[发明专利]板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺

权利要求书

1.板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口，其特征在于，包括氧化锆陶瓷内衬和耐火材料外套；

氧化锆陶瓷内衬，包括以下重量份的原料：

稳定氧化锆10～60份、单斜相氧化锆35～90份、α-Al₂O₃微粉2～17份、碳化硅微粉1～11份、氮化硼微粉1～3份、氧化镁微粉1～6份、氧化钇微粉1～2份；

耐火材料外套，包括以下重量份的原料：

棕刚玉、白刚玉、高铝均化料或高铝矾土45～80份、鳞片石墨8～25份、熔融石英颗粒料5～25份、煅烧氧化铝微粉3～15份、金属硅粉0.5～4份、酚醛树脂8～12份。

2.根据权利要求1所述的板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口，其特征在于，氧化锆陶瓷内衬原料中的稳定氧化锆的稳定度为60～80%。

3.根据权利要求1所述的板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口，其特征在于，耐火材料外套原料中的棕刚玉、白刚玉、高铝均化料或高铝矾土的品位在85%及以上。

4.板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、氧化锆陶瓷内衬的制备：

S1-1、配料与预混：将稳定氧化锆、单斜相氧化锆、α-Al₂O₃微粉、碳化硅微粉、氮化硼微粉、氧化镁微粉、氧化钇微粉按重量份加入均混机预混，得预混配合料；

S1-2、研磨制浆：将预混配合料装入氧化锆衬的高速球磨机中，加入去离子水研磨，制得浆料；

S1-3、成型：成型方式为注凝法成型、注浆法成型、加压振动成型法、机压法成型和等静压成型法中的一种；

S1-4、生坯干燥：使用鼓风干燥窑强制干燥，干燥后毛坯水含量小于0.1%；

S1-5、烧成：使用高温硅钼棒为发热体的高温箱式炉或隧道式高温窑烧成，最高烧成温度在1520～1760℃之间，升温速度为4～8℃/小时，最高温度下保温时间不少于6小时；

S1-6、加工研磨以及表面涂料涂覆；

S2、耐火材料外套的制备：

S2-1、配料：将棕刚玉、白刚玉、高铝均化料或高铝矾土、鳞片石墨、熔融石英颗粒料、煅烧氧化铝微粉、金属硅粉按重量份置入配料机，混合均匀；

S2-2、混合造粒：将全部配合粉料投入带有高速转子的混合造粒机中干混3～7分钟，投入酚醛树脂高速混合造粒8～30分钟后排料；

S2-3、泥料干燥：混练料困料24小时后进行干燥，排出多余的溶剂；

S2-4、产品成型：采用20Gr或45#淬火钢内模、硬橡胶或高弹性聚氨酯外模，使用等静压力机成型：组装内模和外模，填充并封模，将模具装入等静压力机高压缸加压处理后取出脱模；

S2-5、干燥：使用鼓风干燥窑进行强制干燥，干燥后毛坯水含量小于0.1%；

S2-6、烧成：在还原气氛下，在最高1040℃温度下烧成，形成碳网络结合；

S2-7、加工。

5.根据权利要求4所述的板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口的生产工艺，其特征在于，氧化锆陶瓷内衬采用注浆法成型时，S1-2步骤中，将预混配合料装入氧化锆衬的高速球磨机中，添加0.4～6重量份的聚乙烯醇、0.2～3重量份的糊精或羟甲基纤维素、40～200重量份的去离子水、30～200重量份的直径为1～10mm的氧化锆研磨球，以200～400转/分的研磨速度研磨搅拌30分钟，制得浆料；

注浆法成型，使用石膏模制作成型模具，真空处理料浆，注入模具，注模完成的模具置入20～35℃温度、相对湿度为65～85%的养生间中养生24～36小时，脱模即为成型毛坯。