一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫及其制备方法和应用与流程

83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；
10.步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；
11.步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；
12.步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。
13.作为本技术方案的进一步改进，步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。
14.也作为本技术方案的进一步改进，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
15.作为本发明的优选实施例之一，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。
16.本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法。
17.其所要解决的技术问题采用如下技术方案。
18.一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法，采用如下制备步骤：
19.步骤1：取高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉为原料，分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体；其中，获得的原料粉体中，高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；
20.步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；
21.步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；
22.步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；
23.步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。
24.进一步，该方法步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。
25.也进一步，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
26.作为该方法的进一步改进，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。
27.本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种上述高温密封胶垫的应用。
28.一种前述连铸保护浇铸用高温密封胶垫在浸入式水口与滑板连接处密封中的应用。
29.进一步，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板进行简单压实后再揭开另一面防油纸，再将浸入式水口与滑板进行连接。
30.采用上述技术方案的高温密封胶垫及其方法和应用，与其他方法相比，具有如下
优点和有益效果：
31.在低温安装过程中，由于树脂具有良好的粘性与流动性且石墨具有良好的润滑性，可以促进胶垫更好也更均匀地粘附在所需密封的连接部位，使水口连接处得到严密的封堵。而在高温使用过程中，本发明所示的原料中具有极高的氧化铝含量，可以确保在使用过程中，高温密封胶垫自身具有很高的熔点。而石墨在提升水口与连接处密封润滑性和防止胶垫高温氧化的同时还可以提升胶垫在使用过程中的高温抗热震性。并且锆溶胶在高温反应后所形成的氧化锆也可以有助于提升胶垫的高温抗热震能力。在其两者的共同作用下，胶垫出现破损、开裂等现象得到了有效的避免。而原料中所使用的粘土、水玻璃等粘性物质在高温下还会与胶垫中的其他成分发生反应形成玻璃相，完美地弥补和填充由于外侧密封垫在使用前期由于石墨氧化及树脂固化后所形成了微小孔隙，再次提升了所连接处的密封效果。
32.利用本发明所获得的密封胶垫不仅具备良好的使用粘性、高温保持性、抗氧化性以及密封性等优异的使用性能。在实际应用过程中，利用本发明所述技术方法后不仅可以有效地防止生产过程中的吸气而导致的钢液二次氧化，提升浇铸过程的稳定性，改善由于结晶器液面波动而导致的保护渣缺陷，而且还可以有效地防止水口结瘤堵塞后被迫进行大气量吹氩而造成铸坯内部形成气泡缺陷的现象发生。
33.尤其重要的是，与其他密封技术方法相比，本发明所采用的原料简单易得，技术工艺简单易操作，所制备的胶垫成分均匀且可长期储存，连铸生产现场的使用过程简单方便且使用时所带来的技术效果明显，完全满足现有连铸过程中对密封元器件的所有性能要求。在长时间的工业实验中本发明所述的密封胶垫不仅使用性能良好，同时还可以显著延长连铸的生产时间。
具体实施方式
34.本发明提供了一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备与使用方法，具体而言，采用以下步骤：
35.步骤1：将本发明所用主要原料高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体。其中高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目。
36.步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3进行均匀混料获得固相密封粉a。其中高铝熟料中氧化铝含量要求在88％以上，二氧化硅含量不高于8％。粘土中氧化铝含量要求在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
37.步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20进行均匀混合作为液相粘结剂b。
38.步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32进行均匀混料。其中混料过程采用机械搅拌的方式进行搅拌30-50min。
