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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410819175.5 (22)申请日 2014.12.25 B22D 41/54(2006.01) (71)申请人武汉科技大学 地址 430081 湖北省武汉市青山区建设一路 申请人武汉中润至信科技有限公司 (72)发明人李享成 陈刘芳 朱伯铨 陈波 (74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 42222 代理人张火春 (54) 发明名称 一种三明治式长水口密封件及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种三明治式长水口密封件及 其制备方法。其技术方案是：以1555wt%的莫 来石和4585wt%的刚玉为原料。
2、，外加所述原料 1050wt%的水玻璃和1535wt%的复合结合剂， 混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体(1)呈喇叭口 状，自然干燥；然后在干燥后的坯体(1)的内表面 和外表面粘贴有石墨纸(2)，制得三明治式长水 口密封件。其中：所述复合结合剂为树脂与酒精 的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1(41)； 所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂和聚酯 树脂中的一种；所述石墨纸的厚度为0.21.5mm。 本发明制备的三明治式长水口密封件具有密封性 好、强度高、高温体积稳定性好、抗侵蚀性优良和 易拆卸的特点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104439229 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104439229 A 1/1页 2 1.一种三明治式长水口密封件的制备方法，其特征在于：以1555wt%的莫来石和 4585wt%的刚玉为原料，外加所述原料1050wt%的水玻璃和1535wt%的复合结合剂，混合 均匀，浇注成型，浇注后的坯体(1)呈喇叭口状，自然干燥；然后在干燥后的坯体(1)的内表 面和外表面粘贴有石墨纸(2)，制得三明治式长水口密封件。 2.按照权利要求1所述的三明治式长水口密封件的制备方法，其特征在于所述莫来石 为烧结莫来石或为电熔莫来石，所述莫。
4、来石的粒径小于1.1mm。 3.按照权利要求1所述的三明治式长水口密封件的制备方法，其特征在于所述刚玉为 板状刚玉、白刚玉和棕刚玉中的一种，所述刚玉的粒径小于1.1mm。 4.按照权利要求1所述的三明治式长水口密封件的制备方法，其特征在于所述复合结 合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1(41)；所述树脂为酚醛树脂、 环氧树脂、呋喃树脂和聚酯树脂中的一种。 5.按照权利要求1所述的三明治式长水口密封件的制备方法，其特征在于所述石墨纸 的厚度为0.21.5mm。 6.一种三明治式长水口密封件，其特征在于所述三明治式长水口密封件是根据权利要 求15项中任一项所述的三明治式长水口密封件的。
5、制备方法所制备的三明治式长水口密 封件。 权 利 要 求 书CN 104439229 A 1/3页 3 一种三明治式长水口密封件及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于长水口密封件技术领域。尤其涉及一种三明治式长水口密封件及其制 备方法。 背景技术 0002 在连铸过程中，从钢包到中间包再到结晶器采用全程保护浇注，全程保护浇注是 防止钢水二次氧化、控制钢水增氮和增氧、提高钢材质量的有效措施。连铸全过程保护浇注 的主要措施包括钢包和中间包使用钢水覆盖剂、钢包至中间包注流采用长水口、中间包使 用浸入式水口和气体保护浇注以及结晶器使用保护渣等。其中钢包长水口保护浇注就是用 长水口与钢包滑动水口的。
6、下水口啮合连接，在连接处采用密封件和氩气密封；长水口的下 部浸入中间包的钢液中，从而使钢包至中间包注流完全密封，该方法能有效地防止二次氧 化，控制钢水增氮。 0003 目前公开的技术有：“大包长水口保护浇铸氩封装置”（CN201320702239.4）专利 技术，该技术是在大包下水口靠近末端采用耐高温合金薄钢板制作的锥形帽，将大包下水 口与长水口保护管结合部位罩入帽内，在大包下水口与长水口保护管结合处吹入氩气，在 大包下水口与长水口保护管结合部位形成一个相对封闭的腔体，在腔体内形成氩气环，与 空气隔开，当大包下水口与长水口保护管有间隙吸气时，吸入的是氩气，避免吸入空气而使 钢水氧化。该方法的技。
7、术缺陷是采用耐高温合金钢板制成，耐高温合金钢板硬度较大，不易 成型，且吸入氩气量大，成本较高。“硅酸铝质水口垫圈”(200820126026.0)专利技术，该技 术是采用湿法成型工艺制备的一种硅酸铝质纤维水口垫圈，该垫圈用于钢包下水口与长水 口之间，可以对空隙起到密封作用，隔绝钢水与空气的接触，从而减少钢水从钢包到中间包 过程中的增氧和增氮，提高钢坯质量。该方法的缺陷是所使用的硅酸铝质纤维垫圈强度较 低、易粉化和不能抵抗高速气流的冲刷，换包用氧气清洗时容易损坏，导致后期使用效果变 差，且不易拆卸。“连铸用新型密封垫的研制与应用”（李坤，王时松，谢露，等连铸用新型 密封垫的研制与应用J.山东冶金。
8、，2011，33（2）：28-29）文章中提到新型密封垫的原料 以高铝熟料、粘土、石墨、金属铝和玻璃为主要组成，外加由液体树脂和环氧树脂组成的复 合结合剂，经磨具压制，制备连铸保护浇注用新型水口密封垫。该方法的缺陷是所制备的水 口密封垫抗侵蚀性差。 发明内容 0004 本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种密封性好、强度高、高温体积稳定 性好、抗侵蚀性优良和易拆卸的三明治式长水口密封件及其制备方法。 0005 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以1555wt%的莫来石和4585wt% 的刚玉为原料，外加所述原料1050wt%的水玻璃和1535wt%的复合结合剂，混合均匀，浇 注成型。
