一种连铸用弥散性吹氩塞棒及其制造方法.pdf

本发明涉及一种连铸用弥散性吹氩塞棒及其制造方法，塞棒包括塞棒本体和固定在塞棒本体前端的塞棒头，塞棒本体内设有通往塞棒头的氩气通道，塞棒头采用多孔材料制成，氩气透过多孔材料弥散性地吹入到钢水中。制造方法包括配料、混合、成型、烧成、机械加工、涂覆和包装过程。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)塞棒头不设导气孔，而是通过显气孔率较大的多孔材料弥散性地吹入氩气，氩气吹入的均匀性好，可以清除掉沉积在塞棒头上的杂质，提高控流精度；2)与常规塞棒相比，避免了集中吹入氩气形成的大气泡对结晶器液位波动的影响，提升了吹氩效果；3)采用在原料中添加烧失剂的方法制作显气孔率大于20％的塞棒头，制作过程简单，成本低。

权利要求书
1.  一种连铸用弥散性吹氩塞棒，包括塞棒本体和固定在塞棒本体前端的塞棒头，塞棒本体内设有通往塞棒头的氩气通道，其特征在于，所述塞棒头采用多孔材料制成，氩气透过多孔材料弥散性地吹入到钢水中。

2.  根据权利要求1所述的一种连铸用弥散性吹氩塞棒，其特征在于，所述多孔材料的显气孔率大于20％。

3.  根据权利要求1所述的一种连铸用弥散性吹氩塞棒，其特征在于，所述多孔材料由下述成分按重量份比例组成：鳞片石墨5～20份、刚玉65～85份、添加剂0.5～10份、烧失剂0.5～10份；外加上述成份总重量4～12％的酚醛树脂。

4.  根据权利要求3所述的一种连铸用弥散性吹氩塞棒，其特征在于，所述添加剂为金属硅粉、铝镁合金粉、碳化硼中的一种、两种或两种以上任意组合。

5.  根据权利要求1所述的一种连铸用弥散性吹氩塞棒的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)配料：按照重量份比例将塞棒头各原料称好备用；
2)混合：把塞棒头原料依次加入高速混合机中，均匀混合为塞棒头部料，干燥备用；另按常规工艺混合塞棒棒身料备用；
3)成型：把混合好的塞棒头部料和塞棒棒身料分别加入到模具中，在等静压设备中成型，成型压力120～150MPa；
4)烧成：成型好的塞棒料在还原气氛下，1000～1200℃温度保温6小时以上烧成；
5)机械加工：烧成的塞棒料按图纸要求进行车削加工；
6)涂覆：机械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即为最终成品；
7)包装：成品经检查合格后包装。

