[發明專利]板坯、大方坯及矩形坯連鑄用增韌氧化鋯陶瓷中間包水口及其生產工藝

在審

• 申請號: 202310081537.4
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN116199509A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 王傳學;吳佩霞;吳建湘
• 申請（專利權）人: 江蘇泰瑞耐火有限公司
• 主分類號: C04B35/482
• 分類號: C04B35/482;B22D41/54;C04B35/103
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 唐安琪

本發明涉及鋼鐵連鑄技術領域，尤其涉及板坯、大方坯及矩形坯連鑄用增韌氧化鋯陶瓷中間包水口,包括氧化鋯陶瓷內襯和耐火材料外套；氧化鋯陶瓷內襯，包括以下重量份的原料：穩定氧化鋯10～60份、單斜相氧化鋯35～90份、α?Al2O3微粉2～17份、碳化硅微粉1～11份、氮化硼微粉1～3份、氧化鎂微粉1～6份、氧化釔微粉1～2份；耐火材料外套，包括棕剛玉、白剛玉、高鋁均化料或高鋁礬土、鱗片石墨、熔融石英顆粒料、煅燒氧化鋁微粉、金屬硅粉、酚醛樹脂。該中包水口的使用壽命長，不但可以提高中間包的使用壽命，提高連鑄機產能/作業率，提高鋼水收得率，改善連鑄坯質量，還能夠使得噸鋼中間包耐火材料消耗明顯下降，節約成本。

技術領域

本發明涉及鋼鐵連鑄技術領域，尤其涉及板坯、大方坯及矩形坯連鑄用增韌氧化鋯陶瓷中間包水口及其生產工藝。

背景技術

現代鋼鐵生產，無論是自鐵礦石燒結開始的長流程工藝還是自廢鋼冶煉開始的短流程工藝，冶煉完成的鋼水均通過連鑄機鑄造成可直接用于軋鋼的連鑄坯，以便軋制成各種商品鋼材。

鋼鐵連鑄，是通過連鑄機完成的，連鑄機由大包迴轉臺、中間包、結晶器、二冷區、拉矯機、鑄坯定尺切割裝置、去毛刺噴號裝置等組成；冶金爐冶煉完成的鋼水注入盛鋼桶（大包）后吊運到連鑄機大包迴轉臺上，大包迴轉臺將大包鋼水迴轉到中間包上方，通過滑動水口、長水口注入中間包，中間包內的鋼水經夾雜物上浮、溫度均化后，通過塞棒與中間包水口配合開關控流，經掛在中間包底部的浸入式水口，注入結晶器，結晶器內的鋼水在高壓冷卻水的強冷作用下冷凝成具有一定厚度坯殼、帶有液相芯的鋼坯，拉矯機通過引錠桿將連鑄坯通過氣霧冷卻二冷區向下拉坯矯直，完全冷凝固化的、達到定尺長度的連鑄坯被鑄坯切割裝置切斷，經去毛刺噴號等精整工序送入冷床冷卻后裝運到倉庫或直接熱送到軋鋼廠熱軋。

中間包是連鑄機的核心組成部分，主要承擔鋼水凈化、成份/溫度的均勻化、向各個結晶器分流、控制注入結晶器鋼水流量、暫存鋼水以保持鑄造連續化等功能。

因為結晶器和二冷區的冷卻強度的設計參數不同，每臺連鑄機不同斷面的各鑄流的拉坯速度都被限定在規定范圍內（超過規定范圍會導致鑄坯拉不動、裂紋或拉漏），因此，自中間包注入結晶器的鋼水流量必須持續穩定在限定范圍內，并可以根據鑄坯的凝固狀態隨時調節。

大方（圓）坯/矩形坯和板坯連鑄機的連鑄作業，一般采用埋在中間包底部的中間包水口的碗口，與吊裝在水口碗口上部的塞棒棒頭配合，起開關和控制鋼水流量的作用。中間包水口碗口/內芯和塞棒棒頭被沖刷、侵蝕嚴重后，注入結晶器的鋼水量超過連鑄機拉坯速度上限，就必須停止連鑄作業更換中間包。大方（圓）坯/矩形坯連鑄機連鑄用鋯質水口的最高使用壽命一般在18～35小時。板坯連鑄機大部分使用鋁碳材質的中間包上水口，最高使用壽命一般在15～20小時。

現有中間包壽命較短，需要頻繁更換，不僅耗材成本較高，而且更換過程需要暫停生產，且連鑄坯頭尾須切割回爐，使得連鑄機產能和作業率、鋼水收得率難以得到提升。

提高中包水口的使用壽命、解決中間包水口壽命這個“卡脖子”問題，不但可以同步提高中間包的使用壽命，提高連鑄機產能和作業率，提高鋼水收得率，改善連鑄坯質量，而且，噸鋼中間包耐火材料消耗可以明顯下降。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的板坯、大方坯及矩形坯連鑄用增韌氧化鋯陶瓷中間包水口及其生產工藝。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

板坯、大方坯及矩形坯連鑄用增韌氧化鋯陶瓷中間包水口及其生產工藝，包括氧化鋯陶瓷內襯和耐火材料外套；

氧化鋯陶瓷內襯，包括以下重量份的原料：

穩定氧化鋯10～60份、單斜相氧化鋯35～90份、α-Al2O3微粉2～17份、碳化硅微粉1～11份、氮化硼微粉1～3份、氧化鎂微粉1～6份、氧化釔微粉1～2份；

耐火材料外套，包括以下重量份的原料：