[发明专利]一种用于板坯中间包的圆台形围堰及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于板坯中间包的圆台形围堰及其制备方法，属于钢铁冶金板坯连铸中间包技术领域。

背景技术

塞棒控制的板坯连铸中间包上水口，传统的工艺设计是，上水口的接钢口与水口座砖平齐。近年来，为解决中间包包衬和包盖内衬的耐火材料及粘附的熔渣脱落、进入上水口内而造成的连铸机开浇下流、失控事故，采取的工艺技术措施是，上水口的接钢口设计高于水口座砖20～30mm。在生产实践中存在的主要缺陷是：(1)上水口接钢口高出水口座砖，由此使上水口的接钢口直接暴露在钢水内，受钢水的侵蚀、冲刷加重，导致上水口的使用寿命大幅降低，由此影响了中间包的使用寿命，单包连浇时间一般控制在12～16小时，由此增加了连铸中间包的耐材消耗和中间包注余；(2)因中间包包衬和包盖内衬的耐火材料及熔渣脱落到中间包包底，会随着大包开浇前期的钢流，流入中间包上水口内，由此不能完全杜绝上水口开浇下流、失控事故。(3)中间包浇注时间超过12～16小时，在上水口座砖与周围工作衬之间易发生渗钢、穿钢事故。即防止板坯中间包开浇下流的现有技术有较大缺陷，影响了上水口和中间包的使用寿命，目前国内板坯连铸连铸机中间包的使用寿命一般控制在12～16小时。

CN1431067公开了一种连铸中间包透气上水口。包括透气空心截头圆锥体上水口砖、上钢套、下钢套，上水口砖不透气区外侧刷浆料，上水口砖外侧有上钢套、下钢套，上水口砖外侧和上钢套、下钢套内侧之间留有间隙，由胶泥将上水口砖外侧和上钢套、下钢套内侧粘结，上钢套和下钢套焊接连接。水口砖的原料重量比为：锆英砂25～30％、致密刚玉35～40％、莫来石粉30～35％。该发明从上水口结构上进行了改进，存在的不足是：(1)使用寿命较低，为“连浇次数不小于13次”，按每炉连铸机浇注时间35分钟计算，共计455分钟，使用寿命不足8小时；(2)该发明没有解决上水口开浇下流问题。

CN2231585涉及的是一种连铸中间包用复合式上水口，属于炼钢连铸用功能耐火材料，它与下水口配合使用，主要用于中间包浇注。其特征是在水口本体上镶嵌有与之材质不同的接钢口及出钢口构成复合体，接钢口是碗形漏斗或半球形漏斗之一，流钢道是上大下小的平截圆锥形，出钢口是等径直管，上下贯通形成腔体。该发明从内腔形状及材质进行了改进，但存在以下不足：(1)上水口与水口座砖的配合尺设计也是影响其使用寿命的一个重要因素。如上水口接钢口高出水口座砖，由此使上水口的接钢口直接暴露在钢水内，受钢水的侵蚀、冲刷加重，导致上水口的使用寿命大幅降低，一般为12～16小时；(2)该发明没有解决上水口开浇下流问题。

发明内容

为解决防止板坯连铸中间包开浇下流的现有技术缺陷，本发明提供一种上水口的接钢口设计不高于水口座砖，而采取一种防止中间包脱落到包底的耐材、熔渣进入中间包上水口的方法。同时该方法有效防止因中间包浇注时间长(大于16小时)导致的水口座砖与与周围工作衬之间的渗钢、穿钢问题，并可提高中间包使用寿命，由12～16小时提高到22～25小时。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

所述的圆台形围堰，纵剖面结构为梯形，横剖面形状为圆形或椭圆形；内腔尺寸：下台尺寸的内径为d为上水口接钢口外径+20～30mm，下台定位于中间包上水口座砖的上表面壁厚的1/3～1/2处，内涂抹面的斜度α为60～70°；外形尺寸设计：围堰上台涂抹料厚度a为30～50mm，外涂抹面的斜度β为60～70°，围堰高度h为200～250mm。

优选的，内涂抹面的斜度为65°，外涂抹面的斜度为60°，围堰上台涂抹料厚度a为40mm，围堰高度h为200mm。

所述的用于板坯中间包的圆台形围堰，按重量百分比由下述材料组成：

3～1mm粒度的电熔镁砂：30～40％；

＜1～0.076mm粒度的电熔镁砂20～25％；

小于0.076mm粒度的电熔镁砂细粉25～35％；

防爆纤维：0.5～1.0％，

三聚磷酸钠：2.5～4.0％，

六偏磷酸钠：0.5～1.0％，

SiO₂超微粉：2～3％，

软质黏土：4～5％。

所述电熔镁砂为MgO含量百分比97％的一级电熔镁砂。电熔镁砂细粉为粒度＜0.076mm的电熔镁砂细粉。所述SiO₂超微粉，俗称硅灰，是生产金属硅或硅铁合金的副产品；硅灰中SiO₂含量≥92％，粒度全部小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85％。