[發明專利]一種鋼包底阻漩塊用材料及利用其制備鋼包底阻漩塊的方法

有效

• 申請號: 202110705198.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113443918B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 劉孟;葉途明;孔勇江;張劍君;萬菲;彭著剛
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C04B35/5831
• 分類號: C04B35/5831;C04B35/5835;C04B35/622;C04B35/66;C04B35/64;C04B35/645;B22D41/00;B22D41/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發明公開了一種鋼包底阻漩塊用材料，采用的原料包括坯體粉料和浸漬溶液，其中坯體粉料中各組分及其所占質量百分比包括：六方氮化硼粉45～75％，Si₃N₄粉5～10％、AlN和AlON粉料15～50％，助燒劑0.5～5％；浸漬溶液為由硼酸、尿素配制而成的水溶液。本發明所述鋼包底阻漩塊具有壽命長、壽命高、抗熱震性好以及良好的抗熔渣侵蝕性能的特點；可充分保證在使用過程中具有良好的強度和抗侵蝕性能而不至于損毀；相對于現有控渣方法，該方法更加直接有效；且適用性廣，具有重要的推廣應用價值。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體涉及一種鋼包底阻漩塊用材料及利用其制備鋼包底阻漩塊的方法。

背景技術

鋼包又稱大包，是連鑄工藝流程中用于盛放鋼液并進行精煉和澆鑄的容器。在連續鑄鋼的生產過程中，當鋼包中含氧化鐵、氧化錳和氧化硅的爐渣流入中間包后，會造成鋼水中鋁和鈦等易氧化合金元素的燒損，并產生氧化鋁夾雜物，從而影響鋼水的潔凈度，并容易造成鋼材表面質量問題。此外，鋼水中的氧化鋁夾雜還會造成水口堵塞，影響結晶器內的流場以及中間包連澆爐數。為了避免鋼包中的爐渣進入中間包，在生產潔凈度要求非常嚴格的鋼種如汽車板時，有些鋼廠采用鋼包留鋼操作，這樣雖然滿足了質量要求，但鋼水的收得率低。目前，如何提高鋼包澆注過程鋼水的收得率是困擾不少煉鋼廠的一個難題，如何采取措施來削弱甚至消除匯流漩渦是控制鋼包下渣并提高鋼水收得率的關鍵所在。因此，開發高效、低成本的控制鋼包下渣裝置顯得十分重要和迫切。

目前，已有一定控制大包下渣方法的報道，如：專利CN205110763U公開了一種擋渣球，該擋渣球由實心球體和包覆在實心球體外的耐火材料層構成，耐火材料層表面開設有兩條凹槽所在位置的截面均經過擋渣球的球心，擋渣球的直徑為170-190mm，報道稱可有效消除鋼包的漩渦卷渣；專利CN106588005A公開了一種鋼包用均質擋渣球，其組成中包括ZrO₂ 62～80wt％、Al₂O₃ 14～32wt％、SiO₂ 2～6wt％、SiC 2～4wt％，外加硅溶膠3.0～6.5wt％，報道稱可有效防止鋼包中爐渣進入中間包；專利CN209477279U公開了一種鋼包底部砌筑結構，該結構中為一斜面包底，包底內壁凹設有漏斗狀的凹槽，鋼包水口連通于凹槽的最低點，下水口頂端低于鋼包本體包壁底部5cm，報道稱通過漏斗狀底部增加鋼水和鋼渣短時間的流動速度差，減少余鋼量；專利CN104525929A公開了一種通過鋼包底部環出鋼口吹氬氣控制鋼包下渣的方法，通過在鋼包底部出鋼口周圍設置透氣寬度為50～300mm的環形透氣磚，在鋼包澆注過程中，當鋼包內鋼水澆注液面高度為150～400mm時，控制吹氬壓力為0.2～0.7MPa，使氬氣通過環形透氣磚吹入鋼液，控制鋼包下渣；報道稱該發明能夠有效抑制鋼包澆注過程中匯流漩渦和排流沉坑所引起的下渣，并能夠進一步提高鋼水的收得率；專利CN107649671A公開了一種利用電磁感應檢測連鑄鋼包水口下渣的裝置，包括在鋼包包底上設置著包底上水口，在包底上水口的底面上配合安裝著液壓缸控制的滑動水口，在包底上水口的外圍通過傳感器固定座安裝著電磁傳感器；報道稱該發明結構合理，利用電磁感應的原理檢測鋼水含渣量，可以提高鋼水的潔凈度，減少除渣操作，避免水口堵塞；專利CN101905302A公開了一種連鑄鋼包下渣檢測方法，包括信號采集裝置、信號處理裝置和控制輸出裝置；可避免因僅僅依靠振動幅值大小判斷下渣而帶來的誤判和漏判，提高了系統下渣檢測的準確性。

由上述報道可以看出：目前下渣控制主要集中于磁場檢測控制和斜面包底結構控制，磁場檢測只能判斷下渣時間，不能有效減少下渣量，而斜面包底結構只能在一定程度上提高鋼水收得率。因此，進一步研究和開發性能良好的耐火材料并將其用于鋼包底部控制下渣對于潔凈鋼的生產以及提高鋼水收得率具有顯著作用。

發明內容

本發明解決的技術問題在于針對目前下渣控制中不能有效減小下渣量進而造成鋼水污染和夾雜等問題，提供一種用于鋼包底部的阻漩塊用材料及其制備方法，所得阻漩塊具有較好的強度、抗沖刷性能和抗渣性能，將其應用于鋼包包底后能夠實現與水口座磚同壽命，有望推廣進行大規模的生產應用。