專利名稱：一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于冶金用高溫功能陶瓷材料技術領域，特別涉及一種冶煉無取向硅鋼類的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口及其制備工藝。
背景技術：
隨著冶煉技術的不斷提高和生產生活的要求，在實際生產中對功能耐火材料浸入式水口的質量指標也越來越高。在澆注時要求浸入式水口抗沖刷，耐侵蝕，防止水口中碳的氧化物、三氧化二鋁、二氧化硅等雜質污染鋼水的純凈度，進而影響鋼材的品質和使用壽命。在長期的生產使用過程中，經常出現的突出問題有三項1、由于制品氣孔低，密度高熱抗震性能差，在鋼廠使用前的烘烤過程中就會導致制品炸裂；2、受鋼廠烘烤條件的影響，煤氣供應不穩定，烘烤火焰時大時小，滿足不了水口烘烤條件而出現炸裂；3、在使用中，特別 是第一爐鋼在第一次澆鋼過程中由于較大的溫度反差，制品質量稍差或者水口烘烤不好就會出現炸裂或者斷裂，出現輕微炸裂就會導致鋼水從水口壁縫中向外滲漏，造成危險事故。因此研究抗沖刷、使用壽命長的浸入式水口勢在必行。
發明內容
本發明的目的在于減少現有技術的不足之處，而提供一種耐侵蝕增強，抗沖刷不易擴孔，適用于多爐連澆、長時間澆注場合的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口。本發明的目的通過以下技術方案來實現
一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉46 48份、電容鋯莫來石23 25份、電容輕燒氧化鋁9 11份、碳化硅3 5份、金屬硅粉2 4份、碳黑O. 6 I. 4份、白剛玉10 12份。所述剛玉為純度彡99%的電熔致密剛玉。所述金屬娃粉的純度為> 98. 5%金屬娃粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份Ai2O3 55 64份、SiO2 5. O
8.5份、SiC為3. O 4. 5份、ZrO2百分含量為30 39份。一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝，是按以下步驟進行
a.制作長水口基體泥料按所述配比分別稱取剛玉、電容鋯莫來石、電容輕燒氧化鋁、碳化硅、金屬硅粉、碳黑、白剛玉的原料，按設計要求及常規工藝制作長水口基體泥料；
b.造粒、干燥在所述a.長水口基體泥料中加入占原料總重的8 12%固體樹脂和液體樹脂，通過常規工藝使制出的泥料各項物理指標達到行標YB/T007-2003 ；
c.加工成品按設計要求及常規工藝將燒成的長水口泥料加工成型。無取向電工鋼屬于低碳低硅合金鋼，鋼水的潔凈度和純度要求較高，普通的浸入式水口因含有過多的碳，在連鑄過程中與鋼水中的氧易發生氧化反應生產含碳的化合物，隨著鋼水的沖刷融入到鋼水中，對鋼水造成污染，影響鋼材的品質，而不能適用。本發明水口的設計，首先要考慮到水口本身不含碳，碳在有氧的條件下易生產氧化物，水口內孔部位的碳與鋼水中的氧發生氧化反應，不但造成水口內孔部位脫碳擴孔，而且還污染鋼水的潔凈度；當內孔徑部位中的碳大量的被氧化時，容易造成水口的內孔徑隨著澆鑄的進行而逐漸擴大，水口使用壽命降低，當水口擴徑到很薄時，甚至引發水口穿孔，影響連鑄生產的順利進行。所以要求水口具有抗擊鋼水的沖刷的性能。因此選用性能穩定、致密度高的電容剛玉，再加入少量金屬防氧化物碳化硅使制品的抗氧化性能得以提高，同時增加制品的高溫結合強度。電容剛玉本身致密度高，硬度高、耐火度在1850°C以上，并且不易被鋼水潤蝕；熱穩性能優良、抗擊鋼水的沖刷，在使用時不易擴孔。電容鋯莫來石是具有白剛玉抗鋼水沖刷和氧化鋯耐侵蝕的雙重優 點。固體樹脂和液體樹脂的使用，增加了原料間的黏合性，更有利于造粒工藝的有利進行。所述長水口基體泥料混合后拉入烘干房烘干24小時以上，進行干燥排除水分，揮發份控制在I. 3%，更有利于后續工藝的順利展開和耐沖刷無碳長壽命浸入式水口各種性能的保證。通過專用模具，省去過去分段加入不同料法，把一種專用泥料通體加入再通過等靜壓機20 50Mpa的壓力擠壓成型上，然后套裝膠膜按照工藝要求分段加入適宜泥料后通過等靜壓機壓制成型，這樣一來就把內外層緊密結合在一起形成致密的制品O本發明的一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，連續澆鑄8爐次，減少了鋼坯增碳的問題，其含量小于O. 003%，達到鋼材品質的標準要求，保障連鑄生產的順利進行。本發明的一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，尤其適用于無取向硅鋼的冶煉，是含碳很低的硅鐵軟磁合金鋼，主要是提高鋼板的電阻，降低鐵損，減小磁晶格相異性。該耐沖刷無碳長壽命浸入式水口主要用于制造電機、發電機、變壓器的鐵芯領域，是電力、電子、軍事行業不可缺少的軟磁合金。加之無取向硅鋼特殊的磁性性能，使其用途更加廣泛，市場需求旺盛，產量逐年持續增長，給冶金企業帶來巨大的經濟效益，更有利于社會的發展和人們的生產生活。
