免烘烤无碳长水口 【技术领域】
本发明涉及一种新型无机非金属耐火材料及产品，尤其是涉及在连续铸钢生产中使用的免烘烤无碳长水口及制造方法。
背景技术
目前连铸超低碳钢、高氧钢等使用的免烘烤无碳长水口分为石英质和内壁无碳复合铝碳质长水口两种类型。在浇钢过程中，石英质长水口抗冲刷、抗侵蚀能力较差，内壁无碳复合铝碳质长水口抗侵蚀能力较强，但内壁无碳层抗钢水冲刷能力较差，长时间使用后，将增加钢水中碳含量，所以这两种类型的无碳长水口使用寿命较短。
为了克服现有技术中的缺点，本发明人经过深入研究，发明了本发明的新型免烘烤长水口及制造方法。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种不经过烘烤可以直接使用的具有良好的热震稳定性、耐侵蚀性、耐冲刷性、使用寿命长的免烘烤无碳长水口。
本发明的另一目的是提供上述免烘烤无碳长水口的制造方法。
本发明免烘烤无碳长水口包括本体内衬1、内衬2，作为免烘烤无碳长水口本体材质由以下组份组成(按重量百分数计，以下同)：磷片石墨20-40％，电熔白刚玉30-56％，熔融石英8-21％，电熔锆莫来石8-18％，碳化硅4-8％，金属硅粉0.5-4％，其条件是上述各组份重量百分数之合为100％；作为免烘烤无碳长水口内衬1材质由以下组份组成(按重量百分比计，以下同)：电熔镁铝尖晶石35-80％，电熔锆莫来石10-40％，轻烧α-Al2O3 3-10％，金属铝粉0.5-6％，其条件是上述各组份重量百分数之和为100％。作为免烘烤长水口内衬2材质由以下组份组成(按重量百分数计，以下同)：熔融石英15-50％，电熔白刚玉10-30％，氧化锆空心球15-45％，轻烧α-Al2O3 3-10％，其条件是上述各组份重量百分数之和为100％。
作为上述免烘烤无碳长水口本体材质优选由以下组份组成：磷片石墨31％，电熔白刚玉33％，熔融石英18％，电熔锆莫来石10％，碳化硅6％，金属硅粉2％；作为免烘烤无碳长水口的内衬1材质优选由以下组份组成：镁铝尖晶石74％，电熔锆莫来石13％，轻烧α-Al2O3 9％，金属铝粉4％，；作为免烘烤无碳长水口内衬2材质优选由以下组份组成：熔融石英46％，电熔白刚玉17％，氧化锆空心球29％，轻烧α-Al2O3 8％。
作为上述免烘烤无碳长水口本体材质还优选由以下组份组成：磷片石墨29％，电熔白刚玉33％，熔融石英20％，电熔锆莫来石10％，碳化硅6％，金属硅粉2％；作为免烘烤无碳长水口内衬1材质还优选由以下组份组成：镁铝尖晶石76％，电熔锆莫来石11％，轻烧α-Al2O39％，金属铝粉4％；作为免烘烤无碳长水口内衬2材质还优选由以下组份组成：熔融石英45％，电熔白刚玉17％，氧化锆空心球30％，轻烧α-Al2O3 8％。
作为上述免烘烤无碳长水口本体材质还优选由以下组份组成：磷片石墨30％，电熔白刚玉33％，熔融石英19％，电熔锆莫来石10％，碳化硅6％，金属硅粉2％；作为免烘烤无碳长水口内衬1材质还优选由以下组份组成：镁铝尖晶石75％，电熔锆莫来石12％，轻烧α-Al2O3 9％，金属铝粉4％；作为免烘烤无碳长水口内衬2材质优选由以下组份组成：熔融石英47％，电熔白刚玉17％，氧化锆空心球28％，轻烧α-Al2O3 8％。
上述本体材质和内衬1、内衬2材质的各组份均可以在市场上买到。
