[发明专利]一种浸入式水口本体材料

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别是指一种浸入式水口本体材料。

背景技术

浸入式水口是连续铸钢设备安装在中间罐底部并插入结晶器钢液面以下的浇注用耐火套管。主要功能是防止中间罐注流的二次氧化和钢水飞溅；避免结晶器保护渣卷入钢液；改善注流在结晶器内的流动状态和热流分布，并从而促进结晶器内坯壳的均匀生长，有利于钢中气体和夹杂物的排除。由于浸入式水口对提高铸坯质量、改善劳动条件、稳定连铸操作、防止铸坯表面缺陷等方面，都有显著成效。

浸入式水口包括水口本体和水口渣线，目前水口本体优选刚玉作为原材料，因为刚玉具有高强度、高耐火性、高化学稳定性。但是，刚玉需要在电弧炉中熔炼制成，生产成本高、能源消耗大、环境污染严重。

发明内容

本发明提出了一种浸入式水口本体材料，用于解决背景技术中的上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种浸入式水口本体材料，包括如下重量百分比的组分：莫来石粉10～70％、刚玉粉0～60％、石墨粉15～25％、单质硅粉0.5～3％、碳化硅粉0.5～3％、碳化硼粉0～1％和结合剂8～12％。

现有技术中浸入式水口本体的原材料主要为电熔刚玉，电熔刚玉因需要在电弧炉中熔炼制成，能源消耗大，导致其价格一直居高不下，而且造成环境污染。目前电熔棕刚玉的市场价格为4750-4950元/吨，电熔白刚玉为5700-5900元/吨，生产成本高。莫来石具有耐高温，强度高，导热系数小，膨胀均匀，高温蠕变值小的特点，采用该材料为本体的浸入式水口，它在浇铸钢水时，寿命同以刚玉为本体的浸入式水口相当。

树脂可以是酚醛树脂，也可以是其他树脂，状态可以是粉末状(需要辅助溶剂配合使用)，也可以是液态的。

本发明的优点和积极效果是，由于制造浸入式水口的本体材料使用了莫来石，目前莫来石的市场价格为2400-2600元/吨，能源消耗小，成本低，可以有效降低浸入式水口制造成本。

优选的，莫来石粉的粒度不大于200目，其化学组分包括：Al₂O₃：68-77％，SiO₂：20-29％，Fe₂O₃≤0.3％。

优选的，莫来石的粒度包括100目和200目。

优选的，刚玉粉其粒度不大于200目，其化学组分包括：Al₂O₃≥94.5％，TiO₂：1.5～3.8％，SiO₂≤0.8％，Fe₂O₃≤0.3％，Na₂O+K₂O≤0.3％。

优选的，刚玉粉的粒度包括：24目、36目、80目和180目。

优选的，石墨粉的粒度不大于100目，单质硅粉、碳化硅粉和碳化硼粉的粒度均小于350目。

优选的，石墨粉的粒度包括50目和100目，单质硅粉、碳化硅粉和碳化硼粉的粒度均为320目。

优选的，石墨粉中C≥95％，单质硅粉中Si≥97％，碳化硅粉中SiC≥97％，碳化硼粉中B₄C≥95％。

通过选取合适纯度与粒度的上述原料，本发明提出的浸入式水口本体材料热稳定性好、耐高温、耐钢水的冲刷，且机械强度高。

本发明还提出了采用上述浸入式水口本体材料制备浸入式水口本体的方法，包括如下制备步骤：

第一步，混合研磨：将莫来石粉、刚玉粉、单质硅粉、碳化硅粉和碳化硼粉混合均匀后共磨；

第二步，造粒：向第二步得到的混合物料中缓慢加入结合剂进行造粒；

第三步，干燥成型：将第三步得到的造粒料经干燥后采用等静压机成型；

第四步，烧成处理：将第三步得到的产品在高温和还原气氛下烧成，烧成后再进行加工机表面处理、烘干。

采用上述本体材料制备的浸入式水口本体，抗热震性能高、膨胀系数小，化学稳定性高，使得浸入式水口具有良好的抗冲击性，也具有较好的耐高温强度，良好的热震稳定性和较强的抗钢水冲刷性，大大提高了连续铸钢作业的效率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例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作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1