一种吹氩塞棒及其制造方法
技术领域
本发明属于连铸功能耐火材料领域，具体涉及一种吹氩塞棒及其制造方法。
背景技术
连铸工段在浇筑易絮流钢种时，第一，由于钢水中富含Al、Ti等元素，在浇筑过程中，这些元素会与钢水以及外界空气中的氧气结合形成高熔点的Al2O3及TiO2等氧化物，这些形成的氧化物在浇筑过程中会附着在塞棒棒头外层，严重影响塞棒棒头控流的精确性；第二、塞棒棒头配合与塞棒棒头配合控流作用的中包水口碗部或整体浸入式水口碗部及内腔中也会附着一定量的絮流物质，严重影响了控流效果及钢水通钢量，显著降低单浇次中间包使用寿命。
目前使用的塞棒除絮流物质的方法是塞棒内腔直接从棒尾贯通到棒头并在内腔中安装一个透气塞或者不安装透气塞，如专利公告号CN104096828A公开的一种连铸多孔用塞棒，其安装了一个透气塞。使用该方式吹出的氩气沿着内腔成束流，对除中包水口或整体浸入式水口内腔中的絮流物会有一定的作用，但对除塞棒棒头及水口碗部粘附的絮流物效果有限，采用该吹氩方式的塞棒，在浇钢过程中塞棒行程上涨较快，显著降低控流效果，时有会出现失控的情况，造成一定的事故损失。将浇钢后的塞棒吊出来后发现塞棒棒头外侧包裹大量的白色絮流物质，导致浇钢效率降低；同时塞棒棒头因需较高的抗钢水冲刷性，塞棒的棒头常采用实心材质，进而导致其体积与密度较高，在浇筑过程当中，钢水冲刷下来的棒头料直接进入到钢水中，严重影响了钢水的纯净度，进而影响铸坯质量。
鉴于此，目前亟待提出提高抗钢水冲刷能力并且具备吹氩功能的吹氩塞棒。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高抗钢水冲刷能力并且具备吹氩功能的吹氩塞棒。
本发明的吹氩塞棒，包括：
棒体，所述棒体内沿竖直方向设有内腔；
棒尾，设于所述棒体的一端；
棒头，设于所述棒体的另一端，所述棒头包括棒头内层与棒头外层；所述棒头外层套设于所述棒头内层的外侧，且所述棒头内层与所述棒头外层之间的间隔空间适于形成氩气流通通道；所述棒头内层的中心位置贯穿设有通腔；所述通腔一端与所述内腔贯通，另一端与所述氩气流通通道贯通；
所述棒头呈锥形，且形成的所述氩气流通通道呈弧线；
所述氩气流通通道呈环状，以所述棒体的中轴线为中心环绕设置；或者，
所述氩气流通通道为多组，多组所述氩气流通通道以所述棒体的中轴线为中心间距分布
通气通道，设于所述棒头内层处，一端与所述通腔贯通，另一端与所述氩气流通通道贯通。
进一步的，所述棒头外层的厚度为5-38mm。
进一步的，所述氩气流通通道的直径为1-5mm。
进一步的，多组所述氩气流通通道自所述棒头的锥形宽口端向锥形尖锐端延伸，且在锥形尖锐端交汇贯通。
进一步的，所述棒头内层与所述棒头外层的泥料之间设有球形连接件；所述球形连接件直径为3-8mm，且所述球形连接件至少为3个。
进一步的，所述棒头外层的材质按重量份计：0.5-1mm电熔镁砂 35-50份、0.2-0.5mm电熔镁砂 10-15份、0.044-0.074mm电熔镁砂 35-45份、石墨 6-10份、氮化硅铁 2-8份、金属硅粉 1-5份、糊精 0.5-1.5份、酚醛树脂粉末 5-8份、液体树脂 6-12份。
进一步的，所述棒头外层的生坯气孔率1.5-8.5%、体积密度2.68-2.88cm3/g。
本发明还提供一种吹氩塞棒的制造方法：包括如下步骤：
步骤S1：将如下重量份0.5-1mm电熔镁砂 35-50份、0.2-0.5mm电熔镁砂 10-15份、0.044-0.074mm电熔镁砂 35-45份、石墨 6-10份、氮化硅铁 2-8份、金属硅粉 1-5份、糊精0.5-1.5份、酚醛树脂粉末 5-8份、液体树脂 6-12份的原料混合；
步骤S2：将混合后的原料包覆于模芯杆上形成胚体，在所述胚体顶部向内埋设多个弧形蜡片，并在多个所述弧形蜡片之间连接蜡条；
步骤S3：对所述胚体等静压成型。
本发明的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明所述的吹氩塞棒，通过贯穿棒体和棒头的内腔设置，在浇筑钢水过程中，避免棒头与钢水直接接触，进而减少了棒头材质进入钢水导致钢水纯净度降低，提高了铸坯质量。
（2）本发明所述的吹氩塞棒，通过氩气流通通道的设置，棒体在浇钢控流的过程当中在棒头区域形成稳定且军运的氩气幕，减缓了钢水与棒头的接触，提高了棒头的抗冲刷性；同时在浇铸易絮流钢种时使絮流物不与棒头接触，从而降低絮流物在棒头上粘附，确保棒头具有更长的精确控流时间。
附图说明
图1是本发明提供的侧剖视图；
图2是本发明提供的棒头的侧剖视图；
图3是本发明实施例一提供的沿图2中A-A线的上剖视图；
图4是本发明实施例二提供的沿图2中A-A线的上剖视图；
图5是本发明实施例三提供的沿图2中A-A线的上剖视图。
其中，1、棒体；2、棒尾；3、棒头；4、内腔；5、棒头内层；6、棒头外层；7、氩气流通通道；8、球形连接件；9、通气通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1-2所示，包括一体连接的棒头3、棒体1以及棒尾2。所述棒体1内沿竖直方向设有内腔4，且所述内腔4贯穿所述棒尾2。
所述棒头3包括棒头内层5与棒头外层6；所述棒头内层5与所述棒头外层6之间设有氩气流通通道7；通气通道9，设于所述棒头内层5处，适于连接所述内腔4和所述氩气流通通道7。
当氩气从内腔4吹入时，氩气沿着所述内腔4、所述流通通道和所述氩气流通通道7在棒头3处形成氩气幕，减缓了氩气的直接溢出，能够显著改善棒头3的性能，进而减少了絮状物的产生。
本实施例的棒头外层6的材质按重量份计，包括如下组分：0.7mm电熔镁砂 45份、0.35mm电熔镁砂 17份、0.074mm电熔镁砂 37份、石墨 8份、氮化硅铁 6份、金属硅粉 3份、糊精 1份、酚醛树脂粉末 7份、液体树脂 9份；其中，氮化硅铁与金属硅粉为添加剂；酚醛树脂粉末与液体树脂为结合剂，能够增加本实施例的各材质之间的结合强度。
作为本实施例的进一步优选方式，所述棒头外层6的生坯气孔率6.5%、体积密度2.67cm3/g。
作为本实施例的进一步优选方式，所述棒头3整体呈锥形，且所述氩气流通通道7的流通方向与所述棒头外层6的截面形状一致，通过该形状设计，增加了氩气流通通道7的有效工作长度，进而降低了氩气的溢出速度，提高了本实施例的使用效果。
作为本实施例的进一步优选方式，所述氩气流通通道7与所述棒头3外壁的距离为20mm。
作为本实施例的进一步优选方式，所述氩气流通通道7的宽度为3mm。
作为本实施例的进一步优选方式，为了增加氩气流通效率，如图3所示，所述氩气流通通道7为一组，一组氩气流通通道7包括两个氩气流通通道7，两个所述氩气流通通道7对称设于所述棒头内层5和所述棒头外层6之间，值得说明的是，本实施例中的一组氩气流通通道7数目不仅限于两个，且两者之间的位置限定也不仅限于本实施例一记载的对称设置。
进一步的，为了增加氩气幕的稳定性，两个所述氩气流通通道7的底部相互闭合并且与内腔4连接，由于本实施例的棒头3呈纺锤形，部分从所述内腔4吹入的氩气在到达所述棒头3底部时，沿着两个弧形的氩气流通通道7连接闭合处回流至氩气流通通道7内，进而减少了氩气的溢出，同时也降低了异物在氩气流通通道7的堆积，便于清洗。
进一步的，所述棒头外层6与所述棒头内层5之间设有球形连接件8，其直径为4mm。
进一步的，本实施例中的所述球形连接件8为4个，以增加棒头内层5与棒头外层6的连接强度，进一步提高了本实施例的工作可靠性。
为了增加本实施例的氩气流通效果，所述棒头内层5设有至少一个通气通道9，所述通气通道9适于连接所述内腔4和所述氩气流通通道7，在本实施例中所述通气通道9为两个，两个所述通气通道9对称设置。
本实施例还提供一种吹氩塞棒的制造方法，包括如下步骤：
步骤S1：将如下重量份0.7mm电熔镁砂 45份、0.35mm电熔镁砂 17份、0.074mm电熔镁砂37份、石墨 8份、氮化硅铁 6份、金属硅粉 3份、糊精 1份、酚醛树脂粉末 7份、液体树脂 9份的原料混合；
步骤S2：将混合后的原料包覆于模芯杆上形成胚体，在所述胚体顶部向内埋设多个弧形蜡片，并在多个所述弧形蜡片之间连接蜡条；
步骤S3：对所述胚体烧制成型并且等静压成型，烧制时，蜡片与蜡条融化并分别形成本实施例中的所述氩气流通通道与通气通道。
实施例二：
如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的氩气流通通道7为三组，三组氩气流通通道7沿棒体1的中心轴线等间距分布，值得说明的是，本实施例的三组氩气流通通道7之间的间距的方式不仅限于实施例二中所限定的等间距分布，三组氩气流通通道7之间的间距依据实际设计也可以是非等间距。
实施例三：
如图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的多组氩气流通通道7相互连接形成闭合的适于氩气流通的腔体，值得说明的是，本实施例的多组氩气流通通道7相互连接的方式不仅限于实施例三中所限定的方式，其相互连接形成的闭合腔体截面形状依据实际形状设计不仅限于本实施例中记载的环形，其形状也可以是二分之一圆环。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
