[發明專利]一種氧化鋯定徑水口的制備方法

有效

• 申請號: 201410190638.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103979980A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 薛群虎;趙亮;武志紅;張會
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明涉及有關鋼鐵冶金工業中連續鑄造中間包用控制鋼水流量的裝置用功能耐火材料的制備，具體是一種氧化鋯質定徑水口的制備方法。

背景技術

定徑水口是指安裝在連續鑄造中間包底部的一種高溫結構陶瓷制作的功能器件。其主要作用是中間包鋼水靜壓力基本維持不變，鋼水通過定徑水口流入結晶器，結晶器通過大流量水冷，帶走鋼液凝固時放出的熱量，使鋼水凝固成坯。由于結晶器水冷帶走的熱量有限，因而，單位時間內流入結晶器的鋼液數量必須在一定范圍之內。定徑水口的孔徑愈大，單位時間流入結晶器鋼液數量愈多，選擇合適的孔徑制成中間包用水口，即為定徑水口。定徑水口失效的主要原因是由于鋼水流動過程中與氧化鋯中的穩定劑反應，穩定劑脫溶，進而引起氧化鋯失穩，顆粒破例，強度大幅度降低，抗沖刷性能下降造成擴徑，使流入結晶器的鋼水凝固放出的熱量大于結晶器冷卻水所能帶走的熱量而退出使用。

氧化鋯質定徑水口中氧化鋯的含量(wt％)一般為95％左右，實際使用壽命為10小時左右。使用壽命短的主要原因是氧化鋯穩定劑脫溶，穩定劑與鋼、渣中的其他元素形成低熔點共熔物，共熔物流失，氧化鋯失穩，顆粒破裂，強度大幅度降低，抗沖刷性能下降造成擴徑，從而造成氧化鋯質定徑水口使用壽命短。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種氧化鋯質定徑水口制備新方法，通過添加物阻止預穩定的氧化鋯顆粒穩定劑脫溶，定徑水口燒成過程中基質部分添加物與單斜氧化鋯形成新的穩定相，性能超過了全部用部分穩定氧化鋯所制備的定徑水口的性能，使用壽命可達30小時以上。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：

一種氧化鋯定徑水口的制備方法，其特征在于，該方法以氧化鎂部分穩定氧化鋯為骨料，配以單斜氧化鋯和氧化鎂組成的共磨細粉，加入氧化鋯凝膠結合劑，經混煉、困料后成型，然后在電窯中燒成，具體按照下列步驟進行：

1)單斜氧化鋯微粉和氧化鎂微粉的共磨粉制備

共磨細粉采用單斜氧化鋯和氧化鎂微粉，其中：

單斜氧化鋯的粒度組成為：d₅₀＝0.8～0.9μm，d₉₀＜4.0μm；

氧化鎂微粉的粒度組成為：d₅₀＝0.3～0.5μm，d₉₀＜2.0μm；

單斜氧化鋯微粉化學的重量百分比組成中，ZrO₂+HfO₂＞99％，SiO₂＜0.1％；

氧化鎂微粉的化學重量百分比組成中，MgO＞99％，SiO₂＜0.2％；

按照單斜氧化鋯微粉：氧化鎂微粉＝(97.1～96.8)：(2.9～3.2)配成共磨細粉，單斜氧化鋯與氧化鎂的比例必須保證共磨粉中氧化鎂的含量大于骨料中氧化鎂含量，即控制在共磨粉中氧化鎂的含量大于骨料中氧化鎂含量0.2～0.5％；共磨細粉裝入聚氨酯球磨罐中，采用氧化鋯質瓷球，共磨24小時，使單斜氧化鋯與氧化鎂充分混勻；

2)按骨料：共磨細粉＝45：55配料，加入配料總量8％的氧化鋯凝膠結合劑，混煉45分鐘，混煉好的泥料困料24小時，然后采用150t液壓機成型；

3)成型后的坯體自然干燥24小時后，再于105±5℃烘箱中再干燥24小時；干燥后合格坯體于1710～1720℃的電窯中保溫6個小時燒成，制得氧化鋯質定徑水口。

本發明制備的氧化鋯質定徑水口性能超過了全部用部分穩定氧化鋯所制備的定徑水口的性能，使用壽命可達34小時以上。用后殘樣顯微結構分析顯示穩定劑脫溶數量極少，氧化鋯顆粒基本無相變破裂。

附圖說明

圖1是本發明的定徑水口的制備工藝流程圖。

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

具體實施方式