一种长水口及其制备方法
阅读说明：本技术 一种长水口及其制备方法 (Long nozzle and preparation method thereof ) 是由 周九喜 张红霞 高广泽 钱晓飞 宋振亚 张美杰 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种长水口及其制备方法,包括本体和渣线,所述本体按重量百分比如下：棕刚玉36＃10-20%,棕刚玉80＃10-20%,棕刚玉180＃20-30%,石英5-10%,石墨198 10-20%,石墨895 5-10%,添加剂3-5%,结合剂10%-15%,渣线按重量百分比：白刚玉36＃10-20%,白刚玉80＃10-20%,白刚玉180＃10-20%,白刚玉325＃5-10%,石英5-12%,石墨198 10-20%,石墨895 10-20%,添加剂5-10%,结合剂10%-15%,本发明采用棕刚玉颗粒作为本体材料骨料,其致密度、抗侵蚀性和均匀度优异,石墨韧性好,物理化学性能优,具有良好的耐高温,自润滑、传导、抗热震、耐腐蚀等多种性能,石英具有抗热冲击性好,有较高的机械强度和耐酸性保护,化学性能好的优点。(The invention discloses a long nozzle and a preparation method thereof, wherein the long nozzle comprises a body and a slag line, and the body comprises the following components in percentage by weight: brown corundum 36 # 10-20%, brown corundum 80 # 10-20%, brown corundum 180 # 20-30%, quartz 5-10%, graphite 19810-20%, graphite 8955-10%, additive 3-5%, binder 10-15%, slag line according to weight percentage: the present invention adopts brown corundum granules as main body material aggregate, and has the advantages of excellent compactness, excellent corrosion resistance and uniformity, good graphite toughness, excellent physical and chemical properties, good high temperature resistance, self-lubricating property, conduction, thermal shock resistance, corrosion resistance, etc., and the quartz has the advantages of good thermal shock resistance, high mechanical strength, high acid resistance protection and good chemical properties.)
技术领域
本发明属于长水口技术领域，具体涉及一种长水口及制备方法。
背景技术
现代冶金工艺连铸过程中，当钢液从钢包中注入中间包时，为避免钢液的氧化和飞溅，以确保钢液的成份及铸坯的质量稳定，在其流程中通常要求钢包和中间之间安装管状功能用耐火材料长水口，它时用于炼钢工艺最后接端的关键性耐火材料之一，因此，该材料的使用寿命及稳定性，对连铸生产率及铸坯质量都有很大影响。
现有技术中的长水口常规做法是本体料和渣线料为一种料，由于采用的耐火材料的组成与组分不尽合理，致使产品的耐高温、抗热震性能不够好，抗侵蚀、热冲击强度不够高，造成长水口产品使用寿命短，机械强度低、铸坯质量不合格。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：包括本体和渣线，所述本体按重量百分比如下：
棕刚玉36＃ 10-20%
棕刚玉80＃ 10-20%
