一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。其技術(shù)方案是：以25~35wt%的髙鋁質(zhì)原料大顆粒、15~25wt%的髙鋁質(zhì)原料中顆粒、15~25wt%的髙鋁質(zhì)原料小顆粒、23~27wt%的髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉、3~10wt%的結(jié)合劑為混合料，外加所述混合料0.10~0.22wt%的表面活性劑和5.5~8.0wt%的水，于混料機(jī)中混練，得到混合泥料。再將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得高鋁質(zhì)布流水口坯，然后將所述高鋁質(zhì)布流水口坯烘干，在500~650℃條件下保溫8~12小時(shí)，制成高鋁質(zhì)布流水口。本發(fā)明具有耐高溫、抗熱震性能好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好和布流效果良好的特點(diǎn)，所制備的高鋁質(zhì)布流水口滿足了雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求。
【專利說明】
一種局鍋質(zhì)布流水口及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于布流水口技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)是將液態(tài)金屬直接澆注到兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的水冷結(jié)晶輥和布流水口(耐火材料)構(gòu)成的熔池內(nèi)，通過水冷結(jié)晶輥的快速冷卻(冷卻速率在10?1000°C/s之間)和乳制作用獲得I?5mm厚的薄帶。與傳統(tǒng)的大板坯連鑄和薄板坯連鑄工藝相比，雙輥薄帶連鑄技術(shù)除了通過簡(jiǎn)化工序能夠大幅度降低基建和設(shè)備投資、能源消耗和減少環(huán)境污染夕卜，其獨(dú)特的亞快速凝固過程能夠使所鑄材料在微觀結(jié)構(gòu)上發(fā)生顯著變化，如晶粒得到細(xì)化、減少成分偏析、抑制第二相的析出等，可大大改善金屬材料的性能。因此，雙輥薄帶連鑄技術(shù)已成為當(dāng)今世界新材料和近終成形研究的熱點(diǎn)，并取得了巨大的進(jìn)展。近年來，我國(guó)有關(guān)單位也加大了該技術(shù)的研發(fā)力度，已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室研究進(jìn)入中試和小規(guī)模試生產(chǎn)階段。
[0003]布流水口是將液態(tài)金屬直接均勻布流到兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的水冷結(jié)晶輥和布流水口(耐火材料)構(gòu)成的熔池內(nèi)、以保障雙輥薄帶坯連鑄工藝正常進(jìn)行的關(guān)鍵耐火構(gòu)件，要求其耐高溫、抗熱震性能好，抗高溫液態(tài)金屬的沖刷和侵蝕性好，能均勻布流液態(tài)金屬。但是，相對(duì)于冶金領(lǐng)域新發(fā)展的雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)而言，耐火材料方面還沒有與之配套的布流水口等關(guān)鍵耐火構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種抗熱震性能好、抗高溫液態(tài)金屬的沖刷性好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好、耐高溫和能均勻布流液態(tài)金屬的高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法，能滿足雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:以25?35的%的髙鋁質(zhì)原料大顆粒、15?25的％的髙鋁質(zhì)原料中顆粒、15?25^%的髙鋁質(zhì)原料小顆粒、23?27wt%的髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉和3?10wt%的結(jié)合劑為混合料，外加所述混合料0.10-0.22?〖％的表面活性劑和5.5-8.0wt%的水，再將所述混合料、表面活性劑和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料；
將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制備為高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在500?650°C條件下保溫8?12小時(shí)，制得高鋁質(zhì)布流水口；所述髙鋁質(zhì)原料大顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料大顆粒、剛玉大顆粒、莫來石大顆粒中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料大顆粒的粒度為5?3mm;所述髙鋁質(zhì)原料中顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料中顆粒、剛玉中顆粒、莫來石中顆粒中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料中顆粒的粒度小于3mm且大于Imm;所述髙鋁質(zhì)原料小顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料小顆粒、剛玉小顆粒、莫來石小顆粒中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料小顆粒的粒度所述髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉為特級(jí)鋁礬土熟料細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、莫來石細(xì)粉中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉的粒度<0.088mm。
[0006]所述髙鋁質(zhì)原料為特級(jí)鋁礬土熟料、剛玉、莫來石中的一種。