9、，浇注后的坯体呈喇叭口状，自然干燥；然后在干燥后的坯体的内表面和外表面粘贴 有石墨纸，制得三明治式长水口密封件。 说 明 书CN 104439229 A 2/3页 4 0006 所述莫来石为烧结莫来石或为电熔莫来石，所述莫来石的粒径小于1.1mm。 0007 所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和棕刚玉中的一种，所述刚玉的粒径小于1.1mm。 0008 所述复合结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1(41)；所 述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂和聚酯树脂中的一种。 0009 所述石墨纸的厚度为0.21.5mm。 0010 由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果： 本。
10、发明所制备的三明治式长水口密封件在高温下能有效密封钢包下水口与长水口之 间的间隙，密封性能好；坯体采用莫来石细粉和刚玉细粉为原料，强度高；在高温环境下使 用，热膨胀率小，高温体积稳定性好；由于石墨具有不润湿性，干燥后的坯体的内表面和外 表面粘贴石墨纸，提高了抗侵蚀性；由于石墨还具有良好的润滑性，故易拆卸。 0011 使用本发明制备的三明治式长水口密封件配合氩封方式，连铸过程中增氮能得到 很好的控制，连铸大包到中间包的钢水增氮能控制在2ppm以下。因此，生产的IF钢的氮含 量能控制在1525ppm之间。 0012 因此，本发明制备的三明治式长水口密封件具有密封性好、强度高、高温体积稳定 性好、抗。
11、侵蚀性优良和易拆卸的特点。 附图说明 0013 图1是本发明制备的一种三明治式的长水口密封件的结构示意图。 具体实施方式 0014 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限 制。 0015 为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下，实施例中不 再赘述： 所述烧结莫来石和电熔莫来石的粒径小于1.1mm； 所述板状刚玉、白刚玉和棕刚玉的粒径小于1.1mm； 所述石墨纸的厚度为0.21.5mm。 0016 实施例1 一种三明治式长水口密封件及其制备方法。本实施例所述制备方法是： 以1525wt%的烧结莫来石和7585wt%的板状刚玉为原料，外加所述原料。
12、1020wt%的 水玻璃和1520wt%的复合结合剂，混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体1呈喇叭口状，自然 干燥；然后在干燥后的坯体1的内表面和外表面粘贴有石墨纸2，制得三明治式长水口密封 件。 0017 本实施例所述复合结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1 (21)；所述树脂为酚醛树脂。 0018 实施例2 一种三明治式长水口密封件及其制备方法。本实施例所述制备方法是： 以2535wt%的电熔莫来石和6575wt%的白刚玉为原料，外加所述原料2030wt%的 水玻璃和2025wt%的复合结合剂，混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体1呈喇叭口状，自然 说 明 书CN 10443922。
13、9 A 3/3页 5 干燥；然后在干燥后的坯体1的内表面和外表面粘贴有石墨纸2，制得三明治式长水口密封 件。 0019 本实施例所述复合结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1 (32)；所述树脂为环氧树脂。 0020 实施例3 一种三明治式长水口密封件及其制备方法。本实施例所述制备方法是： 以35455wt%的烧结莫来石和5565wt%的棕刚玉为原料，外加所述原料3040wt%的 水玻璃和2530wt%的复合结合剂，混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体1呈喇叭口状，自然 干燥；然后在干燥后的坯体1的内表面和外表面粘贴有石墨纸2，制得三明治式长水口密封 件。 0021 本实施例所述复合。
14、结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1 (34)；所述树脂为呋喃树脂。 0022 实施例4 一种三明治式长水口密封件及其制备方法。本实施例所述制备方法是： 以4555wt%的电熔莫来石和4555wt%的板状刚玉为原料，外加所述原料4050wt%的 水玻璃和3035wt%的复合结合剂，混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体1呈喇叭口状，自然 干燥；然后在干燥后的坯体1的内表面和外表面粘贴有石墨纸2，制得三明治式长水口密封 件。 0023 本实施例所述复合结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1 (45)；所述树脂为聚酯树脂。 0024 本具体实施方式所制备的三明治式长水口密封。
15、件在高温下能有效密封钢包下水 口与长水口之间的间隙，密封性能好；坯体1采用莫来石细粉和刚玉细粉为原料，强度高； 在高温环境下使用，热膨胀率小，高温体积稳定性好；由于石墨具有不润湿性，干燥后的坯 体1的内表面和外表面粘贴石墨纸，提高了抗侵蚀性；由于石墨还具有良好的润滑性，故易 拆卸。 0025 使用本具体实施方式制备的三明治式长水口密封件配合氩封方式，连铸过程中增 氮能得到很好的控制，连铸大包到中间包的钢水增氮能控制在2ppm以下。因此，生产的IF 钢的氮含量能控制在1525ppm之间。 0026 因此，本具体实施方式制备的三明治式长水口密封件具有密封性好、强度高、高温 体积稳定性好、抗侵蚀性优良和易拆卸的特点。 说 明 书CN 104439229 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104439229 A 。