CN102335738A - 复合浸入式水口及其制造方法 - Google Patents

复合浸入式水口及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102335738A
CN102335738A CN2010102362969A CN201010236296A CN102335738A CN 102335738 A CN102335738 A CN 102335738A CN 2010102362969 A CN2010102362969 A CN 2010102362969A CN 201010236296 A CN201010236296 A CN 201010236296A CN 102335738 A CN102335738 A CN 102335738A
Authority
CN
China
Prior art keywords
submersed nozzle
compound
internal layer
slag line
adds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102362969A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102335738B (zh
Inventor
杨建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN 201010236296 priority Critical patent/CN102335738B/zh
Publication of CN102335738A publication Critical patent/CN102335738A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102335738B publication Critical patent/CN102335738B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

一种复合浸入式水口，其包括外层本体、外层渣线段以及内层；其中，外层本体材质组分百分含量为：鳞片石墨15～35％，白刚玉35～55％，钛酸铝20～50％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；外层渣线段材质组分百分含量为：鳞片石墨15～25％，氧化锆45～85％，钛酸铝0～30％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；内层材质组分百分含量为：钛酸铝60～90％，刚玉10～40％，外加铝胶结合剂3～5％。

Description

复合浸入式水口及其制造方法
技术领域
本发明涉及水口材料及制造方法，尤其是涉及在连续铸钢生产中使用的复合浸入式水口及其制造方法。
背景技术
浸入式水口是钢铁连铸生产中最关键的功能耐火材料之一，其使用效果直接影响连铸效率和钢坯质量。浸入式水口位于中间包与结晶器之间，是钢水进入结晶器的必由之路，因此浸入式水口起着保护钢水，防止钢水与空气中的氧接触再次发生二次氧化的可能性，同时通过设计合理的水口结构，可以防止钢水进入结晶器时产生不合理的气泡和偏流，影响钢材的质量。
目前，浸入式水口所用的材质主要是Al2O3-C质。其配料主要是电熔白刚玉、鳞片状石墨、结合剂以及添加剂等。
铝碳浸入式水口除了机械损毁和蚀损外，连铸过程中也会产生结瘤堵塞现象。特别是在浇铸铝镇静钢时，常因钢液中Al2O3等夹杂物附着在水口内壁而发生堵塞，从而影响到连铸的连续作业。同时由于粘附在浸入式水口内表面的夹杂物，在浇铸过程中可能脱落(特别是因为发生堵塞而进行的一些如冲棒、捅水口等异常操作时)，掉入钢水中，造成连铸坯中的非金属夹杂，而影响连铸钢坯的质量，甚至异物咬如坯壳发生漏钢事故。另外，浸入式水口内壁的结瘤还可引起结晶器内钢水的偏流，这同样影响着钢水的质量。
国内外对浸入式水口堵塞机理的研究工作已进行了20多年，归纳起来主要有以下几种观点：(1)反应生成机理；(2)蒸发-凝聚引起物理沉积。根据对水口堵塞机理的研究，采取了很多有针对性的办法，这些方法和措施主要从炼钢工艺角度和浸入式水口两方面来考虑。
从炼钢工艺角度出发：A.降低脱氧生成物熔点；B.钢液清洁化。从浸入式水口角度出发：一种为结构防堵，原理是改变钢液在水口内部的流态，减少涡流，从而消除结瘤；另一种为材质防堵，即在水口中加入添加物或在水口内复合一层防堵材料内衬，减少或消除沉积，因材质不同，防堵机理也有所不同。水口材质的改进，是解决水口堵塞问题的主要方向。主要分两类，加入添加物改进水口材质和开发新的水口材质。
