[發明專利]一種三明治式長水口密封件及其制備方法

無效

• 申請號: 201410819175.5
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104439229A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李享成;陳劉芳;朱伯銓;陳波
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學;武漢中潤至信科技有限公司
• 主分類號: B22D41/54
• 分類號: B22D41/54
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于長水口密封件技術領域。尤其涉及一種三明治式長水口密封件及其制備方法。

背景技術

在連鑄過程中，從鋼包到中間包再到結晶器采用全程保護澆注，全程保護澆注是防止鋼水二次氧化、控制鋼水增氮和增氧、提高鋼材質量的有效措施。連鑄全過程保護澆注的主要措施包括鋼包和中間包使用鋼水覆蓋劑、鋼包至中間包注流采用長水口、中間包使用浸入式水口和氣體保護澆注以及結晶器使用保護渣等。其中鋼包長水口保護澆注就是用長水口與鋼包滑動水口的下水口嚙合連接，在連接處采用密封件和氬氣密封；長水口的下部浸入中間包的鋼液中，從而使鋼包至中間包注流完全密封，該方法能有效地防止二次氧化，控制鋼水增氮。

目前公開的技術有：“大包長水口保護澆鑄氬封裝置”（CN201320702239.4）專利技術，該技術是在大包下水口靠近末端采用耐高溫合金薄鋼板制作的錐形帽，將大包下水口與長水口保護管結合部位罩入帽內，在大包下水口與長水口保護管結合處吹入氬氣，在大包下水口與長水口保護管結合部位形成一個相對封閉的腔體，在腔體內形成氬氣環，與空氣隔開，當大包下水口與長水口保護管有間隙吸氣時，吸入的是氬氣，避免吸入空氣而使鋼水氧化。該方法的技術缺陷是采用耐高溫合金鋼板制成，耐高溫合金鋼板硬度較大，不易成型，且吸入氬氣量大，成本較高。“硅酸鋁質水口墊圈”(200820126026.0)專利技術，該技術是采用濕法成型工藝制備的一種硅酸鋁質纖維水口墊圈，該墊圈用于鋼包下水口與長水口之間，可以對空隙起到密封作用，隔絕鋼水與空氣的接觸，從而減少鋼水從鋼包到中間包過程中的增氧和增氮，提高鋼坯質量。該方法的缺陷是所使用的硅酸鋁質纖維墊圈強度較低、易粉化和不能抵抗高速氣流的沖刷，換包用氧氣清洗時容易損壞，導致后期使用效果變差，且不易拆卸。“連鑄用新型密封墊的研制與應用”（李坤，王時松，謝露，等．連鑄用新型密封墊的研制與應用[J].山東冶金，2011，33（2）：28-29）文章中提到新型密封墊的原料以高鋁熟料、粘土、石墨、金屬鋁和玻璃為主要組成，外加由液體樹脂和環氧樹脂組成的復合結合劑，經磨具壓制，制備連鑄保護澆注用新型水口密封墊。該方法的缺陷是所制備的水口密封墊抗侵蝕性差。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種密封性好、強度高、高溫體積穩定性好、抗侵蝕性優良和易拆卸的三明治式長水口密封件及其制備方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：以15~55wt%的莫來石和45~85wt%的剛玉為原料，外加所述原料10~50wt%的水玻璃和15~35wt%的復合結合劑，混合均勻，澆注成型，澆注后的坯體呈喇叭口狀，自然干燥；然后在干燥后的坯體的內表面和外表面粘貼有石墨紙，制得三明治式長水口密封件。

所述莫來石為燒結莫來石或為電熔莫來石，所述莫來石的粒徑小于1.1mm。

所述剛玉為板狀剛玉、白剛玉和棕剛玉中的一種，所述剛玉的粒徑小于1.1mm。

所述復合結合劑為樹脂與酒精的混合溶液，樹脂與酒精的質量比為1︰(4~1)；所述樹脂為酚醛樹脂、環氧樹脂、呋喃樹脂和聚酯樹脂中的一種。

所述石墨紙的厚度為0.2~1.5mm。

由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：

本發明所制備的三明治式長水口密封件在高溫下能有效密封鋼包下水口與長水口之間的間隙，密封性能好；坯體采用莫來石細粉和剛玉細粉為原料，強度高；在高溫環境下使用，熱膨脹率小，高溫體積穩定性好；由于石墨具有不潤濕性，干燥后的坯體的內表面和外表面粘貼石墨紙，提高了抗侵蝕性；由于石墨還具有良好的潤滑性，故易拆卸。

使用本發明制備的三明治式長水口密封件配合氬封方式，連鑄過程中增氮能得到很好的控制，連鑄大包到中間包的鋼水增氮能控制在2ppm以下。因此，生產的IF鋼的氮含量能控制在15~25ppm之間。

因此，本發明制備的三明治式長水口密封件具有密封性好、強度高、高溫體積穩定性好、抗侵蝕性優良和易拆卸的特點。

附圖說明

圖1是本發明制備的一種三明治式的長水口密封件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。

為避免重復，先將本具體實施方式所涉及的技術參數統一描述如下，實施例中不再贅述：

所述燒結莫來石和電熔莫來石的粒徑小于1.1mm；

所述板狀剛玉、白剛玉和棕剛玉的粒徑小于1.1mm；

所述石墨紙的厚度為0.2~1.5mm。