39.步骤5：将混合好的样品置于已经铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得本发明所述高温密封胶垫。其中压制模具外轮廓为正方形，边长200mm-300mm。内轮廓为圆形，半径为30-80mm。压制时压制强度为1-10mpa，压制厚度为3-5mm。
40.步骤6：将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板对进行简单压实后再揭开另一面防油纸。而后再将浸入式水口与滑板进行连接。待完成后则可继续按照实际生产工艺与操作进行连铸生产。
41.下面将对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
42.实施例1：
43.本实施例以制作某连铸机浸入式水口与滑板之间的密封胶垫为例。
44.首先将本发明所用主要原料高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体。其中高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目。
45.而后将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量比80：5：12：3进行均匀混料获得固相密封粉a。其中高铝熟料中氧化铝含量要求在88％以上，二氧化硅含量不高于8％。粘土中氧化铝含量要求在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
46.而后再将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量比50：10：25：15进行均匀混合作为液相粘结剂b。
47.之后再将将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量比69.5：30.5进行均匀混料。其中混料过程采用机械搅拌的方式进行搅拌40min。
48.之后再将混合好的样品置于已经铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得本发明所述高温密封胶垫。其中压制模具外轮廓为正方形，边长200mm。内轮廓为圆形，半径为50mm。压制时压制强度为3mpa，压制厚度为3.5mm。
49.待压制完成后，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板对进行简单压实后再揭开另一面防油纸。而后再将浸入式水口与滑板进行连接。待完成后则可继续按照实际生产工艺与操作进行连铸生产。
50.整个连铸时长6小时，在生产过程中，密封胶垫整体完好，连接处未发现任何异常与变化。并且对浇铸过程钢液中的n含量为例，中间包内钢液中n含量为过程[n]，铸坯中n含量为成品[n]，对密封胶垫的密封性进行跟踪测定。取样时间为浇铸开始后5.5小时至6小时之间，以检验其整个浇铸过程是否实现有效密封。其n含量变化结果如下表1。
[0051]
表1：
[0052]
过程[n]/ppm成品[n]/ppm增[n]量/ppm增[n]率/％414100
[0053]
实施例2：
[0054]
本实施例以制作某连铸机浸入式水口与滑板之间的密封胶垫为例。
[0055]
首先将本发明所用主要原料高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体。其中高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目。
[0056]
而后将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量比82：4：11：3进行均匀混料获得固相密封粉a。其中高铝熟料中氧化铝含量要求在88％以上，二氧化硅含量不高于8％。粘土中氧化铝含量要求在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
[0057]
而后再将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量比43：12：25：20进行均匀混合作为液相粘结剂b。
[0058]
之后再将将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量比68：32进行均匀混料。其中混料过程采用机械搅拌的方式进行搅拌50min。
[0059]
之后再将混合好的样品置于已经铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得本发明所述高温密封胶垫。其中压制模具外轮廓为正方形，边长200mm。内轮廓为圆形，半径为58mm。压制时压制强度为5mpa，压制厚度为3.5mm。
[0060]
待压制完成后，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板对进行简单压实后再揭开另一面防油纸。而后再将浸入式水口与滑板进行连接。待完成后则可继续按照实际生产工艺与操作进行连铸生产。
[0061]
整个连铸时长6小时，在生产过程中，密封胶垫整体完好，连接处未发现任何异常与变化。并且对浇铸过程钢液中的n含量为例，中间包内钢液中n含量为过程[n]，铸坯中n含量为成品[n]，对密封胶垫的密封性进行跟踪测定。取样时间为浇铸开始后5.5小时至6小时之间，以检验其整个浇铸过程是否实现有效密封。其n含量变化结果如下表2。
[0062]
表2：
[0063]
过程[n]/ppm成品[n]/ppm增[n]量/ppm增[n]率/％282913.5
[0064]
实施例3：
[0065]
本实施例以制作某连铸机浸入式水口与滑板之间的密封胶垫为例。
[0066]
首先将本发明所用主要原料高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体。其中高铝熟料和粘土的粒度要求不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目。
[0067]
而后将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量比76：7：14：3进行均匀混料获得固相密封粉a。其中高铝熟料中氧化铝含量要求在88％以上，二氧化硅含量不高于8％。粘土中氧化铝含量要求在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。
[0068]