棕刚玉180＃ 20-30%
石英 5-10%
石墨198 10-20%
石墨895 5-10%
添加剂 3-5%
结合剂 10%-15%。
所述渣线按重量百分比如下：
白刚玉36＃ 10-20%
白刚玉80＃ 10-20%
白刚玉180＃ 10-20%
白刚玉325＃ 5-10%
石英 5-12%
石墨198 10-20%
石墨895 10-20%
添加剂 5-10%
结合剂 10%-15%。
进一步的，所述本体优选的重量百分比为：
棕刚玉36＃ 15%
棕刚玉80＃ 15%
棕刚玉180＃ 30%
石英 5%
石墨-195 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%。
所述渣线优选的重量百分比为：
白刚玉36＃ 20%
白刚玉80＃ 20%
白刚玉180＃ 15%
白刚玉325＃ 5%
石英 5%
石墨198 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%。
进一步的，所述石墨198和石墨895的厚度均为5-10μm
本发明发提供了以上方案所述的一种长水口的制备方法，包括以下步骤；
S1、配料；将长水口本体和渣线依照各自配方按重量百分比进行配比；
S2、混料；将长水口本和渣线原料分别放入各自混炼机中进行充分混合均匀，得到泥料；
S3、挥发；将泥料在60℃下烘干至挥发分为0.8-1.4%；
S4、困料；将泥料恒温静置12-24小时；
S5、装料压制；将烘干后的泥料加入到各自的模具中，通过摩擦压制机压制成型；
S6、烘干；将压制成型后的样品在200℃下烘烤24小时；
S7、烧成；将样品进行真空烧成，烧成温度为1050℃；
S8、抽检；将烧成后的样品进行探伤检测；
S9、二次烘干；对检测后没有问题的样品涂抹抗氧化层，并进行二次烘干。
S10、成品入库；二次烘干冷却后，粘贴陶瓷纤维纸并包装入库。
进一步的，所述步骤S2中混炼机的温度为30-60℃。
进一步的，所述步骤S5泥料经600吨的摩擦压力机压制成型。
本发明提供的一种长水口，本体采用棕刚玉颗粒以及白刚玉颗粒作为本体和渣线材料骨料，其致密度、抗侵蚀性和均匀度优异，本申请通过将棕刚玉和白刚玉按合理颗粒级配改善组织结构，提高了抗侵蚀性能，本申请通过研究发现通过棕刚玉颗粒以及白刚玉颗粒的含量均可以提高材料的常温耐压和抗折强度及高温抗析强度，尤其是当本体与渣线各自的棕刚玉和白刚玉占各自成份总比的含量从40%提升至60%时，还能够提升材料25%左右的抗侵蚀性。此外，本申请通过调整了石墨的含量与厚度，将石墨的整体成份限制在20-30%之间，石墨的成份不宜超过30%，否则长水口的C含量提升后会降低长水口的耐侵蚀性，但也不宜低于20%，因为石墨对钢液的不浸润性，可以减少结瘤并提高热震稳定性，含量过低会减少高热震稳定性，此外，通过通过对减小石墨的厚度，可以进一步大幅度提高长水口的热震稳定性，平衡烧结温度，强化石墨的结合强度，。
本发明提供了一种长水口的制备方法，其中困料时间为12-24小时，适当延长困料时间有利于混合料互相结合地更均匀些，充分发挥结合剂的可塑性能和结合性能，以改善坯料的成型性能，配合特定的工艺，使得本产品具有优秀的热震稳定性能，使得长水口的使用寿命大大延长。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种长水口，包括本体和渣线，所述本体按重量百分比如下：
棕刚玉36＃ 20%
棕刚玉80＃ 20%
棕刚玉180＃ 20%
石英 5%
石墨-195 10%
石墨895 5%
添加剂 5%
结合剂 15%
所述渣线按重量百分比如下：
白刚玉36＃ 20%
白刚玉80＃ 20%
白刚玉180＃ 10%
白刚玉325＃ 10%
石英 5%
石墨198 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%
本体和渣线成份中的石墨198和石墨895的厚度均为5-10μm。
其制备方法如下：
S1、配料；将长水口本体和渣线依照各自配方按重量百分比进行配比；
S2、混料；将长水口本和渣线原料分别放入各自混炼机中进行充分混合均匀，得到泥料；
S3、挥发；将泥料在60℃下烘干至挥发分为0.8%；
S4、困料；将泥料恒温静置12小时；
S5、装料压制；将烘干后的泥料加入到模具中，泥料经600吨的摩擦压力机压制成型；