具體實施例方式本發明的大板坯無碳、無硅免烘烤長水口，是由發明人在長期實踐經驗總結的基礎上，通過大量的實驗研究所得。實施例一
一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉46份、電容鋯莫來石23份、電容輕燒氧化鋁9份、碳化硅3、金屬硅粉2份、碳黑O. 6份、白剛玉10份。所述剛玉為純度彡99%的電熔致密剛玉。所述金屬硅粉的純度為彡98. 5%金屬硅粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份=Ai2O3 55份、SiO2 5. O份、SiC為3. O份、ZrO2百分含量為30份。本發明的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝，可按以下步驟進行
a.制作長水口基體泥料按所述配比分別稱取剛玉、電容鋯莫來石、電容輕燒氧化鋁、碳化硅、金屬硅粉、碳黑、白剛玉的原料，按設計要求及常規工藝制作長水口基體泥料；
b.造粒、干燥在所述a.長水口基體泥料中加入占原料總重的8%固體樹脂和液體樹月旨，通過常規工藝使制出的泥料各項物理指標達到行標YB/T007-2003 ；
c.加工成品按設計要求及常規工藝將燒成的長水口泥料加工成型。實施例二
本發明的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉46. 5份、電容鋯莫來石23. 5份、電容輕燒氧化鋁9. 5份、碳化硅3. 5份、金屬硅粉2. 5份、碳黑O. 8份、白剛玉10. 5份。所述剛玉為純度> 99%的電熔致密剛玉。所述金屬硅粉的純度為> 98. 5%金屬娃粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份=Ai2O3 57. 25份、SiO2 5. 9份、SiC為3. 4份、ZrO2百分含量為32. 2份。本實施例耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝與實施例一基本相同，其區別僅在于步驟b中，固體樹脂和液體樹脂的加入量占原料總重的9%。實施例三
本發明的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉47份、電容 鋯莫來石24份、電容輕燒氧化鋁10份、碳化硅4份、金屬硅粉3份、碳黑I. O份、白剛玉11份。所述剛玉為純度彡99%的電熔致密剛玉。所述金屬硅粉的純度為彡98. 5%金屬硅粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份=Ai2O3 59. 5份、SiO2 6. 75份、SiC為3. 75份、ZrO2百分含量為34. 5份。本實施例耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝與實施例一基本相同，其區別僅在于步驟b中，固體樹脂和液體樹脂的加入量占原料總重的10%。實施例四
本發明的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉47. 5份、電容鋯莫來石24. 5份、電容輕燒氧化鋁10. 5份、碳化硅4. 5份、金屬硅粉3. 5份、碳黑I. 2份、白剛玉11. 5份。所述剛玉為純度> 99%的電熔致密剛玉。所述金屬硅粉的純度為> 98. 5%金屬娃粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份=Ai2O3 61. 75份、SiO2 7. 6份、SiC為4. I份、ZrO2百分含量為36. 8份。本實施例耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝與實施例一基本相同，其區別僅在于步驟b中，固體樹脂和液體樹脂的加入量占原料總重的11%。實施例五