[0007]所述結(jié)合劑為鋁酸鈣水泥與S12微粉的混合物、P-Al2O3與S12微粉的混合物、鋁酸鈣水泥、Si〇2微粉中的一種。
[0008] 所述Si〇2微粉的Si〇2含量彡90wt%，比表面積彡20m2/g。[〇〇〇9]所述表面活性劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種以上。
[0010]所述機(jī)械成型是采用耐火材料振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行的機(jī)械振動(dòng)成型。
[0011]所述高鋁質(zhì)布流水口為狹縫式高鋁質(zhì)布流水口或?yàn)榕趴资礁咪X質(zhì)布流水口。
[0012]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下積極效果:本發(fā)明采用的髙鋁質(zhì)原料耐高溫性能好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好，由于采用振動(dòng)成型制備和<650°C條件下保溫處理，制備的高鋁質(zhì)布流水口抗熱震性能好。
[0013]本發(fā)明采用狹縫式或排孔式的良好布流結(jié)構(gòu)，為注入水冷雙輥中間熔池高溫液態(tài)金屬的成分均勻化提供了保障作用，有利于提高薄帶連鑄坯的質(zhì)量，故所制備的高鋁質(zhì)布流水口能滿足雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求。
[0014]因此，本發(fā)明具有耐高溫、抗熱震性能好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好和布流效果良好的特點(diǎn)，所制備的高鋁質(zhì)布流水口滿足了雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)保護(hù)范圍的限制。
[0016]為避免重復(fù)，先將本【具體實(shí)施方式】所涉及的髙鋁質(zhì)原料、表面活性劑和機(jī)械成型統(tǒng)一描述如下，實(shí)施例中不再贅述:所述特級(jí)鋁礬土熟料大顆粒、剛玉大顆粒和莫來石大顆粒的粒度為5?3mm;所述特級(jí)鋁研；土熟料中顆粒、剛玉中顆粒和莫來石中顆粒的粒度小于3mm且大于1mm;所述特級(jí)錯(cuò)研^土熟料小顆粒、剛玉小顆粒和莫來石小顆粒的粒度< 1mm;所述特級(jí)錯(cuò)研^ 土熟料細(xì)粉、剛玉細(xì)粉和莫來石細(xì)粉的粒度<〇.〇88mm。[0〇17] 所述Si02微粉的Si02含量彡90wt%，比表面積彡20m2/g。
[0018]所述機(jī)械成型是采用耐火材料振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行的機(jī)械振動(dòng)成型。
[0019]實(shí)施例1一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。以25?30wt%的特級(jí)鋁礬土熟料大顆粒、20?25wt% 的特級(jí)鋁礬土熟料中顆粒、15?20wt%的莫來石小顆粒、25?27wt%的剛玉料細(xì)粉和7?10wt%的鋁酸鈣水泥為混合料，外加所述混合料0.08?0.10wt%的三聚磷酸鈉、0.03?0.05wt%六偏磷酸鈉和6.0?8.0wt%的水，再將所述混合料、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料。
[0020]將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得狹縫式高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述狹縫式高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在500?550 °C條件下保溫10?12小時(shí)，制得狹縫式高鋁質(zhì)布流水口。
[0021]實(shí)施例2一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。以30?35wt%的莫來石大顆粒、15?20wt%的特級(jí)鋁研^土熟料中顆粒、15?20wt%的莫來石小顆粒、25?27wt%的特級(jí)錯(cuò)研^ 土熟料細(xì)粉、6?8wt%的錯(cuò)酸鈣水泥與Si02微粉的混合物(本實(shí)施例所述混合物中:30wt%為Si02微粉，70wt%為鋁酸鈣水泥)為混合料，外加所述混合料0.07?0.09wt%的三聚磷酸鈉、0.03?0.08wt%六偏磷酸鈉和 5.5?7.0wt%的水，再將所述混合料、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料。
[0022]將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在550?600°C條件下保溫9?11小時(shí)，制得排孔式尚招質(zhì)布流水口。
[0023]實(shí)施例3
一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。以25?30wt%的莫來石大顆粒、15?20的％的莫來石中顆粒、20?25wt%的特級(jí)鋁礬土熟料小顆粒、24?26wt%的剛玉細(xì)粉、5?7wt°/c^p-Al203微粉與S12微粉的混合物(本實(shí)施例所述混合物中:30wt%SSi02微粉;70wt°/c*p-Al203微粉)為混合料，外加所述混合料0.12-0.16?丨％的三聚磷酸鈉和6.0-7.5wt%的水，再將所述混合料、三聚磷酸鈉和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料。
[0024]將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在600?650°C條件下保溫8?10小時(shí)，制得排孔式尚招質(zhì)布流水口。
[0025]實(shí)施例4
一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。以30?35wt%的特級(jí)鋁礬土熟料大顆粒、15?20wt%的莫來石中顆粒、15?20?丨％的剛玉小顆粒、25?27wt%的特級(jí)鋁礬土熟料細(xì)粉和3?6wt°/c^S12微粉為混合料，外加所述混合料0.17-0.22?〖％的六偏磷酸鈉和6.0-8.0?丨％的水，再將所述混合料、六偏磷酸鈉和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料。
