[发明专利]一种连铸用热震稳定性优良的中间包水口的制造方法

权利要求书

1.一种连铸用热震稳定性优良的中间包水口的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1预制复合芯材：采用粉末烧结制备出侧壁周向具有多组弧形凸边的复合芯材；

S2复合芯材处理：在复合芯材外侧壁周向加装多组竖向的合金角杆与弧形凸边数量匹配，并在合金角杆的上端、下端分别通过钢丝捆绑固定，得到处理后复合芯材备用；

所述弧形凸边、合金角杆设置个数与复合芯材外径关系满足：

d/4≤n≤d/3

其中，n为弧形凸边或合金角杆数量，d为复合芯材外径；

所述弧形凸边宽度为1mm±0.1mm，所述合金角杆夹角为45-60°，高度为5mm±0.5mm；所述合金角杆具体选用钨铜合金制成，且合金角杆厚度为0.5mm±0.1mm；

S3预制水口浆料：按比例选取有机单体、交联剂、引发剂、催化剂加入到锆基浆料中，混制得到水口浆料备用；

所述水口浆料具体为：按加入量为锆基浆料总质量的4-9wt.％有机单体、0.5-1.0wt.％交联剂、3-5wt.％引发剂、0.1-0.2wt.％催化剂混合后加入锆基浆料，并将加入量为锆基浆料总质量的0.3-0.8wt.％聚丙烯酸、0.05-0.15wt.％焦磷酸钠，使用氨水调节pH至9-11，搅拌均匀得到水口浆料，

其中，所述锆基浆料按质量份数计由20-25份海绵锆粉末、30-50份陶瓷粉末、3-5份二氧化钛、100份去离子水混合而成；所述有机单体为丙烯酸胺，所述交联剂为亚甲基双丙烯酸胺，所述引发剂为过硫酸铵，所述催化剂为四甲基乙二胺；

S4初模成型：将处理后复合芯材套在水口模具的芯棒上，将预制好的水口浆料倒入水口模具中，固化脱模后得到水口湿坯；

S5水口成模：将水口湿坯经干燥处理后得到干燥初坯，再对干燥初坯烧结处理后得到成品中间包水口。

2.如权利要求1所述的一种连铸用热震稳定性优良的中间包水口的制造方法，其特征在于，所述复合芯材的制作包括如下步骤：

1)混粉：将重量份数94.5-97.5％的氧化锆、1.7-5.3％钨粉和0.2-0.7％脱氢乙酸钠配比混合得到混合粉，再将混合粉、氧化锆球按重量比1：1.2进行球磨混粉2-3h；

2)压制：将球磨后混合粉采用冷等静压进行压制，随后进行真空烧结，保温2h得到压制坯料；

3)熔炼制粉：在真空度达到9×10^-1pa以下，开启真空感应熔炼炉使得压制坯料熔化，待到压制坯料开始熔化时，关闭真空系统，充入高纯氩气至-0.12～0.08Mpa，直到压制坯料完全熔化得到合金液，随后加入预热后中间包，通过紧耦合式喷嘴进行雾化制粉，其中，雾化气压力7～12Mpa；

4)制坯烧结：将制备好的合金粉末填装在复合芯材模具中压制成坯，随后进行真空烧结，保温2h得到复合芯材。

3.如权利要求2所述的一种连铸用热震稳定性优良的中间包水口的制造方法，其特征在于，所述真空烧结温度为2480～2750℃，真空度须达到5×10^-2pa级以下。

4.如权利要求1所述的一种连铸用热震稳定性优良的中间包水口的制造方法，其特征在于，所述步骤S5中烧结处理具体为：在气氛烧结炉内为注入0.5-0.8MPa的惰性气体，在炉中300-400℃处理1-2h后，以40-50℃/min升温至1680-1750℃处理2-3h，保温1-2h。