[发明专利]水口

说明书

本发明涉及一种水口，其为具有水口主体的铸造水口，所述水口主体包括钢水在其中移动的内腔，以及钢水通过其传送到内腔外部的出料口，其中水口主体的至少一部分包含含有主要组分(其包含钙钛矿(CaTiO₃)、锆酸钙(CaZrO₃)、硅酸钙(CaO·SiO₂、2CaO·SiO₂)、三氧化二硼(B₂O₃)和石墨(C))和粘合剂的第一耐火组合物，并且所述第一耐火组合物可通过与钢水中的夹杂物反应形成低沸点的物质来抑制或防止水口堵塞。

技术领域

本发明涉及一种水口，更具体地，涉及一种可以通过与钢水中的夹杂物反应以形成低熔点的物质来防止堵塞的水口。

背景技术

典型的连铸工艺是通过使钢水固化生产板坯的工艺，其中将钢包中的钢水引入中间包中，并且在将引入到中间包中的钢水连续地引入结晶器中并进行一次冷却(primarycooling)之后，通过在经一次冷却的板坯表面上喷洒冷却水来进行二次冷却。此处，在将中间包中的钢水供应到结晶器的过程期间，通过安装在中间包出口处的(滑动)水口(gate)或塞棒(stopper)来调节钢水的排放，并且将钢水通过浸没式水口引入到结晶器中。

氧化铝(Al₂O₃)型夹杂物存在于钢水中，并且未通过浮选移除的细小夹杂物附着到连接中间包与结晶器的浸没式水口的内壁和出料口，因此成为浸没式水口堵塞的来源。通常，为了克服这个问题，使用这样的方法：例如，通过向浸没式水口的内壁供应惰性气体如氩(Ar)等以形成气泡(夹杂物通过其被捕获)来抑制夹杂物在所述内壁上的附着，或者通过在浸没式水口的内壁上设置包含氧化钙(CaO)的内腔材料以形成氧化铝(Al₂O₃)和低熔点物质来移除附着的夹杂物。然而，在前者的情况下，尽管在一定程度上具有减少夹杂物在浸没式水口的内壁上附着的效果，但是对夹杂物的附着的抑制受限于例如由惰性气体引起的冷却作用。

同时，后一种情况被用作抑制夹杂物在浸没式水口的内壁上附着的最有效的方法之一。对于含氧化钙(CaO)的腔来说，通常使用锆酸钙(CaZrO₃)、硅酸钙(CaOSiO₂、2CaOSiO₂)和石墨(C)。夹杂物在铸造温度下的附着通过例如以下的材料中的氧化钙(CaO)与氧化铝(Al₂O₃)之间的反应得到抑制。

式1)CaO·SiO₂→CaO+SiO₂

式2)2CaOSiO₂→2CaO+SiO₂

式3)12CaO+7Al₂O₃→12CaO7Al₂O₃

然而，由于浸没式水口的出料口以浸没的状态设置在结晶器中的钢水中并且考虑到浸没式水口的稳定性而含有少量的CaO，能够形成低熔点物质(12CaO7Al₂O₃)的CaO的量不足，因此形成高熔点物质如CaO₂Al₂O₃和CaO7Al₂O₃。因此，不利地加速了夹杂物在出料口上的附着。特别地，当夹杂物过度地附着到浸没式水口的出料口上时，存在这样的限制：在将钢水引入结晶器期间产生沟槽，使得板坯的质量劣化。因此，为了改善钢的质量，需要一种能够从根本上防止夹杂物附着在浸没式水口的出料口上的方法。