CN102601329B

CN102601329B - 新型复合稳流器及其制作方法

Info

Publication number: CN102601329B
Application number: CN 201210072483
Authority: CN
Inventors: 赵英日
Original assignee: An'shan Xinghuo Special Refractory Materials Co Ltd
Current assignee: An'shan Xinghuo Special Refractory Materials Co Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: CN102601329A

Abstract

本发明涉及连铸中间包稳流器领域，特别涉及一种新型复合稳流器及其制作方法，包括心部凹陷的钵形本体，其特征在于，所述本体底部内置冲击板，冲击板厚度为90-200mm，本体侧壁上设有圆形导流孔，导流孔内嵌有套管砖，所述套管砖内径140-160mm，壁厚8-15mm。所述导流孔数量为2-6个，呈对称分布。所述冲击板和套管砖为铝镁碳材质；所述本体材质为铝镁铬浇注料。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)能承受高温钢水(1550-1650℃)的高温冲刷具有较高的耐侵蚀性和热震稳定性，使用寿命达到20-48小时。2)内嵌的冲击板和套管砖提高了稳流器产品抗冲击、抗冲刷的性能，进一步提高了连铸坯体合格率。

Description

新型复合稳流器及其制作方法

技术领域

本发明涉及连铸中间包稳流器领域，特别涉及一种新型复合稳流器及其制作方法。

背景技术

目前，国内许多炼钢厂为了改善连铸中间包内的钢液流场，延长钢水在中间包内的停留时间，促进钢水中夹杂物和钢渣的上浮与排除，在连铸中间包内设置各种控流装置，由以前的挡渣墙和冲击板产品逐步过渡到使用稳流器产品，以往使用的挡渣墙和冲击板采用镁制预制件结构，存在主要缺陷是，挡渣墙和冲击板抗侵蚀和抗冲刷使用寿命较低，一般8-10小时后，随着冲击板的蚀损加快，逐渐失去控流作用，控流装置寿命低成为制约连铸中间包使用寿命的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型复合稳流器及其制作方法，克服现有技术的不足，提高浇注全过程的控流和挡渣效果，均化钢水温度，消除中间包的死区，改善钢水流动轨迹，缩短夹杂物上浮距离，将中间包注流冲击引起的强烈涡流限制在局部区域，防止紊流扩散引起表面冲击波动而将钢渣卷入钢水内部，阻止熔渣进入结晶器，提高钢水纯度，提高连铸坯的质量，延长使用寿命，提高单包浇注炉数，降低连铸生产成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

新型复合稳流器，包括心部凹陷的钵形本体，所述本体底部内置冲击板，冲击板厚度为90-200mm，本体侧壁上设有圆形导流孔，导流孔内嵌有套管砖，所述套管砖内径140-160mm，壁厚8-15mm，所述本体内部为上大下小的梯形截面空间。

所述导流孔数量为2-6个，呈对称分布。

所述冲击板和套管砖为铝镁碳材质，主要由下述材料按重量百分比构成：

棕刚玉75-83％，其中：粒度5-3mm的占23-25％、3-1mm的占28-30％、0.075-1mm的占6-8％、0.075mm以下的占18-20％，上述重量百分比均是占整个浇注料的重量百分比

电熔镁砂粒度≤1mm 8-12％，

石墨 1.5-3％，

碳黑 1.5-2.5％，

铝粉、硅粉中一种或两种防氧化剂 3-4％，

热固性酚醛树脂结合剂 3-4％。

所述本体材质为铝镁铬浇注料，主要由下述材料按重量百分比构成：

高纯镁砂主要成分MgO≥96％48-58％，其中：粒度8-5mm的占28-30％、5-3mm的占15-20％、3-1mm的占5-8％，

棕刚10-18％，其中：粒度3-1mm的占5-8％、1mm以下的占5-10％，

铬精矿主要成分Cr₂O₃含量44％-46％粒度≤1mm 5-8％，

电熔镁砂 180目 10-15％，

硅微粉SiO₂含量≥95％，粒度小于5μm，其中粒度小于2μm的占8-9％3-5％，

耐火钢纤维长度20-40mm 2-4％，

α-Al₂O₃主要成分Al₂O₃≥96％，粒度小于2μm占85-95％5-8％，上述材料总和为100％，三聚磷酸钠外加占上述材料总和的0.1-0.3％。

所述冲击板和套管砖组分的优选比例为：棕刚玉80％，其中5-3mm的占25％、3-1mm的占29％、0.075-1mm的占8％、0.075mm以下的占18％；电熔镁砂粒度≤1mm 8％，石墨2％，碳黑2.5％，铝粉或硅粉4％，结合剂3.5％。

所述本体浇注料的优选比例为：高纯镁砂51％，其中：粒度8-5mm的占28％、5-3mm的占15％、3-1mm的占8％；棕刚18％，其中：粒度3-1mm的占8％、1mm以下的占10％；铬精矿粒度≤1mm 6％，电熔镁砂180目15％，硅微粉3％，耐火钢纤维2％，α-Al₂O₃5％，三聚磷酸钠外加0.1％。

