[发明专利]一种用于薄带连铸的高耐蚀核心水口及其制造方法

说明书

本发明涉及一种薄带连铸用高耐蚀核心水口及制造方法。该核心水口的成分由ZrO₂、Al₂O₃和C组成。该核心水口的制造方法为：各种成分按一定配比混合均匀，接着混合料装入模具，然后在常温下静置一段时间，接着经过等静压工艺压制成型，在一定温度下烧结一定时间，即得成品。所制得的核心水口用于双辊薄带连铸，其耐钢水侵蚀性好，可在1600℃钢水中连续浸泡10小时以上不与钢水剧烈反应大量成渣，从而提高薄带连铸连浇炉数至8炉以上，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于薄带连铸领域，特别地涉及一种薄带连铸用高耐蚀核心水口及其制造方法。

背景技术

薄带连铸技术是一种新型的薄带钢生产工艺，具有设备投资少、生产工序简单、能耗小、产品成本低等优点。其中，核心水口是薄带连铸的重要组成部件，其必须满足三个重要使用要求，第一，抗热震性好，能经受住1600℃钢水瞬间冲击而不发生开裂；第二，抗折强度高，在1600℃钢水长时间冲刷和浸泡情况下不发生断裂；第三，耐钢水侵蚀性好，可在1600℃钢水中长时间浸泡且不与钢水发生剧烈反应而大量成渣。目前核心水口多为镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)-石墨材质，虽然满足抗热震性和抗折强度要求，但其耐钢水侵蚀性能较差。主要原因包括：第一，MgAl₂O₄本身耐钢水侵蚀性能较差；第二，石墨C含量较高，为20-25％，其在熔池中与钢种残留氧反应之后，在核心水口上留下较多的疏松孔洞，给钢水渗入核心水口内部侵蚀留下了较多空间。目前薄带连铸使用的核心水口在钢水中浸泡2小时左右即与钢水反应大量成渣，这很大程度上限制了薄带连铸的连浇炉数和生产连续性，从而增加生产成本。

本发明设计了新的化学成分，使用新型耐侵蚀组分ZrO₂和Al₂O₃完全替代原先的MgAl₂O₄，同时开发了相应的水口制造工艺，从而大大提高了核心水口的耐钢水侵蚀性能。本发明中，核心水口可在1600℃钢水中连续浸泡10小时以上，且表面不与钢水明显反应从而形成大片氧化物渣，连浇炉数维持在8炉以上，产品质量良好，从而提高了薄带连铸生产连续性，降低了生产成本，使得薄带连铸的带钢产品更具成本优势。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种薄带连铸用高耐蚀核心水口及其制造方法，以实现提高核心水口的耐钢水侵蚀性。

实现本发明目的的技术方案如下：

本发明的实施例公开了一种薄带连铸用高耐蚀核心水口及其制造方法，其中核心水口成分包含ZrO₂，Al₂O₃和C。其制造方法分为原料混合，模具装填，静置，等静压压制，烧结成型，加工得成品。

所述的核心水口成分按质量分数计由35％～85％ZrO₂，0％～55％Al₂O₃和10％～15％C组成。

所述的等静压压制，等静压保压压力高于60MPa，保压时长大于45分钟。

所述的烧结成型，气氛为氮气，升温速率低于每分钟20℃，升温至1000～1200℃后保温36～45小时，然后随炉冷至室温。

有益技术效果

本发明通过在核心水口成分中使用新型耐侵蚀组分ZrO₂和Al₂O₃完全替代原先的MgAl₂O₄，从而大大提高了核心水口的耐钢水侵蚀性能，可在1600℃钢水中连续浸泡10小时以上不与钢水剧烈反应大量成渣，从而提高了连浇炉数，提高了生产连续性，降低了生产成本。

具体实施方式