[發(fā)明專利]一種連鑄用上水口的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210405617.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103771874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈志堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫申佳液壓科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連鑄用上水口的制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代高速、高效連鑄技術(shù)及潔凈鋼冶煉技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步提高現(xiàn)有連鑄用功能耐火材料的性能，開(kāi)發(fā)新型材質(zhì)，以滿足當(dāng)代連鑄技術(shù)的要求，是目前迫切需要解決的問(wèn)題。上水口是用于連續(xù)澆鑄使用的一次性耐火材料部件，安裝于鋼包或中間包底部，下面與浸入式水口相連接，上水口在使用過(guò)程中直接與鋼水接觸，因此提高中間包上水口的使用壽命要求其材質(zhì)要能夠承受鋼液中的Al、Fe、Mn或其氧化物等成分與材料中的SiO₂反應(yīng)所生成低熔物的侵蝕和沖刷，要求具有良好的抗熱震性、抗剝落性能、抗侵蝕性能、耐磨性以及較高的機(jī)械強(qiáng)度。

在澆鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼和含鈦及稀有元素的鋼種時(shí)，在中間包水口內(nèi)壁部位易產(chǎn)生Al₂O₃等夾雜物的附著堵塞，導(dǎo)致連鑄操作不穩(wěn)定及鑄坯非金屬夾雜，嚴(yán)重影響和限制了連鑄生產(chǎn)線效率的發(fā)揮和提高。對(duì)透氣防堵型水口來(lái)說(shuō)，是通過(guò)改變水口內(nèi)壁的材質(zhì)及配比，提高其內(nèi)壁材質(zhì)的氣孔率，以達(dá)到吹氬透氣防堵的目的，而內(nèi)壁材料氣孔率的提高勢(shì)必要降低其強(qiáng)度以及抗鋼水沖刷和侵蝕能力，從而造成其使用壽命的降低，甚至出現(xiàn)內(nèi)壁侵蝕穿孔等事故。

目前，針對(duì)水口堵塞通過(guò)水口材料所采用的方法和措施如下：一、采用在水口界面上形成低熔點(diǎn)氧化物的水口材質(zhì)，使接觸到界面的氧化鋁顆粒與界面之間沒(méi)有吸引力作用，控制了氧化鋁的附著，但是此種方法容易造成水口抗鋼液沖刷能力降低；二、水口材料選擇一些與鋼液具有非浸潤(rùn)性的新材質(zhì)，利用它們良好的耐侵蝕性、與熔渣的不潤(rùn)濕性等特性可以有效地防止Al₂O₃的附著堵塞。

目前，國(guó)內(nèi)外上水口采用的材質(zhì)有鋁炭、氧化鋁-尖晶石-炭、熔融石英、莫來(lái)石質(zhì)、剛玉、高鋁等。采用熔融石英雖可不經(jīng)烘烤直接使用，但石英質(zhì)水口抗侵蝕性能差，不利于多爐連澆，而且又易使鋼水滲入非金屬夾雜，影響鋼水質(zhì)量；鋁炭質(zhì)或鋁炭鋯質(zhì)水口使用過(guò)程中易堵塞，影響正常生產(chǎn)；莫來(lái)石質(zhì)上水口抗侵蝕能力較差；剛玉、高鋁質(zhì)抗熱震性能較差，使用過(guò)程中容易剝落。

近年來(lái)，多爐連澆、高速澆注先進(jìn)鑄造工藝，對(duì)于中間包上水口的防止空氣吸入、防氧化鋁堵塞、抗熱沖擊剝落、耐侵蝕性、耐磨損性、高強(qiáng)度的機(jī)械性能等方面都提出了更高的要求，現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品都不能同時(shí)完全滿足上水口使用條件對(duì)材料的綜合性能要求，連鑄過(guò)程中使用壽命有限，難以滿足新的鑄造工藝要求，另外成型工藝比較復(fù)雜，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種連鑄用上水口的制備方法，該上水口具有抗熱沖擊性能良好等特點(diǎn)，而且還具有優(yōu)異的抗渣性、耐侵蝕性、耐堿和對(duì)多種金屬熔液及玻璃液不浸潤(rùn)的特性。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種連鑄用上水口的制備方法，該上水口由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)層的原料以重量份計(jì)由下列原料組成：-200目鈦酸鋁76-80份，-200目氮化硅12-14份，-200目氮化鋁6-8份，酚醛樹(shù)脂4-6份；外層的原料以重量份計(jì)由下列原料組成：20-200目多孔莫來(lái)石陶瓷顆粒30-34份，-200目莫來(lái)石細(xì)粉42-46份、-200目鋯莫來(lái)石細(xì)粉6-8份、-200目Cr₂O₃細(xì)粉3-5份、-200目粘土細(xì)粉4-6份、-200目活性α氧化鋁微粉1-3份，硅溶膠3-5份，所述制備方法包括如下步驟：

1)混料：將內(nèi)層和外層原料按上述配比在攪拌機(jī)中分別混合攪拌均勻，然后造粒；

2)成型：采用等靜壓工藝成型，將上口按內(nèi)層和外層壓制成型；

3)燒成：將成型后的坯體烘干后在還原氣氛中經(jīng)1460-1500℃還原氣氛下或無(wú)氧環(huán)境燒結(jié)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1）本發(fā)明的上水口內(nèi)層以鈦酸鋁為主，鈦酸鋁材料熔點(diǎn)高(1860℃)，熱膨脹系數(shù)低，抗熱沖擊性能良好等特點(diǎn)，而且還具有優(yōu)異的抗渣性、耐侵蝕性、耐堿和對(duì)多種金屬熔液及玻璃液不浸潤(rùn)的特性，配以適量的氮化硅和氮化鋁使得制備的上水口具有優(yōu)異的抗熱震性能以及良好的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，并具有較高的強(qiáng)度。

2）本發(fā)明的上水口的外層通過(guò)材料組份的配比使得其具有較高的氣孔率、穩(wěn)定的透氣性、均勻的透氣度、高的強(qiáng)度、很好的熱震穩(wěn)定性和抗介質(zhì)侵蝕能力。