双辊薄带连铸侧封板及其制作方法 【技术领域】
本发明涉及双辊薄带连铸工艺，更具体地说，涉及一种双辊薄带连铸侧封板及其制作方法。
背景技术
与传统的连铸技术不同，双辊薄带连铸技术不需经过多道热轧工序，可大大简化薄带生产工艺及减少设备投资。请参阅图1所示，双辊薄带连铸主要通过将钢水直接浇注在一个由两个相对转动并能够快速冷却的结晶辊1和侧封板10围成的熔池中，钢水在结晶辊1旋转的轴向表面被冷却和凝固，进而形成凝固壳并逐渐生长，然后在两结晶辊1的辊缝最小处被挤压在一起，从而形成1～5mm厚的金属薄带材3，并通过导板2进入输送辊道4。其中的侧封板10为关键设备，出于长时间浇铸考虑，对侧封板10的要求是不易被钢水润湿和侵蚀，且具有较好的润滑性、耐磨性和抗热震性以及导热系数较低。
由于氮化硼材料(BN)具有耐浸润和耐侵蚀的特点，被普遍用于侧封板的制作。但是氮化硼材料价格昂贵，目前较为常用的是采用与其它材料相复合来进行制作侧封板。
日本专利JP3207554公开了一种侧封板制作方法，其采用一高铝砖制成的基板，在基板中装有加热棒，而在基板的表面设有两层含氮化硼材料的表面层，其中最表层较软，次表层较硬且氮化硼含量相对较低，并含有氮化铝(AlN)和氮化硅(Si3N4)，使得其具有一定的保温效果、耐磨强度较高。但是该侧封板的结构复杂，基板的抗折强度有限，另外，基板的导热系数过大(为1～3.5wm-1k-1)，导致散热较快不利于侧封板保温，从而易导致侧封板表面附近凝结冷钢，进而造成边裂或毛边等现象，影响带钢的边部质量。而日本专利JP3207555和JP3207550虽然针对侧封板进行了一定的改进，但是并没能从根本上解决其散热较快，保温隔热不佳的问题。
WO9600626公开了另一种侧封板，其包括一耐火材料的基板与一含氮化硼材料的面板，两者之间通过水泥连接。该侧封板的制造、安装和使用都很复杂，并且实用性比较差，另外，水泥结合不牢固，特别是在高温下极易脱落。
【发明内容】
针对现有技术中存在的上述的散热较快、保温隔热不佳以及强度较差、易脱落的缺点，本发明的目的是提供一种双辊薄带连铸侧封板及其制作方法，该侧封板的导热系数小，保温隔热效果佳。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
该双辊薄带连铸侧封板包括一含氮化硼材料的面板和一铝硅系保温隔热材料的基板，并且所述的面板与基板之间通过粘合固定。
所述的基板的垂直截面呈“[”型结构；所述的面板的一侧面设于基板开口内，并且面板的该侧面上设有一粘结层，并通过粘结层与基板相粘合固定。
所述的基板的Al2O3的含量≥30wt％，SiO2的含量≤70wt％。
所述的粘结层采用的粘结剂为残固量大于60％，粘度为6～20PaS，使用温度高于1500℃的改性硅树脂粘结剂。
所述的粘结层的厚度为0.1～1mm。
该双辊薄带连铸侧封板的制作方法的具体步骤如下：
A.将一含氮化硼材料的面板和一铝硅系保温隔热材料的基板的表面均清扫干净；
B.在所述的面板的一侧面上涂置一层改性硅树脂粘结剂；
C.将所述的面板和基板通过粘结剂相粘合，并用力压紧；
D.对粘合、压紧后的侧封板进行加温固化。
所述的步骤D的具体步骤如下：
D1.将粘合、压紧后的侧封板自然放置3小时；
D2.将侧封板放入烘箱内进行加热烘烤，升温制度为20℃/小时；
D3.直至升温至280℃，并保温3小时；
D4.自然冷却至常温。
在步骤A中，采用的基板的Al2O3的含量≥30wt％，SiO2的含量≤70wt％。
在步骤B中，采用的改性硅树脂粘结剂地残固量大于60％，粘度为6～20PaS，使用温度高于1500℃。
涂置粘结剂的厚度为0.1～1mm。
在上述技术方案中，本发明的双辊薄带连铸侧封板包括一含氮化硼材料的面板和一铝硅系保温隔热材料的基板，并且面板与基板之间通过粘合固定。本发明的侧封板的制作方法包括将面板和基板通过粘结剂相粘合，并进行加温固化。该侧封板的基板的导热系数大大小于面板，使得其热量不易散失，提高了保温效果，从而保证了带钢边部质量，而两者热膨胀系数相等，能够避免受热后发生扭曲变形或开裂；通过采用耐高温的改性硅树脂粘结剂，不但增强了粘接强度，而且也起到了保温作用。
【附图说明】
图1是现有技术的双辊薄带连铸的原理示意图；
图2是本发明的侧封板的结构示意图；
图3是沿图3中A-A线的剖视示意图；
图4是本发明侧封板的使用状态示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