说明书一种连铸用弥散性吹氩塞棒及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种连铸用塞棒，尤其涉及一种连铸用弥散性吹氩塞棒及其制造方法。
背景技术
塞棒是装在中间包内靠升降位移控制水口开闭及钢水流量的耐火材料棒，由塞棒本体和塞棒头组成，上端靠螺栓与升降机构的横臂联结，下端靠螺纹或销钉与塞头砖连接，中间套袖砖。塞棒是连续铸钢生产中的关键性功能耐火材料，它与中间包上水口配合，控制从中间包到结晶器中的钢流，通过塞棒向流钢通道吹入氩气，防止通道内由于夹杂物沉积堵塞，提高钢水质量，维持连铸生产的正常进行。
目前普遍使用的吹氩型塞棒按结构形式分为单孔型吹氩塞棒(如图1所示)和多孔型吹氩塞棒(如图2所示)，即在塞棒头1上开有数量不等的导气孔，这些导气孔与塞棒本体2中的氩气通道3相连通。在使用过程中，通过导气孔吹入的氩气比较集中，在钢水中容易形成大气泡，导致结晶器液位波动；另外，钢水中的杂质容易沉积在塞棒头表面影响塞棒头控流精度，而目前单孔或多孔型塞棒通过导气孔吹入的氩气分布不均匀，呈点状分布，无法有效地把沉积在塞棒头表面的絮状物清理掉。
发明内容
本发明提供了一种连铸用弥散性吹氩塞棒，塞棒头不设导气孔，而是通过显气孔率较大的多孔材料弥散性地吹入氩气，氩气吹入的均匀性好，可以有效清除掉沉积在塞棒头上的杂质，提高控流精度，同时减少集中吹入氩气形成的大气泡对结晶器液位波动的影响，提升吹氩效果；本发明同时提供了所述塞棒的制造方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种连铸用弥散性吹氩塞棒，包括塞棒本体和固定在塞棒本体前端的塞棒头，塞棒本体内设有通往塞棒头的氩气通道，所述塞棒头采用多孔材料制成，氩气透过多孔材料弥散性地吹入到钢水中。
所述多孔材料的显气孔率大于20％。
所述多孔材料由下述成分按重量份比例组成：鳞片石墨5～20份、刚玉65～85份、 添加剂0.5～10份、烧失剂0.5～10份；外加上述成份总重量4～12％的酚醛树脂。
所述添加剂为金属硅粉、铝镁合金粉、碳化硼中的一种、两种或两种以上任意组合。
一种连铸用弥散性吹氩塞棒的制造方法，包括如下步骤：
1)配料：按照重量份比例将塞棒头各原料称好备用；
2)混合：把塞棒头原料依次加入高速混合机中，均匀混合为塞棒头部料，干燥备用；另按常规工艺混合塞棒棒身料备用；
3)成型：把混合好的塞棒头部料和塞棒棒身料分别加入到模具中，在等静压设备中成型，成型压力120～150MPa；
4)烧成：成型好的塞棒料在还原气氛下，1000～1200℃温度保温6小时以上烧成；
5)机械加工：烧成的塞棒料按图纸要求进行车削加工；
6)涂覆：机械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即为最终成品；
7)包装：成品经检查合格后包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明中塞棒头不设导气孔，而是通过显气孔率较大的多孔材料弥散性地吹入氩气，氩气吹入的均匀性好，可以有效清除掉沉积在塞棒头上的杂质，提高控流精度；
2)与带有吹氩气孔的常规塞棒相比，避免了集中吹入氩气形成的大气泡对结晶器液位波动的影响，提升了吹氩效果；
3)采用在原料中添加烧失剂的方法制作显气孔率大于20％的塞棒头，制作过程简单，成本低。
附图说明
图1是现有单孔型吹氩塞棒的结构示意图。
图2是现有多孔型吹氩塞棒的结构示意图。
图3是本发明所述弥散性吹氩塞棒的结构示意图。
图中：1.塞棒头2.塞棒本体3.氩气通道4.导气孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图3，是本发明所述连铸用弥散性吹氩塞棒的结构示意图，本发明一种连铸用弥散性吹氩塞棒，包括塞棒本体2和固定在塞棒本体2前端的塞棒头1，塞棒本体2内设有通往塞棒头1的氩气通道3，所述塞棒头1采用多孔材料制成，氩气透过多孔材料弥散性地 吹入到钢水中。
所述多孔材料的显气孔率大于20％。
所述多孔材料由下述成分按重量份比例组成：鳞片石墨5～20份、刚玉65～85份、添加剂0.5～10份、烧失剂0.5～10份；外加上述成份总重量4～12％的酚醛树脂。
所述添加剂为金属硅粉、铝镁合金粉、碳化硼中的一种、两种或两种以上任意组合。
一种连铸用弥散性吹氩塞棒的制造方法，包括如下步骤：
1)配料：按照重量份比例将塞棒头1各原料称好备用；
2)混合：把塞棒头1原料依次加入高速混合机中，均匀混合为塞棒头部料，干燥备用；另按常规工艺混合塞棒棒身料备用；
3)成型：把混合好的塞棒头部料和塞棒棒身料分别加入到模具中，在等静压设备中成型，成型压力120～150MPa；
4)烧成：成型好的塞棒料在还原气氛下，1000～1200℃温度保温6小时以上烧成；
5)机械加工：烧成的塞棒料按图纸要求进行车削加工；
6)涂覆：机械加工后的塞棒外壁涂刷防氧化涂料，即为最终成品；
7)包装：成品经检查合格后包装。
本发明采用在原料中添加烧失剂的方法制作显气孔率大于20％的多孔材料用作塞棒头1，在压模成型过程中，塞棒本体2的氩气通道3延伸到塞棒头1中，塞棒头1上不开设专门的导气孔4，而是使氩气通过多孔材料中的孔洞弥散性地吹入到钢水中，吹氩过程柔和、均匀，不会造成结晶器液位的波动。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
本实施例中塞棒头1由下述成分按重量份比例组成：鳞片石墨15份；刚玉80份；金属硅粉3份；烧失剂为淀粉2份；外加上述成分总重量12％的酚醛树脂。塞棒本体2采用常规材质，这里不再详细描述。
本实施例连铸用弥散性吹氩塞棒的制造工艺如下：
1)配料：按照重量份比例将塞棒头1各原料称好备用；
2)混合：把塞棒头1原料依次加入高速混合机中，均匀混合为塞棒头部料，干燥备用；另按常规工艺混合塞棒棒身料备用；
3)成型：把混合好的塞棒头部料和塞棒棒身料分别加入到模具中，在等静压设备中成型，成型压力130MPa；
4)烧成：成型好的塞棒料在碳还原气氛下，1000℃温度保温6小时烧成；
5)机械加工：烧成的塞棒料按图纸要求进行车削加工；
6)涂覆：机械加工后的塞棒料外壁涂刷防氧化涂料，即为最终成品；
7)包装：成品经检查合格后包装。
经检测，本实施例塞棒头1的物理性能指标为：显气孔率21.3％，体积密度2.45g/cm3常温抗折强度8.7Mpa。
【实施例2】
本实施例中塞棒头1由下述成分按重量份比例组成：鳞片石墨10份、刚玉82份、碳化硼2份、铝镁合金粉3份，烧失剂为糊精4份，外加上述成分总重量9％的酚醛树脂。塞棒本体2采用常规的材质，这里不再详细描述。
本实施例连铸用弥散性吹氩塞棒的制造工艺过程与实施例1相同，其中成型过程中成型压力为140MPa；烧成过程中在碳还原气氛下，1100℃温度保温6.5小时烧成。
经检测，本实施例所制塞棒头1的物理性能指标为：显气孔率24.3％，体积密度2.40g/cm3，常温抗折强度8.4Mpa。
【实施例3】
本实施例中塞棒头1由下述成分按重量比例组成：鳞片石墨5份、刚玉81份、碳化硼2份，金属硅粉3份，铝镁合金粉2份，烧失剂为聚乙烯7份，外加上述成分总重量7％的酚醛树脂。塞棒本体2采用常规材质，这里不再详细描述。
本实施例连铸用弥散性吹氩塞棒的制造工艺过程与实施例1相同，其中成型过程中成型压力为150MPa；烧成过程中在碳还原气氛下，1200℃温度保温7小时烧成。
经检测，本实施例所制塞棒头1的物理性能指标为：显气孔率25.5％，体积密度2.32g/cm3，常温抗折强度8.0Mpa。
以上3个实施例所制成的塞棒，经在不同的钢厂实际使用，与常规的吹氩塞棒相比，弥散性吹氩塞棒控流稳定，结晶器液位波动小，用户十分满意。