[发明专利]一种连铸用复合浸入式水口内衬材料

说明书

一种连铸用复合浸入式水口内衬材料，属于钢铁冶金行业连铸用功能耐火材料领域。其特征在于，重量份组成为：锆酸钡65~80份，熔融石英10~20份，莫来石5~10份，氮化硼3~5份，酚醛树脂6~8份。本发明提供了一种将钢液由中间包导入到结晶器的复合结构浸入式水口内衬材料，主要是利用氧化铝和氧化钡更容易形成低熔点化合物的特性，使用后能够在浸入式水口内壁形成一层液相，防止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。

技术领域

一种连铸用复合浸入式水口内衬材料，属于钢铁冶金行业连铸用功能耐火材料领域。

背景技术

浸入式水口安装于中间包内，是钢水由中间包到结晶器的通道，起到防止钢水二次氧化、布流等功能。它是钢铁连铸用最重要的功能耐火材料，其质量优劣将直接关系到整个连铸过程能否正常进行，同时也会对钢水夹杂物上浮、结晶器内流场产生重要影响，进而影响钢坯质量。

浸入式水口一般为铝碳材料，钢水经过时表面脱碳，形成凹凸不平的气孔性组织，钢液向气孔内侵入，并在表层产生钢液流的局部停滞现象。特别在连铸含钛、铝不锈钢或铝镇静钢时，由于钢中的[AI]和[Ti]易氧化生成相应的Ti0₂或Al₂0₃，析出附着沉积在凹凸不平的水口内壁，沉积物通过液相相互反应、烧结，从而形成坚实的沉积层。随着浇注进行，沉积层加厚，孔径缩小，最终堵死，直至停浇，给钢厂带来不必要的损失；同时在浇铸过程中夹杂物也容易从浸入式水田上再次进入钢水，形成大的夹杂，降低钢坯质量。

为了解决浸入式水口堵塞问题，采取了许多办法，如吹氩、结构防堵等，还有材料防堵，在浸入式水口内壁复合一层材料Zr0₂-CaO-C，MA、MA-氮化硼质防堵塞材料，中国专利200410053219.4公布了一种以锆莫来石和ß-赛隆为主的防堵塞材料，中国专利201010236300.1公布了一种以钛酸铝为主要原料的材料，中国专利201410479543.6公布了一种含硅灰石和钛酸钙的材料等，但这些材料针对性较强，只有在特定钢种时才可以有效防止浸入式水口堵塞。在浇铸轴承钢等特种钢时，钢水中氧化铝夹杂较多，浸入式水口容易堵塞，上述提到的材料会因为钢水温度低、粘附性强而使用效果不明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够防止浇铸轴承钢时浸入式水口堵塞的连铸用复合浸入式水口内衬材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该连铸用复合浸入式水口内衬材料，其特征在于，重量份组成为：锆酸钡65~80份，熔融石英10~20份，莫来石5~10份，氮化硼3~5份，酚醛树脂6~8份。

本发明提供了一种将钢液由中间包导入到结晶器的复合结构浸入式水口内衬材料，主要是利用氧化铝和氧化钡更容易形成低熔点化合物的特性，使用后能够在浸入式水口内壁形成一层液相，防止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。同时本发明添加低膨胀物质熔融石英、莫来石和氮化硼，调节材料的热膨胀系数到适当的范围，使本材料的抗热震性得到大大的提高。

优选的，所述的重量份组成为：锆酸钡70~75份，熔融石英14~16份，莫来石7.3~7.8份，氮化硼3.5~4份，酚醛树脂7~7.5份。优选的材料重量份组成能够更好的保证防堵塞效果。

优选的，所述的熔融石英与莫来石的质量比为1.8~2.2：1。优选的熔融石英与莫来石配合的质量比，能够使本发明的材料得到最为适应的热膨胀比，从而具有更好的抗热震性能。

优选的，所述锆酸钡中氧化钡含量为48wt%~54wt%。优选的锆酸钡组成更容易与氧化铝成份形成低熔点化合物，防氧化铝粘附性能更好。

优选的，所述熔融石英的粒度在0.01 mm ~0.1mm。优选粒度的熔融石英在使用后能够与其他物料更好的搭配，相容性更好，分布更加均匀，从而更好地保证材料的热膨胀系数在适当的范围。