，達到在澆注過程中連接水口內凝殼容易拉脫，使澆注工藝正常進行，鑄坯質量優良。
3.據權利要求
1所述，嵌入式鋯英石-石墨整體連接水口，其特征在于采用嵌入式連接為拉坯制度采用較大反推量，降低拉坯阻力，提高拉坯速度和鑄機生產能力創造了條件。
專利摘要
本發明所提供的水平連鑄用整體連接式水口，其特征是以天然鋯英石和石墨作原料，以瀝青作粘結劑，經熱擠壓成型而成。此水口成本低、加工性能好、連接方式合理，保證工藝流程順利進行。鑄坯質量優良。在澆注2.5～3.0噸鋼水的情況下，綜合經濟效益明顯提高。
文檔編號B22D11/04GK85102673SQ85102673
公開日1986年10月8日 申請日期1985年4月9日
發明者李金生 申請人:首都鋼鐵公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan