[发明专利]防结瘤材料、浸入式水口内衬、浸入式水口及其制备方法

说明书

本发明是关于一种防结瘤材料、浸入式水口内衬、浸入式水口及其制备方法。主要采用的技术方案为：一种防结瘤材料，用于制备浸入式水口内衬，以重量百分比计，防结瘤材料包括如下组分：稀土氧化物：5‑80％；石墨：5‑35％；酚醛树脂：1‑10％；增强料：0‑89％；抗氧化剂：0‑5％。所述的防结瘤材料用于制备稀土钢连铸用浸入式水口内衬。一种浸入式水口，包括浸入式水口本体和浸入式水口内衬；其中，浸入式水口内衬镶贴在浸入式水口本体的内壁上；其中，浸入式水口内衬由所述的防结瘤材料制备而成。采用本发明主要是用于提高浸入式水口的防结瘤能力，并确保其热震稳定性、耐压和抗折强度、抗侵蚀以及耐冲刷性，从而能满足稀土钢长时连铸而不堵塞的使用需求。

技术领域

本发明涉及一种连铸功能耐火材料技术领域，特别是涉及一种防结瘤材料、浸入式水口内衬、浸入式水口及其制备方法。

背景技术

连铸过程中，在中间包到水口结晶器之间采用浸入式水口进行连接，可以防止钢液在连铸过程中发生二次氧化，防止结晶器保护渣卷入钢液，改善结晶器内的钢液热流状态和流场分布状态，有利于连铸坯凝固均匀的坯壳。浸入式水口内一直高速流动着钢液，钢液中存在着脱氧产物，因此浸入式水口要具备很强的耐冲刷和防止夹杂物黏附烧结结瘤的能力。此外，浸入式水口与钢液的保护渣接触，还应具备很强的耐渣侵蚀性。

目前，连铸生产中常用的浸入式水口多为Al-C质本体，浸入式水口内壁镶嵌有耐冲刷和防结瘤保护层，浸入式水口外壁的渣线位置有防渣线侵蚀层，这样的复合浸入式水口兼具着较高的热震稳定性，很强的抗渣侵蚀和抗冲刷的能力，来防止连铸过程中发生漏钢和堵塞的情况。

稀土元素有着“工业维生素”的美誉，微量稀土元素的添加即可显著提升钢材的品质和性能。稀土元素能进一步深脱氧，大幅度降低钢中夹杂物的总量，起到显著细化、球化和变质夹杂的作用；稀土处理将钢中大尺寸夹杂物转变为细小弥散的夹杂物，从而起到与铌、钒和钛等元素相同的微合金化的作用；稀土元素还可以提高钢材的耐腐蚀性能以及耐磨损性能。

稀土处理的钢液中含有稀土氧化物和稀土氧硫化物等脱氧产物，其和残余稀土元素在流经常规Al-C质浸入式水口时，会与浸入式水口内壁的Al₂O₃以及SiO₂等发生烧结反应和化学反应而形成初始结瘤层，进一步吸附钢液中的夹杂物产生结瘤，从而加速浸入式水口的堵塞。

稀土钢连铸生产水口的结瘤倾向明显高于非稀土钢连铸生产水口，在连铸1-2包(50-200吨)稀土钢的钢液，浸入式水口的结瘤便达到需要更换水口的程度，严重制约了稀土钢的连铸生产。

目前，针对非稀土钢的浸入式水口结瘤的问题，通常采用钙化处理将高熔点氧化铝夹杂物改性为CaO-Al₂O₃低熔点液态夹杂物，但这种方法经常因钙化处理不够彻底而效果不明显，或因浸入式水口内壁上的结瘤物液态化而脱落至钢液中形成超大尺寸夹杂，而且此方法对于稀土钢的连铸生产并不适用。其他减轻浸入式水口结瘤的方法还有吹氩气保护、水口形状改进以及对水口内壁加磁场等方法，而这些方法均对稀土钢连铸生产的水口结瘤影响不大。稀土钢连铸生产中的水口结瘤问题已经成为世界性难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种防结瘤材料、浸入式水口内衬、浸入式水口及其制备方法，主要目的在于能降低稀土钢连铸生产中的水口结瘤倾向。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种防结瘤材料，用于制备浸入式水口内衬，其中，以重量百分比计，所述防结瘤材料包括如下组分：

稀土氧化物：5-80％；

石墨：5-35％；

酚醛树脂：1-10％；

增强料：0-89％；

抗氧化剂：0-5％。