所述棕刚玉主要成分Al₂O₃≥95％。

所述电熔镁砂主要成分MgO≥97％。

所述的新型复合稳流器的制备方法，分别包括冲击板和套管砖的制备、本体的组合浇注以及最后烘烤成型步骤，其具体包括以下步骤。

一、冲击板和套管砖制备步骤如下：

1)将冲击板和套管砖所用物料按重量百分比准确称量后，将粒度1mm以上物料先倒入高速混炼机，干混3-5分钟，再加入结合剂湿混5-8分钟，最后加入其余物料再混合20-40分钟，混匀放入贮料槽内备用；

2)将混好的物料按所需冲击板和套管砖单重不同，称量后用摩擦压力机成型，打击8-13下，保证坯体体密≥3.3g/cm³；

3)将成型后的冲击板和套管砖放在干燥车上，入干燥窑烘干，入窑温度控制在80-100℃，升温速度控制在10-20℃/小时，在150-200℃温度下进行热处理，时间不小于30小时；

4)干燥后的冲击板和套管砖，经理化检验合格后，待用；

二、本体的组合浇注步骤如下：

1)将本体所需各物料按重量百分比准确称量后加入混炼机内，干混2-3分钟，再加入物料总量6-8％的水，湿混5-8分钟，混匀；

2)将混好的浇注料放入浇注模具内，第一次加料厚度不超过150mm，放入冲击板；

3)然后边加料边振动，每次加料厚度不超过150mm；

4)加料到导流孔位置时，放入套管砖，同样边加料边振动，直到浇注料表面无的气泡冒出时，放入圆钢吊耳，新型复合稳流器坯体制备完毕，在12-30℃的环境温度下，自然养护1-2天；

三、烘烤成型步骤如下：

1)在0-60℃内以10℃/h升温速度升温，升温至60-80℃；

2)在60-80℃保温，保温时间不少于12小时，此时脱去套管砖的内芯；

3)再从80-120℃温度以5℃/h升温速度升温，升温至120-140℃；

4)在120-140℃条件下，保温不少于12小时后，脱去浇注模具；

5)停火自然冷却，冷却时间12-24小时，新型复合稳流器产品制作完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)能承受1550-1650℃高温钢水的高温冲刷，具有较高的耐侵蚀性和热震稳定性，使用寿命达到20-48小时，提高了中间包单包浇注浇炉数，从而降低了连铸成本。

2)内嵌的冲击板和套管砖提高了稳流器抗冲击、抗冲刷的性能，并且提高了稳流器产品连铸浇注全过程中的控流和挡渣效果，避免了连铸中间包使用后期的铸坯质量波动，进一步提高了连铸坯体合格率。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图；

图3是图1的俯视图。

图中：1-本体 2-冲击板 3-导流孔 4-套管砖 5-空间 6-吊环

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1至图3，是本发明新型复合稳流器实施例结构示意图，包括心部凹陷的钵形本体1，本体1底部内置冲击板2，冲击板2厚度为90-200mm，本体1侧壁上设有圆形导流孔3，导流孔3内嵌有套管砖4，套管砖4内径140-160mm，壁厚8-15mm，本体1内部为上大下小的梯形截面空间5。导流孔3数量为2-6个，呈对称分布。本体1上设有吊环6。

实施例1

本发明新型复合稳流器中内嵌的冲击板和套管砖材质为铝镁碳质，本体材质为镁铝铬浇注料，其中冲击板和套管砖主要由下述材料按重量百分比组成：棕刚玉80％，其中5-3mm的占25％、3-1mm的占29％、0.075-1mm的占8％、0.075mm以下的占18％；电熔镁砂粒度≤1mm 8％，石墨2％，碳黑2.5％，铝粉或硅粉4％，结合剂3.5％。

本体主要由下述材料按重量百分比组成：高纯镁砂51％，其中：粒度8-5mm的占28％、5-3mm的占15％、3-1mm的占8％；棕刚玉18％，其中：粒度3-1mm的占8％、1mm以下的占10％；铬精矿粒度≤1mm 6％，电熔镁砂180目15％，硅微粉3％，耐火钢纤维2％，α-Al₂O₃5％，三聚磷酸钠外加0.1％。

所述硅微粉SiO₂含量≥95％，粒度小于5μm，其中粒度小于2μm的占8-9％。

所述α-Al₂O₃主要成分Al₂O₃≥96％，粒度小于2μm占85-95％。

该新型复合稳流器的制备方法，分别包括冲击板和套管砖的制备、本体的组合浇注以及最后烘烤成型步骤，其具体包括以下步骤。

一、冲击板和套管砖制备步骤如下：

4)干燥后的冲击板和套管砖，经理化检验合格后，待用；

二、本体的组合浇注步骤如下：

3)然后边加料边振动，每次加料厚度不超过150mm；

三、烘烤成型步骤如下：

1)在0-60℃内以10℃/h升温速度升温，升温至60-80℃；

3)再从80-120℃温度以5℃/h升温速度升温，升温至120-140℃；

4)在120-140℃条件下，保温不少于12小时后，脱去浇注模具；

使用时，将本发明新型复合稳流器吊到中间包具体部位，将稳流器与中间包工作衬之间的间隙用镁制火泥抹实即可。

实施例2

本发明新型复合稳流器中内嵌的冲击板和套管砖材质为铝镁碳质，本体材质为镁铝铬浇注料，其中冲击板和套管砖，主要由下述材料按重量百分比组成：棕刚玉81％，其中：5-3mm 24％、3-1mm 30％、0.075-1mm的占7％，0.075mm以下的占20％，电熔97镁砂粒度≤1mm 8％，石墨3％，碳黑2％，防氧化剂3％，结合剂3％。