S6、烘干；将压制成型后的样品在200℃下烘烤24小时；
S7、烧成；将样品进行真空烧成，烧成温度为1050℃；
S8、抽检；将烧成后的样品进行探伤检测；
S9、二次烘干；对检测后没有问题的样品涂抹抗氧化层，并进行二次烘干。
S10、成品入库；二次烘干冷却后，粘贴陶瓷纤维纸并包装入库。
本实施例具有较好的热震稳定性和强度，具有较长的使用寿命，成品的测试结果见表1和表2。
实施例2
一种长水口，包括本体和渣线，所述本体按重量百分比如下：
棕刚玉36＃ 15%
棕刚玉80＃ 15%
棕刚玉180＃ 30%
石英 5%
石墨-195 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%
所述渣线按重量百分比如下：
白刚玉36＃ 20%
白刚玉80＃ 20%
白刚玉180＃ 15%
白刚玉325＃ 5%
石英 5%
石墨198 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%
本体和渣线成份中的石墨198和石墨895的厚度均为5-10μm。
其制备方法如下：
S1、配料；将长水口本体和渣线依照各自配方按重量百分比进行配比；
S2、混料；将长水口本和渣线原料分别放入各自混炼机中进行充分混合均匀，得到泥料；
S3、挥发；将泥料在60℃下烘干至挥发分为0.8%；
S4、困料；将泥料恒温静置12小时；
S5、装料压制；将烘干后的泥料加入到模具中，泥料经600吨的摩擦压力机压制成型；
S6、烘干；将压制成型后的样品在200℃下烘烤24小时；
S7、烧成；将样品进行真空烧成，烧成温度为1050℃；
S8、抽检；将烧成后的样品进行探伤检测；
S9、二次烘干；对检测后没有问题的样品涂抹抗氧化层，并进行二次烘干。
S10、成品入库；二次烘干冷却后，粘贴陶瓷纤维纸并包装入库。
本实施例具有较好的热震稳定性和强度，具有较长的使用寿命，成品的测试结果见表1。
实施例3
一种长水口，包括本体和渣线，所述本体按重量百分比如下：
棕刚玉36＃ 10%
棕刚玉80＃ 20%
棕刚玉180＃ 30%
石英 10%
石墨-195 10%
石墨895 5%
添加剂 5%
结合剂 10%
所述渣线按重量百分比如下：
白刚玉36＃ 20%
白刚玉80＃ 10%
白刚玉180＃ 20%
白刚玉325＃ 10%
石英 5%
石墨198 10%
石墨895 10%
添加剂 5%
结合剂 10%
本体和渣线成份中的石墨198和石墨895的厚度均为5-10μm。
其制备方法如下：
S1、配料；将长水口本体和渣线依照各自配方按重量百分比进行配比；
S2、混料；将长水口本和渣线原料分别放入各自混炼机中进行充分混合均匀，得到泥料；
S3、挥发；将泥料在60℃下烘干至挥发分为0.8%；
S4、困料；将泥料恒温静置12小时；
S5、装料压制；将烘干后的泥料加入到模具中，泥料经600吨的摩擦压力机压制成型；
S6、烘干；将压制成型后的样品在200℃下烘烤24小时；
S7、烧成；将样品进行真空烧成，烧成温度为1050℃；
S8、抽检；将烧成后的样品进行探伤检测；
S9、二次烘干；对检测后没有问题的样品涂抹抗氧化层，并进行二次烘干。
S10、成品入库；二次烘干冷却后，粘贴陶瓷纤维纸并包装入库。
本实施例具有较好的热震稳定性和强度，具有较长的使用寿命，成品的测试结果见表1。
表1：本产品实施例1-3和普通产品对比例1-2得到的产品的性能检测。
常温耐压强度（Mpa）
常温抗折强度（Mpa）
侵蚀速率（mm/h）
抗热震稳定性次
使用寿命（h）
实施例1
19.4
7.5
0.09
7
45
实施例2
22.7
8.2
0.11
9
39
实施例3
21.5
8.1
0.10
9
43
对比例1
13.6
5.4
0.22
3
19
对比例2
12.9
5.8
0.20
2
17
从表1中可以看出，本产品的常温耐压强度和常温抗折强度明显高于普通产品，同时其侵蚀速率进一步减小，拥有较好的抗侵蚀性，本产品的抗热震稳定性也得到了较好的提升，通过良好的颗粒与成份配比使得产品的寿命得到了极大的提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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