[發明專利]一種大板坯連鑄低碳低硅鋼用免烘烤長水口及其制備工藝

有效

• 申請號: 201210477761.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102962445A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 李書成;李偉峰;王英杰;楊英杰
• 申請（專利權）人: 河南省西保冶材集團有限公司
• 主分類號: B22D41/54
• 分類號: B22D41/54;C04B35/66
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明屬于煉鋼連鑄用功能性復合耐火材料制品技術領域，具體涉及一種大板坯連鑄低碳低硅鋼用免烘烤長水口及其制備工藝。

背景技術

特種鋼是電子工業和國防工業十分重要的基礎材料,隨著電子工業和國防工業的不斷改革創新，各行業對鋼材的質量要求的不斷提高，所以煉鋼技術也得不斷革新，鋼鐵行業向無硅、無碳等精品鋼種發展，以往的功能耐火材料已經不能滿足使用，防止因耐材問題導致鋼水增硅、增碳已成為耐材攻關的課題。特別是解決板坯連鑄鋼水增碳、增硅問題?，F從以下兩方面作分析：

（一）國內外現狀、水平和發展趨勢

隨著冶金技術乃至其他高溫新工藝新技術的鏖戰和技術進步，會對耐火材料提出一些更新更專的功能要求。功能耐火材料的品種會增加，新的功能耐火材料也會出現，如薄帶連鑄用鋼水布流器和側封板，中包透氣元件、各種形式的過濾器等。材料功能化的趨勢在增強，“功能”的概念也在擴展，并正在成為耐火材料發展的一個重要方向：為冶煉潔凈鋼、純凈鋼，需要研究開發對鋼液有凈化功能的耐火材料；為減小鋼水降溫、降低耗能，需研究開發具有隔熱功能的包鋼耐火材料等等。

大板坯連鑄是目前鋼鐵行業的一項重要生產工藝，有利于提高鋼鐵產量和鋼種質量，大板坯免烘烤長水口位于連鑄鋼包至中間包之間，有保護鋼流，防止鋼水二次氧化，改善鑄坯質量的重要作用，頻繁更換不利于鋼水質量。因此，延長制品使用壽命，提高制品質量，提高煉鋼工作效率是目前大板坯長水口研究工作的一個重要方向，有利于促進和完善新一代連鑄工藝流程的發展，推動我國的煉鋼、連鑄實現高效、優質、低成本與清潔生產，為保證我國鋼鐵工業的可持續發展做出自己應有的貢獻。對于工業純鐵、無硅鋼等特種鋼連鑄中的增碳、增硅問題，就要求功能耐材在使用中避免因材質問題導致鋼水夾雜。以往的板坯免烘烤長水口，免烘烤的主要創新點是利用融融石英（SiO₂）的導熱性能差，鋼水在開澆時利用此性能緩慢傳熱，在使用中不出現炸裂。但是針對無碳、無硅鋼的成份要求，使用以往長水口就容易給鋼水中增硅，所以研發低硅、低碳免烘烤長水口成為迫在眉睫的問題。

（二）低碳、低硅鋼用大板坯長水口發展

隨著國際市場鋼材價格的下跌，降低煉鋼成本是所有冶金企業發展的主題。因此，使用高品質、低價位的耐材產品是冶金企業采取低成本擴張取得經濟效益的重大措施之一。目前，國內大板坯使用的無碳、無硅鋼用長水口大部分依靠進口，價格居高，使用壽命短，使用信息反饋速度慢，且大部分在使用中因不能解決開澆時的熱穩定性，使用前都需要烘烤防止使用斷裂，造成連鑄中斷或鋼坯夾雜。

發明內容

本發明的目的在于避免低碳、低硅鋼用大板坯長水口在使用前因烘烤，使用中炸裂造成連鑄中斷或鋼坯報廢等問題，而提供一種大板坯連鑄低碳低硅鋼用免烘烤長水口及其制備工藝。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種大板坯連鑄低碳低硅鋼用免烘烤長水口及其制備工藝，由長水口基體和內襯組成，所述長水口基體由鋯碳外層和鋁碳內層構成，所述鋯碳外層采用氧化鋯和石墨為原料，所述鋯碳外層由下述重量份的物質構成：鋯70～80份，C?12～14份，CaO?2～4份，所述鋁碳內層采用剛玉和石墨為原料，所述鋁碳內層由下述重量份的物質構成：Al₂O_3?60～80份，C?10～30份；內襯由下述重量份的原料制成：鋁鎂尖晶石74～76份、防爆纖維14～16份、酚醛樹脂8～10份。

所述所述鋯碳外層厚10～15㎜。

所述鋁碳內層厚8～12㎜。

所述內襯層厚3～5㎜。

所述剛玉為純度≥99%的電熔致密剛玉。

所述鋁鎂尖晶石的成分及含量按質量百分比為MgO?30～34%、Al₂O_3?63～70%、SiO₂＜0.7%、Fe₂O₃≤0.65%、水分≤0.2%；其真比重≥3.10?g/cm³。

所述防爆纖維的理化指標為：長度3～5mm、長度偏差±0.3mm、直徑55～100μm、直徑偏差25～40%、比重0±0.5?g/cm^-3、熔點160℃。

一種用于上述大板坯連鑄低碳低硅鋼用免烘烤長水口的制備工藝：是按以下步驟進行：

A．制作長水口基體坯料：分別稱取所述鋯碳外層和鋁碳內層配比的原料，

按設計要求及常規工藝制作長水口基體坯料；