本体主要由下述材料按重量百分比组成：高纯镁砂54％，其中：粒度8-5mm的占29％、5-3mm的占17％、3-1mm的占8％；棕刚玉15％，其中：粒度3-1mm的占7％、1mm以下的占8％；铬精矿粒度≤1mm 6％，电熔镁砂180目15％，硅微粉3％，耐火钢纤维2％，α-Al₂O₃5％，三聚磷酸钠0.1(外加)％。

所述硅微粉SiO₂含量≥95％，粒度小5μm，其中粒度小于2μm的占8-9％。

实施例2中新型复合稳流器的制备方法同实施例1。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围和实质，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也应该包含这些改动和变型在内。

Claims

1.新型复合稳流器，包括心部凹陷的钵形本体，其特征在于，所述本体底部内置冲击板，冲击板厚度为90-200mm，本体侧壁上设有圆形导流孔，导流孔内嵌有套管砖，所述套管砖内径140-160mm，壁厚8-15mm，所述本体内部为上大下小的梯形截面空间；所述冲击板和套管砖为铝镁碳材质，主要由下述材料按重量百分比构成：

棕刚玉 75-83%，其中：粒度5-3mm的占 23-25%、3-1mm的占 28-30%、0.075-1mm的占6-8%、0.075mm以下的占18-20%，上述重量百分比均是占整个浇注料的重量百分比

高纯镁砂主要成分MgO≥96% 48-58%，其中：粒度8-5mm 的占28-30%、5-3 mm的占15-20%、3-1 mm的占5-8%，

棕刚玉 10-18%；其中：粒度3-1mm的占5-8% 、1mm以下的占5-10%，

铬精矿 5-8%；铬精矿主要成分为Cr₂0_3 ，Cr₂0₃含量44%-46%，粒度≤1mm；

电熔镁砂 180目 10-15%，

硅微粉 3-5 %；硅微粉主要成分SiO₂，SiO₂含量≥95% ，粒度小于5μm 的≥90% ，

耐火钢纤维长度20-40mm2-4%，

α- Al₂O₃ 主要成分Al₂O₃≥97% 5-8%，上述材料总和为100%，

三聚磷酸钠外加占上述材料总和的0.1-0.3% 。

2.权利要求1所述的新型复合稳流器的制备方法，其特征在于，分别包括冲击板和套管砖的制备、本体的组合浇注以及最后烘烤成型步骤，其具体包括以下步骤。

一、冲击板和套管砖制备步骤如下：

1）将冲击板和套管砖所用物料按重量百分比准确称量后，将粒度1mm以上物料先倒入高速混炼机，干混3-5分钟，再加入结合剂湿混5-8分钟，最后加入其余物料再混合20-40分钟，混匀放入贮料槽内备用；

2）将混好的物料按所需冲击板和套管砖单重不同，称量后用摩擦压力机成型，打击8-13下，保证坯体体密≥3.3g/cm³；

3）将成型后的冲击板和套管砖放在干燥车上，入干燥窑烘干，入窑温度控制在80-100℃，升温速度控制在10-20℃/小时，在150-200℃温度下进行热处理，时间不小于30小时；

4）干燥后的冲击板和套管砖，经理化检验合格后，待用；

二、本体的组合浇注步骤如下：

1）将本体所需各物料按重量百分比准确称量后加入混炼机内，干混2-3分钟，再加入物料总量6-8%的水，湿混5-8分钟，混匀；

2）将混好的浇注料放入浇注模具内，第一次加料厚度不超过150mm，放入冲击板；

3）然后边加料边振动，每次加料厚度不超过150mm；

4）加料到导流孔位置时，放入套管砖，同样边加料边振动，直到浇注料表面无的气泡冒出时，放入圆钢吊耳，新型复合稳流器坯体制备完毕，在12-30℃的环境温度下，自然养护1-2天；

三、烘烤成型步骤如下：

1）在0-60℃内以10℃/h升温速度升温，升温至60-80℃；

2）在60-80℃保温，保温时间不少于12小时，此时脱去套管砖的内芯；

3）再从80-120℃温度以5℃/h升温速度升温，升温至120-140℃；

4）在120-140℃条件下，保温不少于12小时后，脱去浇注模具；

5）停火自然冷却，冷却时间12-24小时，新型复合稳流器产品制作完成。