[0026]將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得狹縫式高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述狹縫式高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在530?580 °C條件下保溫10?12小時(shí)，制得狹縫式高鋁質(zhì)布流水口。
[0027]實(shí)施例5
一種高鋁質(zhì)布流水口及其制備方法。以25?30的％的剛玉大顆粒、15?20的％的剛玉中顆粒、20?25wt%的莫來石小顆粒、23?25wt%的剛玉細(xì)粉、7?10?丨％的鋁酸鈣水泥與S12微粉的混合物(本實(shí)施例混合物中:20wt%SSi02微粉;80wt%為鋁酸鈣水泥)為混合料，外加所述混合料0.15-0.20?丨％的三聚磷酸鈉和6.0-8.0wt%的水，再將所述混合料、三聚磷酸鈉和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥料。
[0028]將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制得排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述排孔式高鋁質(zhì)布流水口坯在110?140 °C條件下烘干，在580?630°C條件下保溫8?10小時(shí)，制得排孔式尚招質(zhì)布流水口。
[0029]
本【具體實(shí)施方式】具有如下積極效果:
本【具體實(shí)施方式】采用的髙鋁質(zhì)原料耐高溫性能好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好，由于采用振動(dòng)成型制備和<650°C條件下保溫處理，制備的高鋁質(zhì)布流水口抗熱震性能好。
[0030]本【具體實(shí)施方式】采用狹縫式或排孔式的良好布流結(jié)構(gòu)，為注入水冷雙輥中間熔池高溫液態(tài)金屬的成分均勻化提供了保障作用，有利于提高薄帶連鑄坯的質(zhì)量，故所制備的高鋁質(zhì)布流水口能滿足雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求。
[0031]因此，本【具體實(shí)施方式】具有耐高溫、抗熱震性能好、抗高溫液態(tài)金屬的侵蝕性好和布流效果良好的特點(diǎn)，所制備的高鋁質(zhì)布流水口滿足了雙輥薄帶坯連鑄技術(shù)的使用要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高錯(cuò)質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于:以25?35wt %的髙錯(cuò)質(zhì)原料大顆粒、 15?25wt%的髙鋁質(zhì)原料中顆粒、15?25wt%的髙鋁質(zhì)原料小顆粒、23?27wt%的髙鋁質(zhì) 原料細(xì)粉和3?10wt %的結(jié)合劑為混合料，外加所述混合料0.10?0.22wt %的表面活性劑 和5.5?8.0wt%的水，再將所述混合料、表面活性劑和水加入混料機(jī)中混練，得到混合泥 料；將所述混合泥料加入模具中，機(jī)械成型，制備為高鋁質(zhì)布流水口坯，將所述高鋁質(zhì)布流 水口坯在110?140 °C條件下烘干，在500?650 °C條件下保溫8?12小時(shí)，制得高鋁質(zhì)布流水 P;所述髙鋁質(zhì)原料大顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料大顆粒、剛玉大顆粒、莫來石大顆粒中的一 種，所述髙鋁質(zhì)原料大顆粒的粒度為5?3mm;所述髙鋁質(zhì)原料中顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料中 顆粒、剛玉中顆粒、莫來石中顆粒中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料中顆粒的粒度小于3mm且大于 1mm;所述髙鋁質(zhì)原料小顆粒為特級(jí)鋁礬土熟料小顆粒、剛玉小顆粒、莫來石小顆粒中的一 種，所述髙鋁質(zhì)原料小顆粒的粒度所述髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉為特級(jí)鋁礬土熟料細(xì)粉、剛 玉細(xì)粉、莫來石細(xì)粉中的一種，所述髙鋁質(zhì)原料細(xì)粉的粒度<〇.〇88mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述髙鋁質(zhì)原料為 特級(jí)鋁礬土熟料、剛玉、莫來石中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述結(jié)合劑為鋁酸 鈣水泥與Si02微粉的混合物、p-A12〇3與Si02微粉的混合物、鋁酸鈣水泥、Si02微粉中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述Si02微粉的Si02 含量多90wt%，比表面積多20m2/g。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述表面活性劑為 三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述機(jī)械成型是采 用耐火材料振動(dòng)成型機(jī)進(jìn)行的機(jī)械振動(dòng)成型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鋁質(zhì)布流水口的制備方法，其特征在于所述高鋁質(zhì)布流水 口為狹縫式高鋁質(zhì)布流水口或?yàn)榕趴资礁咪X質(zhì)布流水口。8.—種高鋁質(zhì)布流水口，其特征在于所述高鋁質(zhì)布流水口是根據(jù)權(quán)利要求1?7項(xiàng)中任 一項(xiàng)所述尚錯(cuò)質(zhì)布流水口的制備方法所制備的尚錯(cuò)質(zhì)布流水口。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK105948770SQ201610303311
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】祝洪喜, 駱中漢, 鄧承繼, 余超, 員文杰, 丁軍, 朱清友
【申請(qǐng)人】武漢科技大學(xué)