[发明专利]一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁

说明书

技术领域

    本发明涉及耐火材料领域，具体是一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁。

背景技术

随着钢铁工业的不断发展，国内外耐火材料行业也得到了长足的进步。铝碳耐火材料是上世纪80年代左右开始兴起的一种新型耐火材料。最初主要应用于钢包砖方面，后来逐渐地推广向连铸中间包方面。为钢铁行业连铸技术的飞速发展提供了不可或缺的技术支持。

连铸用铝碳耐火材料俗称为连铸三大件，主要由长水口、整体塞棒、浸入式水口组成。作为铝碳功能材料之一，浸入式水口材料设计一般都以Al₂O₃-C材料为主。通过添加一些必要的添加剂如碳化硅，金属硅，碳化硼等，提高材料的抗氧化性能，确保产品达到钢水连铸要求。近些年来，随着钢厂钢水冶炼节奏越来越快，并且对冶炼成本的控制越来越严，对铝碳使用要求耐火材料的随之越来越高。对于浸入式水口而言，尤其是内壁层材料方面，传统的Al₂O₃-C材料已逐渐不能满足连铸过程的使用要求。一旦遇到一些含锰量较高、含氧量较高的钢水时，这类材料更是完全达不到钢厂的使用要求。

尖晶石为Al₂O₃、MgO两种物质在高温下合成的一种复合原料，其化学稳定性要优于Al₂O₃材料，在高锰、高氧的使用环境中比Al₂O₃材料更具优势。

一直以来，防氧化一直是含碳材料需要解决的首要问题。从以往的使用经验来看，金属粉配合非氧化物的防氧化措施一直占据着这方面的主导地位。但随着钢铁质量的提纲和生产发展尖晶石石英材料，在抗钢水的氧化侵蚀，耐冲刷材料的发展，加上广泛应用金属硅粉碳化硼，氮化硼系列的防氧化，耐冲刷应用，实验证明：通过按特定比例加入配合，尖晶石和金属硅，碳化硼氮化鹏等原料后，无碳耐火材料，防氧化耐冲刷效果明显加强，尤其是应对高锰钢时，表现更佳。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种耐高温的连铸高锰、高氧钢用浸入式水口，提高了水口的使用寿命并且降低了成本。

本发明包括水口内壁层及本体，水口内壁层材料的原料组成为：尖晶石（Al₂O₃-MgO-C）65%~90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3% ，氮化硼0.5%~3%；

所述的尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2~0.5目、325目，以上三种重量比为3.5：1：1.5。

所述的粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上。

所述的液态酚醛树脂温度在20℃以下，粘度不低于400Pa。

所述的金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2：1。

所述内壁层中的碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1：1。

    本发明有益效果在于：水口内壁层材料由传统的Al₂O₃-C材料改进为Al₂O₃-MgO-C无碳材料，并按照特定比例添加一部分金属粉及非氧化物，极大地改善了内壁层材料的抗冲刷性能，极大的提高了浇铸高锰、高氧钢时使用寿命。

具体实施方式

本发明包括以下质量百分比的原料：尖晶石65-90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3% ，氮化硼0.5%~3%。

所述的尖晶石粒度为0.2-0.1目、0.2-0目、325目；以上两种重量比为：3.5:1:1.5；

所述的酚醛树脂粉末粒度为120目，纯度为90%以上。

所述的液体酚醛树脂要求在室温（20℃）下，粘度不低于400Pa。

所述的金属硅、绿碳化硅粒度为200目，纯度在98%以上，两种原料重量比为2：1。

所述的碳化硼、氮化硼粒度为325目，纯度为95%以上，两种原料重量比为1：1。

该连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口的制作方式如下：

分别将配制好内壁材料和本体材料放入混料机内混制均匀，并按照次序（先放内壁层材料，再放本体材料）将混制好的原料投入橡胶模具内，封口后在等静压机内压制成型，压力为120MPa。成型好的产品经烘干、烧成、加工，喷涂等工序后，即可包装发货。