[發明專利]一種降低硅脫氧鋼加工過程斷絲率的浸入式水口內襯材料

有效

• 申請號: 201911120259.9
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110918970B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王昆鵬;徐建飛;謝有;王郢;左錦中;徐和平
• 申請（專利權）人: 中天鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: B22D41/54
• 分類號: B22D41/54;C04B35/66;C04B35/04
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發明公開了一種降低硅脫氧鋼加工過程斷絲率的浸入式水口內襯材料，屬于鋼鐵冶金行業連鑄用功能耐火材料領域。其特征在于水口內襯材料不含氧化鋁類顆粒，具體配料組成為氧化鎂55?60％，石英砂25?30％，石墨5?10％，外加5?10％的酚醛樹脂作為結合劑。氧化鎂的粒度0.1mm?1.0mm，石英砂的粒度0.5?2.0mm，內襯厚度5?8mm。本發明內襯材料能夠顯著減少硅脫氧鋼中的高氧化鋁夾雜，超深拉拔類線材的斷絲率。

技術領域

本發明屬于耐火材料領域，涉及一種連鑄用浸入式水口內襯材料。

背景技術

常見的硅脫氧鋼包括胎圈鋼絲、鋼簾線、切割鋼絲及金剛線等超深拉拔類線材。由于材料的后續加工過程(包括多道次拉拔和捻制)嚴苛，鋼中一旦存在大尺寸不變形高氧化鋁夾雜，鋼絲在拉拔或者合股過程中就會發生斷線，嚴重影響鋼絲的生產效率甚至導致鋼絲報廢。

目前浸入式水口的內襯常用骨料包括氧化鋁、鎂鋁尖晶石、莫來石等含鋁氧化物，基質一般為石墨。由于硅脫氧鋼脫氧不徹底，在連鑄過程鋼中仍存在一定的溶解氧，此部分溶解氧將與耐材中的石墨發生氧化反應造成浸入式水口內壁脫碳，水口內壁脫碳后，基體中的氧化物骨料顆粒將暴露于鋼水中，在鋼水的沖刷作用下，耐材骨料顆粒極易進入鋼水。因此，浸入式水口內襯的熔損、剝落是硅脫氧鋼中大尺寸不變形高氧化鋁夾雜的重要來源之一，亦是造成材料加工過程斷絲的原因之一。專利CN20191023723公開了一種低楊氏模量化的浸入式水口內襯材料，通過對耐材楊氏模量的控制來解決拉拔斷絲的問題，該方法雖效果顯著，但是對原料的要求嚴格。而本發明與該方案相比，無需控制耐材原料的楊氏模量，提出一種新的控制原理和新的控制方法，并且從斷絲率效果上看，本發明能取得更好的效果的。

發明內容

針對浸入式水口耐火材料熔損、剝落引入的大尺寸不變形高氧化鋁夾雜問題，本發明的目的是提出一種降低硅脫氧鋼加工過程斷絲率的浸入式水口內襯材料，由于此內襯材料成分經特殊設計，在高溫條件下與鋼水發生反應，生成一層不含氧化鋁的鎂硅橄欖石，即便其剝落至鋼液，在拉拔過程亦會充分破碎，不會造成材料拉拔和合股過程的斷絲。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種降低硅脫氧鋼加工過程斷絲率的浸入式水口內襯材料。按重量百分比計，其特征在于：

配料組成為氧化鎂55-60％，石英砂25-30％，石墨5-10％，外加5-10％的酚醛樹脂作為結合劑。氧化鎂的粒度0.1mm-1.0mm，石英砂的粒度0.5-2.0mm，內襯厚度5-8mm。

加入石英砂的目的和作用有兩個方面，首先提高產品的抗熱震性，其次是促進高溫線鎂硅橄欖石的生成。石墨的加入是為了提高材料的抗侵蝕性，不加石墨會大大降低材料的使用壽命。

本發明中加入55-60％氧化鎂，和石英砂在高溫下與鋼水反應，形成鎂硅橄欖石，在本發明中且無需控制氧化鎂密度。

本發明提出的成分和含量是綜合考慮材料的抗熱震性和硅脫氧條件下鎂硅橄欖石的生成條件設計出來的，此成分范圍的材料性能已經得到了驗證，均能達到預期效果。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明提出的一種降低硅脫氧鋼加工過程斷絲率的浸入式水口內襯材料，將氧化鎂與石英砂按一定比例配比，一方面能夠保證材料使用過程具有良好的抗熱震性，另一方面本發明所設計的內襯材料高溫下與鋼水反應，生成一種無鋁的鎂硅橄欖石，大幅度降低鋼中高氧化鋁類夾雜。另外，即便此類無鋁鎂硅橄欖石剝落進入鋼液，亦能充分破碎，不會造成硅脫氧鋼拉拔和捻制過程的斷絲。

附圖說明

圖1為本發明浸入式水口內襯示意圖；

圖2為使用后的本發明內襯的顯微結構和成分；

圖3為使用后的對比例1內襯的顯微結構和成分。

具體實施方式