CN100447107C - 一种含氧化钙的浸入式水口本体材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浸入式水口本体材料，特别涉及一种含氧化钙的浸入式水口本体材料。主要解决浸入式水口吐出孔堵塞的技术问题。本发明的技术方案为：一种含氧化钙的浸入式水口本体材料，其组成成分的重量百分配比为：硅灰石和钛酸钙中的一种或两种：5～70%，石墨：10～30%，电熔镁砂和尖晶石中的一种或两种：5～60%，碳化硅、金属硅、碳化硼中的一种或数种：2～10%。本发明在用于连铸钢，特别是含铝量高的铝镇静钢冶炼时，可有效地防止熔钢中铝附着造成的水口吐出孔堵塞。

Description

一种含氧化钙的浸入式水口本体材料

技术领域：

本发明涉及一种浸入式水口本体材料，特别涉及一种含氧化钙的浸入式水口本体材料。以该耐火材料作为本体材料的浸入式水口在抗氧化铝堵塞、抗热震性能是极佳的。它在用于连铸钢，特别是含铝量高的铝镇静钢冶炼时，可有效地防止熔钢中铝附着造成的水口吐出孔堵塞。

背景技术：

铝碳质浸入式水口除了机械损毁和蚀损外，连铸过程中也会产生堵塞现象。特别是在浇铸铝镇静钢时，常因钢液中Al₂O₃等夹杂物沉积在水口内壁和吐出孔而发生堵塞，而影响到连铸的连续作业。同时粘附在水口内表面和吐出孔的夹杂物，在浇铸过程中可能脱落掉入钢水中，造成连铸坯中的非金属夹杂，从而影响连铸钢坯的质量。水口中容易产生沉积附着的部位主要包括浸入式水口渣线以下内壁及吐出口周围的部位。

浸入式水口本体材料通常采用铝碳材质(CN 02135497)，以刚玉、熔融石英和石墨为主要原料，具有良好的热震稳定性和耐钢水冲刷侵蚀性。但该水口在浇铸铝镇静钢时吐出孔位置会产生上面述及的堵塞现象。

为了防止水口堵塞，现在主要采用以下几种方式，1、吹气型水口，氩气是通过水口的透气衬强制吹入，在水口内孔壁上形成一个惰性气体层，阻止了氧化铝附着。在水口内吹氩气，虽可一定程度上减轻水口堵塞，但存在使钢坯质量恶化的问题(在板坯凝固过程中，由于氩气的分解作用而使钢形成针眼的缺陷)。

2、阶梯型水口和旋流子水口，阶梯型水口的内壁采用阶梯型后可改变水口内钢水的流动状态，从而改善氧化铝堵塞现象；旋流子水口也是通过改变水口内钢水的流动状态来减少氧化铝堵塞的。对于连浇次数高的情况下，这两种水口防堵效果还不能满足要求。其次，阶梯型水口存在制作难度大的问题。

3、防堵塞内壁水口，日本专利特开平4-224061提出了CaO-ZrO₂-C内衬材料。中国专利1062248C公开了一种防氧化铝堵塞的材料，即在锆碳材料或锆莫来石碳材料中加入氟化钙。这两种专利均是利用氧化铝易与内衬材料中的CaO或氟化钙反应形成低熔物，达到防止氧化铝沉积的目的。其中CaO-ZrO₂-C材料主要采用高温合成的锆酸钙为原料，锆酸钙材料理论氧化钙含量仅为31.2％，并且存在价格高、热震性能差等缺点。日本专利特开2003-145265提出一种无碳的Al₂O₃-MgO质防堵塞内衬材料。该专利采用低导热的内衬材料，可降低钢种氧化铝的析出和内衬表面的粗糙化，从而减少氧化铝堵塞。但该种材料虽然可以解决水口内壁的堵塞问题，不能解决浸入式水口吐出孔堵塞问题。

发明内容：本发明的目的是提供一种防止浸入式水口吐出孔堵塞的本体材料及采用此本体的浸入式水口，它具有极佳的抗氧化铝堵塞、抗钢水侵蚀和抗热震性能。它在用于连铸钢，特别是含铝量高的铝镇静钢，可有效地防止熔钢中铝附着造成的吐出孔堵塞，而且寿命相当长。主要解决浸入式水口吐出孔堵塞的技术问题。本发明的技术方案为：一种含氧化钙的浸入式水口本体材料，其组成成分的重量百分配比为：

硅灰石和钛酸钙中的一种或两种：5～70％

石墨：10～30％

电熔镁砂和尖晶石中的一种或两种：5～60％

碳化硅、金属硅、碳化硼中的一种或数种：2～10％。

其中硅灰石中氧化钙含量大于40％，钛酸钙中氧化钙含量大于35％。

在制作浸入式水口再加入占本体材料重量4～8％的结合剂酚醛树脂。进行浸入式水口制作时，采用硅灰石和钛酸钙材料中的一种或两种和石墨为主要原料，其余还添加电熔镁砂、尖晶石、碳化硅、金属硅、碳化硼等材料中的一种或数种组成，采用酚醛树脂为结合剂。经造粒、干燥后与防堵塞内衬、锆碳渣线复合，用等静压成型后烧结，即可制成所需的浸入式水口。

本发明的有益效果是：采用硅灰石或钛酸钙和石墨为主要原料，酚醛树脂为结合剂所制备的防堵塞本体浸入式水口本体材料，具有较高的抗氧化铝沉积、抗钢水侵蚀和抗热震性能。富含氧化钙的硅灰石和钛酸钙易与钢水中的氧化铝夹杂反应产生低熔点的铝酸钙。采用以该类材料作为本体的浸入式水口，它在浇铸铝镇静钢时可有效地防止熔钢中铝附着造成的水口吐出孔堵塞，而且寿命相当长。同吹气水口相比，本发明的浸入式水口不会产生存在使钢坯质量恶化的问题。同阶梯式和旋流子水口相比，防堵塞效果更佳，制作难度不大。同CaO-ZrO₂-C内衬材料相比，防堵塞效果更佳，价格更便宜；通添加氟化钙的锆莫来石碳内衬材料以及无碳的Al₂O₃-MgO质防堵塞内衬材料相比，解决了吐出孔堵塞问题。

具体实施方式：本发明实施例1-6见表1，表1列出本发明本体材料的成分(重量百分数)和特性，其中硅灰石理论氧化钙含量为48％，钛酸钙理论氧化钙含量为41.2％。

表1实施例的成分(重量百分数)和特性

Claims (1)

1、一种含氧化钙的浸入式水口本体材料，其组成成分的重量百分配比为：硅灰石和钛酸钙中的一种或两种：5～70％

石墨：10～30％

电熔镁砂和尖晶石中的一种或两种：5～60％

碳化硅、金属硅、碳化硼中的一种或数种：2～10％

其中硅灰石中氧化钙含量大于40％，钛酸钙中氧化钙含量大于35％。