浸入式水口Al2O3堵塞的主要原因之一是因水口材质中碳的存在，与其中的SiO2，Al2O3发生还原反应，还原物SiO及CO进一步与钢液中的Al反应而生成Al2O3，粘附在裸露于水口内壁面的Al2O3骨料上，造成水口内壁Al2O3沉积。因而可在水口内壁复合无碳层以改善水口的抗氧化铝沉积性能。除防止氧化铝沉积外，无碳材料还具有以下功能：防止金属沉积(因具有低的热导率)；生产连铸中碳钢时避免产生裂纹(低的热导率)；连铸高氧钢时具有高的抗侵蚀性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合浸入式水口及其制造方法，通过引入低膨胀系数、高抗热震的钛酸铝取代传统浸入式水口制作材料中的熔融石英和碳化硅，经过改性的钛酸铝克服了材料在烧结后强度低的缺点，使浸入式水口在不影响产品抗热震性能和使用寿命的条件下，通过防止SiO生成的方式来减缓或阻止结瘤的产生，防止水口堵塞，同时，水口内壁采用复合无碳层以改善水口的抗氧化铝沉积性能；除防止氧化铝沉积外，无碳材料因具有低的热导率特性而具备防止金属沉积的功能，可以在连铸中碳钢时避免产生裂纹，连铸高氧钢时具有高的抗侵蚀性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
为了防止SiO的生成，在原材料上进行控制，在实际生产过程中不引入含硅材料，如为提高浸入式水口的抗热震性性能，常引入5～15％熔融石英粉，为减缓石墨氧化，常引入碳化硅取代部分石墨，本项目则引入低膨胀系数、高抗热震的钛酸铝取代熔融石英和碳化硅，在不影响产品抗热震性能和使用寿命的条件下，通过防止SiO生成的方式来减缓或阻止结瘤的产生，防止水口堵塞，同时在水口内壁复合无碳层以改善水口的抗氧化铝沉积性能。除防止氧化铝沉积外，无碳材料还具有以下功能：防止金属沉积(因具有低的热导率)；连铸中碳钢时避免产生裂纹(低的热导率)；连铸高氧钢时具有高的抗侵蚀性。
具体地，本发明的复合浸入式水口，其包括外层本体、外层渣线段以及内层；其中，外层本体材质组分百分含量为：15～35％，白刚玉35～55％，钛酸铝20～50％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；外层渣线段材质组分百分含量为：鳞片石墨15～25％，氧化锆45～85％，钛酸铝0～30％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；内层材质组分百分含量为：钛酸铝60～90％，刚玉10～40％，外加铝胶结合剂3～5％。
进一步，所述的钛酸铝组分百分含量为：Al2O340～50％，TiO250～60％，外加稳定剂1～8％。
又，所述的稳定剂是MgO 1～4％、或MgO 1～4％和CeO2 1～3％、或F203 3～8％、或氧化锆0.5～2％，以重量百分比计。
上述外加剂添加含量均为对应原料总量100％之外的相对含量而言。
另外，本发明的复合浸入式水口的制造方法，其包括如下步骤：
1)复合浸入式水口，包括外层本体、外层渣线段以及内层；其中，外层本体材质组分百分含量为：15～35％，白刚玉35～55％，钛酸铝20～50％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；外层渣线段材质组分百分含量为：鳞片石墨15～25％，氧化锆45～85％，钛酸铝0～30％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；内层材质组分百分含量为：钛酸铝60～90％，刚玉10～40％，外加铝胶结合剂3～5％；
2)按上述配比，将外层本体材质和外层渣线材质和内层材质分别均匀混合，往其中的外层材质加入上述组份时外加8～10％的酚醛树脂结合剂，使用造粒机将原料造粒，造粒料经烘干床烘干，使之满足成型要求，内层材质中加入3～5的铝胶搅拌均匀待用；
3)将内层材质、外层本体材质造粒料和外层渣线材质造粒料分别按次序加入模具，使用静压机在80～150MPa的压力下压制成型；
4)成型产品在梭式窑中于1200～1300℃还原气氛下或无氧环境烧制，烧成产品经过车床加工，产品表面再涂敷防氧化涂层，烘干后即制成浸入式水口。
进一步，所述的还原气氛或无氧环境为埋碳烧结、或真空、或惰性气体环境下烧结的方式。所述的防氧化涂层为釉质。
本发明的有益效果
和现有技术的产品比较，本发明由于采用钛酸铝取代熔融石英和碳化硅，使产品实现无硅化，在保证产品的机械强度，高抗热震性能和耐侵蚀耐冲刷性能的同时内层无碳，在实际使用过程中可防止SiO生成并进而与钢水中的AL氧化生成来Al2O3并附着在水口内部，从而达到减缓或阻止结瘤的产生，防止水口堵塞和结晶器偏流的发生；此外内层无碳可在使用过层中保持水口光洁，防止内壁杂质粘附，延长使用时间，提高作业效率，同时可通过该技术的应用，减少因此造成的异常操作，提高铸坯的质量。
附图说明
图1为本发明复合式浸入式水口的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
参见图1，其所示为本发明复合浸入式水口，其包括外层本体1、外层渣线段2以及内层3。
本发明的复合浸入式水口的制造方法，其包括如下步骤：1)复合浸入式水口，包括外层本体、外层渣线段以及内层；具体实施例的成分配比插件；2)按配比，将外层本体材质和外层渣线材质和内层材质分别均匀混合，往其中的外层材质加入上述组份时外加8～10％的酚醛树脂结合剂，使用造粒机将原料造粒，造粒料经烘干床烘干，使之满足成型要求，内层材质中加入3～5的铝胶搅拌均匀待用；3)将内层材质、外层本体材质造粒料和外层渣线材质造粒料分别按次序加入模具，使用静压机在80～150MPa的压力下压制成型；4)成型产品在梭式窑中于1200～1300℃还原气氛下或无氧环境烧制，烧成产品经过车床加工，产品表面再涂敷防氧化涂层，烘干后即制成浸入式水口。
表1为本发明的实施例。
表1单位：重量百分比
Figure BSA00000204369700051

