[發明專利]一種中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈

無效

• 申請號: 200910046596.8
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101813188A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 于燕文;馮長寶
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F16J15/10
• 分類號: F16J15/10;B22D41/54
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及鑄造熔融物容器，尤其涉及一種連鑄過程中中間包長水口使用的透氣環元件，其特點為無需氧清洗，應用于鋼鐵冶金領域。

背景技術

目前在鋼鐵冶金領域中的鋼水連鑄是將鋼包中的鋼水通過長水口進入中間包，再流入結晶器進行冷卻并連續凝固成鑄坯的技術。而為了防止連鑄過程中鋼水的氧化，需進行全封閉澆注，其中在鋼包到長水口的澆鑄過程中需要采用氬氣進行保護。但每當鋼包澆注一爐結束后長水口都要人工用氧氣進行清洗冷鋼結瘤，此項清洗過程會導致產生許多氧化物，氧化物落入鋼水內，造成二次污染，而連鑄中間包長水口是鋼水從鋼水包流入連鑄中間包的連接管道，這種污染非但會增加了鑄坯夾雜報廢率，且增大了操作工人勞動強度。

而目前我國已有的長水口的密封裝置來看，主要有整體組裝透氣環。其材質為剛玉質或高鋁礬土質·透氣環為彌散型結構，其透氣量由自身的貫通氣孔率所決定。而透氣率可以通過改變透氣環材料的顆粒形狀大小和加入量等來調整。此類透氣環的透氣量可調性較差，吹氣壓力要相對大一些，對其組裝密封質量要求較高，否則容易發生安裝偏移和漏氣現象。明顯的缺點是其本身含有相當數量的石墨，不耐氧氣清洗。在多爐連澆時，其表面由于多次用氧清洗，已是千瘡百孔，密封效果很差。很容易吸氮。

綜上所述，現目前迫切需要一種無需氧清洗的中間包長水口，這種中間包長水口必須滿足通鋼過程中不結冷鋼，澆注過程中可以實現不燒氧連續使用長水口，且能保證鋼液的純凈度，提高鑄坯質量。

實用新型內容

為了克服上述的長水口在澆注過程中由于鋼水的快速流動，在長水口頸部附近形成負壓，吸入空氣，使鋼水氧化頭部易結冷鋼的問題，本發明充分發揮了低導熱系數的功能性陶瓷在連鑄工藝上使用所具有的優勢，采用了陶瓷復合材料與原工藝結構的結合設計，提供了一種中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈，具有如下設計特點：

(1)在長水口的頸部增設一種導熱系數較小的陶瓷復合材料墊圈，具有良好的保溫性；

(2)該復合材料要具有良好的耐侵蝕性，耐磨性；

(3)當鋼水通過時，與鋼水形成較大的潤濕角，不會形成冷鋼；

(4)長水口的頸部應該能夠防止氬氣的泄漏。

為了滿足上述設計要求，本發明的中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈具體結構如下所述：

一種中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈，包括中間包長水口，其特征在于：

所述的中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈材料以剛玉和鎂阿隆為原料，再額外添加占總重量百分比為4％酚醛樹脂結合劑混合而成，其中，剛玉和鎂阿隆的重量百分比分別為50％～90wt％和10％～50wt％。

鎂阿隆的英文表達式為MgAlON，是鎂(Mg)鋁(Al)氧(O)氮(N)化合物的簡稱。Al和AlON(阿隆)都是優良的高技術陶瓷材料，但因前者易吸水，后者高溫穩定，因此加入Mg為穩定劑而成為MgAlON材料。MgAlON具有比b-Sialon-Al2O3更優良的抗渣、鐵侵蝕的性能和力學性能，是一種新型的耐火材料，本發明中使用的MgAlON-剛玉(鎂阿隆-剛玉)，其具有良好化學和力學性能，是一類應用于還原氣氛的優良耐火材料，成為了一種潔凈鋼冶煉的優良材料。

本發明的材質為添加酚醛樹脂結合劑的剛玉和鎂阿隆混合材質，與現有長水口本體相比AL2O3含量低，但由于添加了非氧化物鎂阿隆，耐高溫性能提高，同時抗氧化性能及強度都顯著改善，特別是由于材質不含碳的原因，更進一步降低了導熱系數。

根據本發明的一種中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈，其特征在于，所述的中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈設置在中間包長水口的長水口頸部(2)的長水口固定臺階臺階處，其厚度8mm～12mm，結構為中空環形，外徑與長水口固定臺階直徑相同，內徑與長水口內徑相同。

在長水口頸部的固定臺階處設置本發明的中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈，從該處的氬氣吹入孔吹入氬氣，防止空氣吸入，保護鋼水不被二次氧化，且本發明與長水口頸部的固定臺階之間無連接縫，長水口頸部尺寸準確，再與下部的滑動水口的下水口配合緊密整體性好，吹氣時無外漏。

根據本發明的一種中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈，其特征在于，所述的中間包長水口用陶瓷復合材料墊圈與長水口頸部的長水口固定臺階之間使用膠泥粘結。

本發明與長水口頸部的長水口固定臺階之間使用膠泥粘結，通過這種密封保護，氬氣吹氣量再大，也能便于控制，密封性能較好，不易漏氣。