为了制造本发明的免烘烤无碳长水口，在上述本体材质使用的原料和内衬1、内衬2材质使用的原料中分别加入9重量％(以本体材质使用的原料重量之和为100％计)，6.5重量％(以内衬1材质使用的原料重量之和为100％计)和7重量％(以内衬2材质使用的原料重量之和为100％计)的热固性酚醛树脂，将上述三种材质分别使用造粒机混合造粒，混料经流动干燥床干燥至挥发份达到成型要求后，用冷等压机在125-140Mpa下成型，要求内衬1厚度1-6mm，内衬2厚度3-11mm，成型后地毛坯在梭式窑炉中于还原气氛下烧成，烧成后产品经车床加工后，表面热喷涂防氧化陶瓷涂层，干燥后即制成免烘烤无碳长水口。对其中使用的热固性酚醛树脂类型没有限制，可以在市场上买到。
本发明的免烘烤无碳长水口和现有技术的产品比较具有突出的特点和显著的优点：在保证热震稳定性和抗侵蚀性能的情况下，无碳内壁抗冲刷性能优良，使用寿命长，大大提高了连铸造低碳钢高氧钢的作业率，降低生产成本。
【附图说明】
图1是本发明免烘烤无碳长水口的剖视图，图1所示的免烘烤无碳长水口由内衬1、内衬2和本体3组成。
【具体实施方式】
实施例1：免烘烤无碳长水口本体材质的各组份为：
磷片石墨 31Kg
电熔白刚玉 33Kg
熔融石英 18Kg
电熔锆莫来石 10Kg
碳化硅 6Kg
金属硅粉 2Kg
内衬1材质的各组份为：
镁铝尖晶石 74Kg
电熔锆莫来石 13Kg
轻烧α-Al2O3 9Kg
金属铝粉 4Kg
内衬2材质的各组份为：
熔融石英 46Kg
电熔白刚玉 17Kg
氧化锆空心球 29Kg
轻烧α-Al2O3 8Kg
为了制造免烘烤无碳长水口，将以上本材材质的各组份均匀混合，加入9Kg酚醛树脂结合剂，将内衬1材质的各组份均匀混合，加入6.5Kg酚醛树脂作结合剂，另外将内衬2材质的各组份均匀混合，加入7Kg酚醛树脂作结合剂，按照前文所述的方法制造成免烘烤无碳长水口，内衬1厚度6mm，内衬2厚度7mm。
实施例2：免烘烤无碳长水口本体材质的各组份为：
磷片石墨 29Kg
电熔白刚玉 33Kg
熔融石英 20Kg
电熔锆莫来石 10Kg
碳化硅 6Kg
金属硅粉 2Kg
内衬1材质的各组份为：
镁铝尖晶石 76Kg
电熔锆莫来石 11Kg
轻烧α-Al2O3 9Kg
金属铝粉 4Kg
内衬2材质的各组份为：
熔融石英 45Kg
电熔白刚玉 17Kg
氧化锆空心球 30Kg
轻烧α-Al2O3 8Kg
其制备方法同实施例1。
实施例3：免烘烤无碳长水口本体材质的各组份为：
磷片石墨 30Kg
电熔白刚玉 33Kg
熔融石英 19Kg
电熔锆莫来石 10Kg
碳化硅 6Kg
金属硅粉 2Kg
内衬1材质的各组份为：
镁铝尖晶石 75Kg
电熔锆莫来石 12Kg
轻烧α-Al2O3 9Kg
金属铝粉 4Kg
内衬2材质的各组份为：
熔融石英 47Kg
电熔白刚玉 17Kg
氧化锆空心球 28Kg
轻烧α-Al2O3 8Kg
其制备方法同实施例1。
上述产品的性能如表1所示
表1 本发明免烘烤无碳长水口的性能 实施例1产品 实施例2产品 实施例3产品耐压强度(Mpa) 31.4 30.1 29.9抗折强度(Mpa) 10.2 10.4 9.8显气孔率(％) 13.8 13.2 13.7渣线侵蚀速率mm/min 0.022 0.021 0.021内径扩孔速率mm/min 0.007 0.008 0.017
从以上数据可以看出本发明的免烘烤无碳长水口的性能十分优良。
综上所述，本发明的的新型免烘烤无碳长水口具有良好的热震稳定性、抗冲刷、抗侵蚀，提高了使用寿命，降低了连铸生产成本。