Claims (7)

1.复合浸入式水口，其特征在于：包括外层本体、外层渣线段以及内层；其中，外层本体材质组分百分含量为：15～35％，白刚玉35～55％，钛酸铝20～50％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；外层渣线段材质组分百分含量为：鳞片石墨15～25％，氧化锆45～85％，钛酸铝0～30％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；内层材质组分百分含量为：钛酸铝60～90％，刚玉10～40％，外加铝胶结合剂3～5％。
2.如权利要求1所述的复合浸入式水口，其特征在于：所述的钛酸铝组分百分含量为：Al2O340～50％，TiO250～60％，外加稳定剂1～8％。
3.如权利要求1所述的复合浸入式水口，其特征在于：所述的稳定剂是MgO 1～4％、或MgO 1～4％和CeO21～3％、或F2O33～8％、或氧化锆0.5～2％，以重量百分比计。
4.一种复合浸入式水口的制造方法，其包括如下步骤：
1)复合浸入式水口，包括外层本体、外层渣线段以及内层；其中，外层本体材质组分百分含量为：15～35％，白刚玉35～55％，钛酸铝20～50％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；外层渣线段材质组分百分含量为：鳞片石墨15～25％，氧化锆45～85％，钛酸铝0～30％，外加酚醛树脂结合剂8～10％；内层材质组分百分含量为：钛酸铝60～90％，刚玉10～40％，外加铝胶结合剂3～5％；
2)按上述配比，将外层本体材质和外层渣线材质和内层材质分别均匀混合，往其中的外层材质加入上述组份时外加8～10％的酚醛树脂结合剂，使用造粒机将原料造粒，造粒料经烘干床烘干，使之满足成型要求，内层材质中按材料重量的3～5％加入的铝胶搅拌均匀待用；
3)将内层材质、外层本体材质造粒料和外层渣线材质造粒料分别按次序加入模具，使用静压机在80～150MPa的压力下压制成型；
4)成型产品在梭式窑中于1200～1300℃还原气氛下或无氧环境烧制，烧成产品经过车床加工，产品表面再涂敷防氧化涂层，烘干后即制成浸入式水口。
5.如权利要求4所述的复合浸入式水口的制造方法，其特征是，所述的还原气氛或无氧环境为埋碳烧结、或真空烧结或惰性气体环境下烧结的方式。
6.如权利要求4所述的复合浸入式水口的制造方法，其特征是，所述的防氧化涂层为釉质。
7.如权利要求4所述的复合浸入式水口的制造方法，其特征是，根据实际生产需求，内外复合层的比例可在(2～6)∶1范围内调整，渣线段的厚度和高度范围也可根据生产需求进行调整。
CN 201010236296 2010-07-26 2010-07-26 复合浸入式水口及其制造方法 Active CN102335738B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010236296 CN102335738B (zh) 2010-07-26 2010-07-26 复合浸入式水口及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010236296 CN102335738B (zh) 2010-07-26 2010-07-26 复合浸入式水口及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102335738A true CN102335738A (zh) 2012-02-01
CN102335738B CN102335738B (zh) 2013-06-19

