[發明專利]柔性連鑄水口及其制造方法

有效

• 申請號: 201210507426.7
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102941327A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 許榮昌;劉成寶
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10;B22D41/54
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;溫泉

技術領域

本發明涉及一種水口，具體涉及一種柔性連鑄水口及其制造方法，屬于冶金技術領域。

背景技術

水口主要采用鎂質、高鋁質、氧化鋯質等耐火材料，經過高溫燒結而成。在連鑄過程中，無論是浸入式水口、大包長水口還是其他形式的水口，都會受到鋼水的沖刷，關聯設施的機械振動以及內外表面溫度不同而產生的熱應力。這些外在因素，對于沒有柔性、脆性大、抗震性能差的耐火材料來說，容易生成裂紋，甚至會產生脆斷現象，嚴重影響連鑄過程的安全生產。

為了改善水口的使用性能，許多專利中也提到了相應的方法：申請號為98244314.5的專利提出一種由上下結構體構成的連鑄復合水口，且在結構體連接處設置固定套組合，可提高水口的抗震性能，但制造過程較為復雜；申請號為200520101697.8的專利提出一種防炸裂的連鑄中間包上水口，主要方法是在上水口體中上部有鋼片抱箍；但此法只提高了水口局部區域的強度；而有更多的專利關注于開水口等形狀的設計，例如申請號為03211455.9的專利、申請號為200810026285.0的專利、申請號為20100530950.2的專利等，均對水口的開關等方面做出了要求，這些改進對水口的強度提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種柔性連鑄水口，該水口的使用壽命得到提高，碰撞不會斷裂，具有柔軟性。

本發明的另一目的在于提供上述柔性連鑄水口的制造方法。

本發明提供的柔性連鑄水口，包括：由耐火材料形成的內層，由耐火材料形成的外層，以及設置于所述內層和所述外層之間、由纖維狀材料或混有所述纖維狀材料的所述耐火材料形成的中間層。

優選地，所述耐火材料為鎂質、高鋁質、氧化鋯質耐火材料中的一種或多種；所述纖維狀材料為陶瓷纖維和/或碳纖維材料。

優選地，所述纖維狀材料的體積占所述水口總原料體積的3-8%。

優選地，當所述中間層由混有所述纖維狀材料的所述耐火材料形成時，所述中間層中的所述纖維狀材料與所述耐火材料的體積比為1-7:1。

優選地，所述耐火材料為粉狀、球狀或塊狀耐火材料。

上述柔性連鑄水口的制造方法，包括如下操作步驟：

步驟一，配料：分別取形成內層和外層的耐火材料的原材料，并向耐火材料的原材料中加入結合劑進行混料，從而獲得內層生坯料和外層生坯料；將纖維狀材料編織成帶狀、條狀或布狀作為中間層坯料，或者將所述纖維狀材料與耐火材料的原材料混合形成中間層坯料；

步驟二，在成型模具中進行布料：首先均勻鋪設步驟一獲得的所述內層生坯料；然后將所述中間層坯料覆蓋于所述內層生坯料上；最后再將步驟一得到的所述外層生坯料均勻覆蓋于所述中間層坯料上；

步驟三，布料完畢后進行等靜壓，得到所述連鑄水口的生坯；

步驟四，將所述生坯干燥、浸油、磨制后，高溫燒制成水口。

優選地，所述等靜壓的壓力是100-200MPa，保壓時間為20-120秒。

優選地，所述生坯干燥的溫度為350-400℃，時間為10-30小時。

優選地，所述高溫燒制的溫度為1200-1600℃，燒制時間為2-4小時。

優選地，所述高溫燒制的氣氛為有碳粒保護的還原氣氛，或者氮氣、惰性氣體保護的弱氧化氣氛。

本發明的有益效果：通過在水口中形成纖維材料中間層，可使水口具有一定的柔性，能夠抵抗沖擊、震動等機械外力，防止裂紋形成和脆斷，并可以在一定程度上降低烘烤溫度和時間，延長水口的使用次數和壽命。另外，制造方法簡單，而且可以制造具有一定形狀的水口。

附圖說明

圖1是本發明柔性連鑄水口的橫截面圖。

其中，附圖標記說明如下：1－內層，2－中間層，3－外層

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步說明，但本發明并不限于此。

本發明提供的柔性連鑄水口，由耐火材料形成的內層，由耐火材料形成的外層，以及設置于所述內層和所述外層之間、由纖維狀材料或混有所述纖維狀材料的耐火材料形成的中間層構成。

所述耐火材料為本領域連鑄水口用常規耐火材料，優選為鎂質、高鋁質、氧化鋯質耐火材料中的一種或多種；所述纖維狀材料是耐火的，優選為陶瓷纖維和/或碳纖維材料。

作為形成所述內外層的耐火材料，優選為粉狀、球狀或塊狀耐火材料。

作為形成所述中間層的纖維狀材料，更優選為陶瓷纖維，其成本較低。