请参阅图2所示，本发明的双辊薄带连铸侧封板20整体呈类三角形结构，其包括一含氮化硼材料的面板21和一铝硅系保温隔热材料的基板22，基板22的水平结构与面板21相似，并略大于面板21。请结合图3所示，该基板22的垂直截面呈“[”型结构，而面板21的一侧面设于基板22开口内，并且面板21的该侧面上设有一粘结层23，并通过粘结层23与基板22相粘合固定，而基板22的各边部则半包裹住面板21相应的边部。上述采用的铝硅系保温隔热材料的基板22的Al2O3的含量为75wt％，SiO2的含量为23wt％，其膨胀系数为5.8×10-6/℃，与面板21的膨胀系数相接近，并且该基板22的厚度为20mm。而粘结层23所采用的粘结剂为残固量大于60％，粘度为10PaS，使用温度高于1500℃的改性硅树脂粘结剂，该粘结剂具有弹塑性佳、导热系数小(小于0.5wm-1k-1)的特点，并且设置的粘结层23的厚度为0.8mm。通过多次反复试验和计算，该基板22和粘结层23的综合导热系数达到了0.29wm-1k-1，面板21的导热系数为22wm-1k-1，而整个侧封板20的导热系数则为0.56wm-1k-1。
实施例2
请参阅图2所示，本发明的双辊薄带连铸侧封板20整体呈类三角形结构，其包括一含氮化硼材料的面板21和一铝硅系保温隔热材料的基板22，基板22的水平结构与面板21相似，并略大于面板21。请结合图3所示，该基板22的垂直截面呈“[”型结构，而面板21的一侧面设于基板22开口内，并且面板21的该侧面上设有一粘结层23，并通过粘结层23与基板22相粘合固定，而基板22的各边部则半包裹住面板21相应的边部。上述采用的铝硅系保温隔热材料的基板22的Al2O3的含量为60wt％，SiO2的含量为35wt％，其膨胀系数为5.2×10-6/℃，与面板21的膨胀系数相接近，并且该基板22的厚度为20mm。而粘结层23所采用的粘结剂为残固量大于60％，粘度为10PaS，使用温度高于1500℃的改性硅树脂粘结剂，该粘结剂具有弹塑性佳、导热系数小(小于0.5wm-1k-1)的特点，并且设置的粘结层23的厚度为0.5mm。通过多次反复试验和计算，该基板22和粘结层23的综合导热系数达到了0.25wm-1k-1，面板21的导热系数为22wm-1k-1，而整个侧封板20的导热系数则为0.49wm-1k-1。
实施例3
请参阅图2所示，本发明的双辊薄带连铸侧封板20整体呈类三角形结构，其包括一含氮化硼材料的面板21和一铝硅系保温隔热材料的基板22，基板22的水平结构与面板21相似，并略大于面板21。请结合图3所示，该基板22的垂直截面呈“[”型结构，而面板21的一侧面设于基板22开口内，并且面板21的该侧面上设有一粘结层23，并通过粘结层23与基板22相粘合固定，而基板22的各边部则半包裹住面板21相应的边部。上述采用的铝硅系保温隔热材料的基板22的Al2O3的含量为30wt％，SiO2的含量为68wt％，其膨胀系数为4.2×10-6/℃，与面板21的膨胀系数相接近，并且该基板22的厚度为20mm。而粘结层23所采用的粘结剂为残固量大于60％，粘度为10PaS，使用温度高于1500℃的改性硅树脂粘结剂，该粘结剂具有弹塑性佳、导热系数小(小于0.5wm-1k-1)的特点，并且设置的粘结层23的厚度为0.1mm。通过多次反复试验和计算，该基板22和粘结层23的综合导热系数达到了0.23wm-1k-1，面板21的导热系数为22wm-1k-1，而整个侧封板20的导热系数则为0.45wm-1k-1。
而本发明的侧封板20均可采用以下方法来进行制作：先将一含氮化硼材料的面板21和一铝硅系保温隔热材料的基板22的表面均清扫干净；然后在面板21的一侧面上涂置一层改性硅树脂粘结剂；再将面板21和基板22通过粘结剂相粘合，并用力压紧；最后对粘合、压紧后的侧封板20进行加温固化。加温固化的具体步骤为先将粘合、压紧后的侧封板20自然放置3小时；然后将侧封板20放入烘箱内进行加热烘烤，升温制度为20℃/小时；直至升温至280℃，并保温3小时；最后自然冷却至常温便可。
请参阅图4所示，使用时，只需将该侧封板20设于支撑架5内，并且在基板22与支撑架5内侧面之间垫有一层绝热材料6(可采用耐热温度大于1200℃的耐火纤维毡或耐火保温板)，该绝热材料6的耐压强度应高于侧封板20的顶紧压力，并且具有较好的柔软性，能够在侧封板20与结晶辊1端面接触不好时，通过局部微量变形来进行调整，从而保证侧封板20和结晶辊1的端面完全贴合，防止漏钢。
由于该侧封板20的基板22和粘结层23的综合导热系数大大小于面板21的导热系数，使得其热量不易散失，提高了保温效果，从而避免侧封板20表面附近凝结冷钢，造成薄带边裂或毛边等缺陷，从而保证了带钢边部质量，提高了经济效益；由于基板22与面板21的热膨胀系数相接近，并且粘结层23较为松软，使得侧封板20受热后，不会因为两板的膨胀量不同而发生平面扭曲变形或开裂现象；另外，由于采用了耐高温的改性硅树脂粘结剂，不但增强了粘接强度，而且也起到了一定的保温作用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。