Family

ID=45511826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010236296 Active CN102335738B (zh) 2010-07-26 2010-07-26 复合浸入式水口及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102335738B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102873290A (zh) * 2012-10-16 2013-01-16 中冶南方工程技术有限公司 一种多级分流型连铸浸入式水口
CN104289706A (zh) * 2014-09-29 2015-01-21 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口
CN106001532A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 辽宁科技大学 一种刚玉-锆刚玉-钛酸铝质不烧不浸滑板砖及其制备方法
CN106278196A (zh) * 2016-08-02 2017-01-04 西安建筑科技大学 一种钛酸铝结合板刚玉原料及其制备方法
CN111889664A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司 一种自密封浸入式水口及其制造方法
CN112778001A (zh) * 2019-11-04 2021-05-11 江苏高鑫高温新材料科技有限公司 一种浸入式水口及其制备方法
CN113336560A (zh) * 2021-05-18 2021-09-03 江苏泰瑞耐火有限公司 一种用于长水口的耐火材料及其制备方法
CN114075080A (zh) * 2020-10-27 2022-02-22 上海劲远高温材料有限公司 一种炼钢浸入式水口用塑形超高温陶瓷密封垫及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105642877B (zh) * 2016-01-26 2018-01-02 辽宁科技大学 碳化硅晶须结合高强复合浸入式水口及制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04143048A (ja) * 1990-10-04 1992-05-18 Nippon Steel Corp 連続鋳造用浸漬ノズル
JPH05154629A (ja) * 1991-12-02 1993-06-22 Nippon Steel Corp 連続鋳造用浸漬ノズル
CN1410195A (zh) * 2002-11-02 2003-04-16 青岛双鹰耐火材料有限公司 洁净钢用无碳无硅水口及其制作方法
CN1796028A (zh) * 2004-12-24 2006-07-05 中钢集团洛阳耐火材料研究院 特钢连铸用防堵浸入式水口

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04143048A (ja) * 1990-10-04 1992-05-18 Nippon Steel Corp 連続鋳造用浸漬ノズル
JPH05154629A (ja) * 1991-12-02 1993-06-22 Nippon Steel Corp 連続鋳造用浸漬ノズル
CN1410195A (zh) * 2002-11-02 2003-04-16 青岛双鹰耐火材料有限公司 洁净钢用无碳无硅水口及其制作方法
CN1796028A (zh) * 2004-12-24 2006-07-05 中钢集团洛阳耐火材料研究院 特钢连铸用防堵浸入式水口

