一種連鑄復合浸入式水口的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種連鑄復合浸入式水口，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成：ZrO2·CaO?64-68份，鱗片石墨12-14份，熔融石英6-8份，SiC?3-5份，酚醛樹脂2-3份，所述ZrO2·CaO中含有CaO：36-38％,CaF2：2-5％,Fe2O3：1-3％,CeO：1-3％，ZrO2：余量；外層渣線段材質組分百分含量為：鱗片石墨10-12份，氧化鋯42-46份，鈦酸鋁32-34份，酚醛樹脂3-5份；內層材質組分百分含量為：鈦酸鋁54-58份，白剛玉32-36份，鋁膠結合劑6-8份。
【專利說明】一種連鑄復合浸入式水口
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金材料【技術領域】，尤其涉及一種連鑄復合浸入式水口。
【背景技術】
[0002]浸入式水口是鋼鐵連鑄生產中最關鍵的功能耐火材料之一，其使用效果直接影響連鑄效率和鋼坯質量。浸入式水口位于中間包與結晶器之間，是鋼水進入結晶器的必由之路，因此浸入式水口起著保護鋼水，防止鋼水與空氣中的氧接觸再次發生二次氧化的可能性，同時通過設計合理的水口結構，可以防止鋼水進入結晶器時產生不合理的氣泡和偏流，影響鋼材的質量。
[0003]目前，浸入式水口所用的材質主要是Al2O3-C質。其配料主要是電熔白剛玉、鱗片狀石墨、結合劑以及添加劑等。鋁碳浸入式水口除了機械損毀和蝕損外，連鑄過程中也會產生結瘤堵塞現象。特別是在澆鑄鋁鎮靜鋼時，常因鋼液中Al2O3等夾雜物附著在水口內壁而發生堵塞，從而影響到連鑄的連續作業。同時由于粘附在浸入式水口內表面的夾雜物，在澆鑄過程中可能脫落(特別是因為發生堵塞而進行的一些如沖棒、捅水口等異常操作時)，掉入鋼水中，造成連鑄坯中的非金屬夾雜，而影響連鑄鋼坯的質量，甚至異物咬如坯殼發生漏鋼事故。另外，浸入式水口內壁的結瘤還可引起結晶器內鋼水的偏流，這同樣影響著鋼水的質量。
[0004]國內外對浸入式水口堵塞機理的研究工作已進行了 20多年，歸納起來主要有以下幾種觀點:(I)反應生成機理；(2)蒸發-凝聚引起物理沉積。根據對水口堵塞機理的研究，采取了很多有針對性的辦法，這些方法和措施主要從煉鋼工藝角度和浸入式水口兩方面來考慮。從煉鋼工藝角度出發:A.降低脫氧生成物熔點；B.鋼液清潔化。從浸入式水口角度出發:一種為結構防堵，原理是改變鋼液在水口內部的流態，減少渦流，從而消除結瘤；另一種為材質防堵，即在水口中加入添加物或在水口內復合一層防堵材料內襯，減少或消除沉積，因材質不同，防堵機理也有所不同。水口材質的改進，是解決水口堵塞問題的主要方向。主要分兩類,加入添加物改進水口材質和開發新的水口材質。浸入式水口 Al2O3堵塞的主要原因之一是因水口材質中碳的存在，與其中的SiO2, Al2O3發生還原反應，還原物SiO及CO進一步與鋼液中的Al反應而生成Al2O3,粘附在裸露于水口內壁面的Al2O3骨料上，造成水口內壁Al2O3沉積。因而可在水口內壁復合無碳層以改善水口的抗氧化鋁沉積性能。除防止氧化鋁沉積外，無碳材料還具有以下功能:防止金屬沉積(因具有低的熱導率)；生產連鑄中碳鋼時避免產生裂紋(低的熱導率)；連鑄高氧鋼時具有高的抗侵蝕性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種連鑄復合浸入式水口，該水口通過制備材料的改進克服現有技術中因氧化鋁沉積而造成的堵塞，并具有較高的抗熱震性能、抗侵蝕性和使用壽命O
[0006]為達此目的，本發明采用以下技術方案:[0007]—種連鑄復合浸入式水口，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成:Zr02.CaO 64-68份，鱗片石墨12-14份，熔融石英6-8份，SiC 3-5份，酚醛樹脂2_3份，所述ZrO2.CaO中含有CaO:36-38%，CaF2:2~5% , Fe2O3:1-3%, CeO: 1-3%,ZrO2:余量；外層渣線段材質組分百分含量為:鱗片石墨10-12份，氧化鋯42-46份，鈦酸鋁32-34份，酚醛樹脂3_5份；內層材質組分百分含量為:鈦酸鋁54-58份，白剛玉32-36份，鋁膠結合劑6_8份。
[0008]本發明的有益效果為:
[0009]本發明復合水口分三部分進行設計，三部分按照功能與作用的不同采用不同的材料設計，外層本體以合成ZrO2.CaO砂為主要原料，提高水口的抗氧化性、抗剝落性及沖刷性。外層渣線和內層采用鈦酸鋁取代熔融石英和碳化硅，在保證產品的機械強度，高抗熱震性能和耐侵蝕耐沖刷性能的同時內層無碳，在實際使用過程中可防止SiO生成并進而與鋼水中的AL氧化生成來Al2O3并附著在水口內部，從而達到減緩或阻止結瘤的產生，防止水口堵塞和結晶器偏流的發生；此外內層無碳可在使用過層中保持水口光潔，防止內壁雜質粘附，延長使用時間，提高作業效率，同時可通過該技術的應用，減少因此造成的異常操作，提高鑄坯的質量。
【具體實施方式】
[0010]實施例一
[0011]一種連鑄復合浸入式水口，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成:Zr02.CaO 64份，鱗片石墨14份，熔融石英6份，SiC 5份，酚醛樹脂2份，所述ZrO2.CaO中含有CaO:36-38%，CaF2:2-5% ,Fe2O3:1-3% ,Ce0:l-3%, ZrO2:余量；外層渣線段材質組分百分含量為:鱗片石墨10份，氧化鋯46份，鈦酸鋁32份，酚醛樹脂5份；內層材質組分百分含量為:鈦酸鋁54份，白剛玉36份，鋁膠結合劑6份。
[0012]實施例二
[0013]一種連鑄復合浸入式水口，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成=ZrO2.CaO 68份，鱗片石墨12份，熔融石英8份，SiC 3份，酚醛樹脂3份，所述ZrO2.CaO中含有CaO:36-38%，CaF2:2-5% ,Fe2O3:1-3% ,Ce0:l-3%, ZrO2:余量；外層渣線段材質組分百分含量為:鱗片石墨12份，氧化鋯42份，鈦酸鋁34份，酚醛樹脂3份；內層材質組分百分含量為:鈦酸鋁58份，白剛玉32份，鋁膠結合劑8份。
[0014]實施例三
[0015]一種連鑄復合浸入式水口，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成=ZrO2.CaO 66份，鱗片石墨13份，熔融石英7份，SiC 4份，酚醛樹脂2.5份，所述ZrO2.CaO中含有CaO:36-38 %，CaF2:2-5% ,Fe2O3:1-3% ,Ce0:l-3%, ZrO2:余量；外層渣線段材質組分百分含量為:鱗片石墨11份，氧化鋯44份，鈦酸鋁33份，酚醛樹脂4份；內層材質組分百分含量為:鈦酸鋁56份，白剛玉34份，鋁膠結合劑7份。
【權利要求】
1.一種連鑄復合浸入式水口，其特征在于，該復合浸入式水口包括外層本體、外層渣線段以及內層；其中，外層本體的原料以重量份計由下列組份組成=ZrO2.CaO 64-68份，鱗片石墨12-14份，熔融石英6-8份，SiC 3-5份，酚醛樹脂2_3份，所述ZrO2.CaO中含有CaO:36-38%, CaF2:2-5%, Fe2O3: 1-3%, CeO: 1-3%, ZrO2:余量；外層渣線段材質組分百分含量為:鱗片石墨10-12份，氧化鋯42-46份，鈦酸鋁32-34份，酚醛樹脂3_5份；內層材質組分百分含量為:鈦酸鋁54-58份，白剛玉32-36份，鋁膠結合劑6_8份。
【文檔編號】B22D41/54GK103769572SQ201210404532
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月22日 優先權日:2012年10月22日
【發明者】沈志堅 申請人:無錫申佳液壓科技有限公司