[发明专利]一种高氧钢连铸用长水口

说明书

本发明公开了一种高氧钢连铸用长水口，包括长水口本体，其原料包含按重量百分比计的如下组分：刚玉70～75％，石墨25～30％；内孔体，设于所述长水口本体内部，其原料包含按重量百分比计的如下组分：镁铝尖晶石45～65％，刚玉20～50％，钛酸铝8～15％；渣线部位，设于所述长水口本体的下部，其原料包含按重量百分比计的如下组分：电熔镁砂40～60％，尖晶石25～50％，石墨8～15％。本发明的高氧钢连铸用长水口通过上述原料的成分配比，提高了高氧钢连铸用长水口的抗热震性、抗侵蚀性和抗渣性，且减少了钢水增碳，从而提高了连浇炉数，并有利于改善铸坯质量和连铸生产的安全和顺行。

技术领域

本发明属于连铸功能耐火材料领域，具体涉及一种高氧钢连铸用长水口。

背景技术

在连铸过程中，钢水由钢包向中间包浇铸时，为了避免钢水氧化和飞溅，通常在钢包底部安装长水口，一端与钢包的下水口连接，另一端插入到中间包的钢水中；长水口在连铸生产中起着非常重要的作用，主要包括3个方面：一是防止钢液温度散失；二是控制钢流飞溅；三是避免钢液二次氧化。

传统的长水口是Al₂O₃–C质圆管形通道，是实现钢水保护浇铸以提高钢坯质量的重要功能耐火材料，其使用情况将直接影响到整个连铸工艺能否正常进行；在浇钢初期，当高温钢水流经长水口时，会在其内部产生很大的热应力，可能导致其开裂。

现用的长水口包括本体、渣线和内孔体，长水口本体采用Al₂O₃-C材料，渣线采用Al₂O₃-C，内孔体采用Al₂O₃-SiO₂-C；不同部位的要求有所不同，长水口本体要求具有良好的抗热震性和足够的常温和高温强度，渣线主要受到碱性覆盖剂和大包下渣的侵蚀，必须具有良好的抗渣性能，内孔体直接受到高温钢水的冲刷和侵蚀，要求具有优异的抗冲刷侵蚀性能。针对一般钢种，长水口的抗侵蚀性都能满足使用要求，但是在浇铸高氧钢时，长水口侵蚀较多，长水口因侵蚀明显扩孔，残厚明显变薄，钢水增碳。这是因为高氧钢的氧含量高，长水口中的C会被氧化，随着氧化脱碳，长水口侵蚀加快。另一方面，高氧钢中含有一定的氧化铁和氧化锰，会与长水口中的Al₂O₃和SiO₂作用形成低熔点相，加快了侵蚀；在浇铸高氧钢时，长水口因侵蚀扩孔严重，不仅钢水碳含量超标，而且影响了连浇炉数的提高。

目前的技术中也有涉及对于长水口的研究，比如中国专利CN03111025.8公开来一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法，其中非预热超低碳钢用长水口是由以下组份组成：本体材料由鳞片石墨10～35％、碳化硅以及金属硅粉1～10％、熔融石英5～25％、电熔锆莫来石5～15％、白刚玉35～55％；内衬材料由电熔锆莫来石10～40％、镁铝尖晶石40～70％、轻烧α-Al₂O₃ 5～20％组成；由本体和内衬复合制成长水口，内衬的厚度为1～10mm，内衬材料的导热系数低于8千卡/米。又如中国专利CN03119153.3公开了一种免烘烤无碳长水口，包括本体和内衬1、内衬2，作为免烘烤无碳长水口本体的材质由下列组份组成：磷片石墨，电熔白刚玉，熔融石英，电熔锆莫来石，碳化硅，金属硅粉；作为免烘烤无碳长水口内衬1材质由以下组份组成：电熔镁铝尖晶石，电熔锆莫来石，轻烧氧化铝，金属铝粉；作为免烘烤无碳长水口内衬2材质由以下组份组成：熔融石英，电熔白刚玉，氧化锆空心球，轻烧氧化铝。上述技术中的长水口虽然具有良好的热震稳定性，但是由于其本体内含有一定的熔融石英，因此SiO₂与MnO或FeO反应生成低熔点物质，从而降低了材料的抗侵蚀和抗冲刷性能。

鉴于上述情况，亟待研发一种新的长水口，能够在高氧钢浇铸时具有良好抗侵蚀性，且减少钢水增碳的几率，提高长水口的使用寿命，改善铸坯质量和连铸生产的安全和顺行。

发明内容