而后再将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量比49：13：21：17进行均匀混合作为液相粘结剂b。
[0069]
之后再将将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量比72：28进行均匀混料。其中混料过程采用机械搅拌的方式进行搅拌30min。
[0070]
之后再将混合好的样品置于已经铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得本发明所述高温密封胶垫。其中压制模具外轮廓为正方形，边长300mm。内轮廓为圆形，半径为65mm。压制时压制强度为6mpa，压制厚度为5mm。
[0071]
待压制完成后，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板对进行简单压实后再揭开另一面防油纸。而后再将浸入式水口与滑板进行连接。待完成后则可继续按照实际生产工艺与操作进行连铸生产。
[0072]
整个连铸时长6小时，在生产过程中，密封胶垫整体完好，连接处未发现任何异常与变化。并且对浇铸过程钢液中的n含量为例，中间包内钢液中n含量为过程[n]，铸坯中n含量为成品[n]，对密封胶垫的密封性进行跟踪测定。取样时间为浇铸开始后5.5小时至6小时之间，以检验其整个浇铸过程是否实现有效密封。其n含量变化结果如下表3。
[0073]
表3：
[0074]
过程[n]/ppm成品[n]/ppm增[n]量/ppm增[n]率/％
333413.0

技术特征：
1.一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫，其特征在于，采用如下步骤制备而成：步骤1：取高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉为原料，分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体；其中，获得的原料粉体中，高铝熟料和粘土的粒度不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。2.根据权利要求1所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫，其特征在于，步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。3.根据权利要求1所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫，其特征在于，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。4.根据权利要求1所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫，其特征在于，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。5.一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法，其特征在于，采用如下制备步骤：步骤1：取高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉为原料，分别进行破碎与研磨处理获得不同粒度的原料粉体；其中，获得的原料粉体中，高铝熟料和粘土的粒度不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；步骤2：将研磨破碎后的高铝熟料、粘土、石墨粉以及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3的比例进行均匀混料获得固相密封粉a；步骤3：将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃以及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20的比例进行均匀混合作为液相粘结剂b；步骤4：将固相密封粉a与液相粘结剂b按重量百分比68-72：28-32的比例进行均匀混料；步骤5：将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。6.根据权利要求5所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法，其特征在于，步骤4中，采用机械搅拌的混料方式，搅拌30-50min。7.根据权利要求5所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫的指标方法，其特征在于，按质量百分比，高铝熟料中氧化铝含量在88％以上，二氧化硅含量不高于8％；粘土中氧化铝含量在36％以上，二氧化硅含量不高于50％。8.根据权利要求5所述的连铸保护浇铸用高温密封胶垫的制备方法，其特征在于，压制所得的高温密封胶垫呈圆饼状，圆饼半径为30-80mm，圆饼厚度为3-5mm，压制时的压制强度为1-10mpa。
9.一种权利要求1-4中任一权利要求所述连铸保护浇铸用高温密封胶垫在浸入式水口与滑板连接处密封中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将压制后的密封胶垫一面的防油纸揭开后置于浸入式水口上表面，用压板进行简单压实后再揭开另一面防油纸，再将浸入式水口与滑板进行连接。

技术总结
本发明提供了一种连铸保护浇铸用高温密封胶垫及其制备方法和应用，采用如下步骤：1、取高铝熟料、粘土、石墨粉及金属铝粉为原料，分别破碎研磨处理得不同粒度原料粉体；其中，获得原料粉体中，高铝熟料和粘土粒度不高于200目，石墨粉不高于1000目，金属铝粉不高于150目；2、将研磨破碎的高铝熟料、粘土、石墨粉及金属铝粉按重量百分比76-83：4-7：10-14：1-3进行均匀混料获得固相密封粉A；3、将环氧树脂、酚醛树脂、水玻璃及氧化锆溶胶按重量百分比40-55：10-15：20-25：15-20进行均匀混合作为液相粘结剂B；4、将A与B按重量百分比68-72：28-32进行均匀混料；5、将混合好的样品置于铺好防油纸的压制模具中进行压制成型，获得高温密封胶垫。获得高温密封胶垫。


技术研发人员：胡暑名 刘国强 常文杰
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2023/7/20