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋继芳等: "钛酸铝材料研究进展及应用", 《无机盐工业》, vol. 35, no. 4, 31 July 2003 (2003-07-31) *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102873290A (zh) * 2012-10-16 2013-01-16 中冶南方工程技术有限公司 一种多级分流型连铸浸入式水口
CN104289706A (zh) * 2014-09-29 2015-01-21 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口
CN104289706B (zh) * 2014-09-29 2017-02-15 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种应用于电磁搅拌工艺的浸入式水口
CN106001532A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 辽宁科技大学 一种刚玉-锆刚玉-钛酸铝质不烧不浸滑板砖及其制备方法
CN106001532B (zh) * 2016-05-16 2018-02-06 辽宁科技大学 一种刚玉‑锆刚玉‑钛酸铝质不烧不浸滑板砖及其制备方法
CN106278196A (zh) * 2016-08-02 2017-01-04 西安建筑科技大学 一种钛酸铝结合板刚玉原料及其制备方法
CN112778001A (zh) * 2019-11-04 2021-05-11 江苏高鑫高温新材料科技有限公司 一种浸入式水口及其制备方法
CN111889664A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司 一种自密封浸入式水口及其制造方法
CN111889664B (zh) * 2020-07-29 2021-08-17 辽宁科大东方巨业高级陶瓷有限公司 一种自密封浸入式水口及其制造方法
CN114075080A (zh) * 2020-10-27 2022-02-22 上海劲远高温材料有限公司 一种炼钢浸入式水口用塑形超高温陶瓷密封垫及其制备方法
CN113336560A (zh) * 2021-05-18 2021-09-03 江苏泰瑞耐火有限公司 一种用于长水口的耐火材料及其制备方法
CN113336560B (zh) * 2021-05-18 2022-04-15 江苏泰瑞耐火有限公司 一种用于长水口的耐火材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102335738B (zh) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102335738B (zh) 复合浸入式水口及其制造方法
CN102515798B (zh) 一种连铸用高耐蚀性整体塞棒
CN102584293B (zh) 一种镁锆碳质滑动水口的制备方法
CN107986765B (zh) 高炉用抗开裂摆动流槽浇注料及其制备方法
CN102335739B (zh) 复合无硅长水口及其制造方法
CN103769554A (zh) 一种连铸复合浸入式水口的制备方法
CN104177108B (zh) 连铸控流耐火材料及其应用
CN106045529A (zh) 一种含80%以上废旧耐材的铁沟浇注料
CN111470851A (zh) 一种整体塞棒用棒身材料
CN104276829B (zh) 抑制铁口喷溅的炮泥
CN101722302B (zh) 一种连铸用镁碳复合整体塞棒的制备方法
CN102335730B (zh) 无硅浸入式水口及其制造方法
CN101439976A (zh) 用于制作浸入式水口的组合物
CN105642877B (zh) 碳化硅晶须结合高强复合浸入式水口及制造方法
CN1796028A (zh) 特钢连铸用防堵浸入式水口
CN103121849B (zh) 添加硅铁的滑板耐火材料及其生产方法
CN105272320B (zh) 一种铁水包包壁用不烧Al2O3‑Cr7C3砖及其制备方法
WO2015151599A1 (ja) 鋳造用耐火物、並びにそれを使用した鋳造用ノズル及びスライディングノズル用プレート
KR101798843B1 (ko) 내화 조성물 및 이로 제작된 강 주조용 웰블럭
CN113979761B (zh) 一种三元复合自修复免烧滑板砖及其制备方法
KR101577161B1 (ko) 나노 복합재료를 이용한 그래파이트 도가니 및 그의 제조 방법
CN1796025A (zh) 免预热复合结构长水口
CN103769572A (zh) 一种连铸复合浸入式水口
Yang et al. Influence of β-sialon/Ti (C, N) powders on the corrosion and oxidation resistance of zero-cement Al2O3-SiC-C refractory castables
CN102896309B (zh) 一种连铸用整体塞棒及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant