[发明专利]连铸用水口内衬层材料及其制备方法

说明书

本发明涉及水口内衬层材料技术领域，尤其涉及一种连铸用水口内衬层材料及其制备方法，连铸用水口内衬层材料，由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12～18份、刚玉空心球16～30份、熔融石英8～12份、氮化硼纤维3～7份、改性白云石粉25～32份、锆莫来石6～12份、镁尖晶石2～8份和酚醛树脂6～8份，本发明提出的连铸用水口内衬层材料，其制备方法简单，内衬层材料具有较强的耐冲刷能力，使用寿命长，且通过内衬层材料能够在水口的内壁形成防污层，防止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。

技术领域

本发明涉及水口内衬层材料技术领域，尤其涉及连铸用水口内衬层材料及其制备方法。

背景技术

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。

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。为了解决水口堵塞问题，我们提出了连铸用水口内衬层材料及其制备方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的连铸用水口内衬层材料及其制备方法。

连铸用水口内衬层材料，由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12～18份、刚玉空心球16～30份、熔融石英8～12份、氮化硼纤维3～7份、改性白云石粉25～32份、锆莫来石6～12份、镁尖晶石2～8份和酚醛树脂6～8份。

优选的，所述改性白云石粉的制备方法包括以下步骤：向白云石粉内加入去离子水，去离子水的添加量为白云石粉质量的5～8倍，再加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为白云石粉质量的0.03～0.06倍，充分搅拌，然后加入硅钨酸盐和粘结剂，硅钨酸盐添加量为白云石粉质量的0.6～1.5倍，粘结剂添加量为白云石粉质量的0.2～0.4倍，超声分散40～60min，再进行冻干处理，冻干处理后，置入高温炉中，在900～1000℃的温度下，煅烧1～2h，冷却后，研磨过筛，得到改性白云石粉。

优选的，所述粘结剂为酸。

优选的，所述粘结剂为盐酸、柠檬酸和硼酸中的至少一种。

优选的，研磨过筛过程中，筛网的目数为120-200目。

优选的，所述刚玉空心球堆积密度为0.9～1.0g/cm³，所述熔融石英的粒度为0.03～0.1mm，所述锆莫来石的粒度为0.03～0.06mm，电熔刚玉的粒度为60～120目，所述氮化硼纤维的长度为300～600μm，所述镁尖晶石的粒度为0.03～0.1mm。

优选的，一种连铸用水口内衬层材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、混合共磨：将电熔刚玉、刚玉空心球、熔融石英、氮化硼纤维、改性白云石粉、锆莫来石和镁尖晶石混合均匀后，进行共磨；

S2、造粒：向S1得到的混合物料中缓慢加入酚醛树脂进行造粒；

S3、干燥成型：将S2得到的造粒料经干燥后采用等静压机成型；

S4、烧成处理：将S3得到的产品在高温和还原气氛下烧成，烧成后再进行加工机表面处理、烘干，得到连铸用水口内衬层材料。