本發明的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉48份、電容鋯莫來石25份、電容輕燒氧化鋁11份、碳化硅5份、金屬硅粉4份、碳黑I. 4份、白剛玉12份。所述剛玉為純度彡99%的電熔致密剛玉。所述金屬硅粉的純度為彡98. 5%金屬硅粉。所述耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，包含以下成份=Ai2O3 64份、SiO2 8. 5份、SiC為4. 5份、ZrO2百分含量為39份。本實施例耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝與實施例一基本相同，其區別僅在于步驟b中，固體樹脂和液體樹脂的加入量占原料總重的12%。本發明的一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，連續澆鑄8爐次，減少了鋼坯增碳的問題，其含量小于O. 003%，達到鋼材品質的標準要求，保障連鑄生產的順利進行。本發明的一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，尤其適用于無取向硅鋼的冶煉，是含碳很低的硅鐵軟磁合金鋼，主要是提高鋼板的電阻，降低鐵損，減小磁晶格相異性。該耐沖刷無碳長壽命浸入式水口主要用于制造電機、發電機、變壓器的鐵芯領域，是電力、電子、軍事行業不可缺少的軟磁合金。加之無取向硅鋼特殊的磁性性能，使其用途更加廣泛，市場需求旺盛，產量逐年持續增長，給冶金企業帶來巨大的經濟效益，更有利于社會的發展和人們的生產生活。
權利要求
1.一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成，其特征在于剛玉46 48份、電容鋯莫來石23 25份、電容輕燒氧化鋁9 11份、碳化硅3 5份、金屬硅粉2 4份、碳黑O. 6 I. 4份、白剛玉10 12份。
2.如權利要求I所述的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，其特征在于所述剛玉為純度≥99%的電熔致密剛玉。
3.如權利要求I所述的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，其特征在于所述金屬硅粉的純度為≥98. 5%金屬硅粉。
4.如權利要求I所述的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，其特征在于包含以下成份Ai2O3 55 64份、SiO2 5. O 8. 5份、SiC為3. O 4. 5份、ZrO2百分含量為30 39份。
5.一種用于權利要求I所述的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口的制備工藝，其特征在于，是按以下步驟進行 a.制作長水口基體泥料按所述配比分別稱取剛玉、電容鋯莫來石、電容輕燒氧化鋁、碳化硅、金屬硅粉、碳黑、白剛玉的原料，按設計要求及常規工藝制作長水口基體泥料； b.造粒、干燥在所述a.長水口基體泥料中加入占原料總重的8 12%固體樹脂和液體樹脂，通過常規工藝使制出的泥料各項物理指標達到行標YB/T007-2003 ； c.加工成品按設計要求及常規工藝將燒成的長水口泥料加工成型。
6.如權利要求I或2所述的耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，其特征在于剛玉47份、電容鋯莫來石24份、電容輕燒氧化鋁10份、碳化硅4份、金屬硅粉3份、碳黑I. O份、白剛玉11份。
全文摘要
本發明公開了一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，由下述重量份的原料制成剛玉46～48份、電容鋯莫來石23～25份、電容輕燒氧化鋁9～11份、碳化硅3～5份、金屬硅粉2～4份、碳黑0.6～1.4份、白剛玉10～12份。本發明的一種耐沖刷無碳長壽命浸入式水口，連續澆鑄8爐次，減少了鋼坯增碳的問題，其含量小于0.003%，達到鋼材品質的標準要求，保障連鑄生產的順利進行。尤其適用于無取向硅鋼的冶煉，是含碳很低的硅鐵軟磁合金鋼，主要是提高鋼板的電阻，降低鐵損，減小磁晶格相異性。
文檔編號B22D41/54GK102962444SQ201210477539
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者李書成, 李偉鋒, 王英杰, 楊天亮, 葛建利, 王杰 申請人:河南省西保冶材集團有限公司