CN103880443A

CN103880443A - 一种连铸高锰、高氧钢用塞棒头

Info

Publication number: CN103880443A
Application number: CN201410061361.7A
Authority: CN
Inventors: 吴建湘; 黄亚平; 蒋永明
Original assignee: Safe Auspicious Fire-Resistant Co Ltd In Jiangsu
Current assignee: Safe Auspicious Fire-Resistant Co Ltd In Jiangsu
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明提供了一种连铸高锰、高氧钢用塞棒头，棒头材料以刚玉、尖晶石及炭素为主要原料，由传统的Al₂O₃-C材料改进为Al₂O₃-MgO-C材料，并按照特定比例添加一部分金属粉及非氧化物。金属粉选用金属铝、金属硅；非氧化物选用碳化硼、氮化硼。金属粉、非氧化物总加入量为1%~5%。通过加入以上四种材料，在浇铸高锰、高氧钢时，极大地改善了棒头材料的抗冲蚀性能，能够将塞棒头使用寿命提高5小时以上。

Description

一种连铸高锰、高氧钢用塞棒头

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体是一种连铸高锰、高氧钢用塞棒头。

背景技术

随着钢铁工业的不断发展，国内外耐火材料行业也得到了长足的进步。铝碳耐火材料是上世纪80年代左右开始兴起的一种新型耐火材料。最初主要应用于钢包砖方面，后来逐渐地推广向连铸中间包方面。为钢铁行业连铸技术的飞速发展提供了不可或缺的技术支持。

连铸用铝碳耐火材料俗称为连铸三大件，主要由长水口、整体塞棒、浸入式水口组成。整体塞棒作为连铸三大件产品之一，在连铸过程中起到控流、截流等作用，其重要性不言而喻，可以说是保障连铸过程顺利进行的主要功能元件。

作为铝碳功能材料之一，整体塞棒材料设计一般都以Al₂O₃-C材料为主。通过添加一些必要的添加剂如碳化硅，金属硅，碳化硼等，提高材料的抗氧化性能，确保产品达到钢水连铸要求。近些年来，随着钢厂钢水冶炼节奏越来越快，并且对冶炼成本的控制越来越严，对铝碳使用要求耐火材料的随之越来越高。对于整体塞棒而言，尤其是棒头材料方面，传统的Al₂O₃-C材料已逐渐不能满足连铸过程的使用要求。一旦遇到一些含锰量较高、含氧量较高的钢水时，这类材料更是完全达不到钢厂的使用要求。

尖晶石为Al₂O₃、MgO两种物质在高温下合成的一种复合原料，其化学稳定性要优于Al₂O₃材料，在高锰、高氧的使用环境中比Al₂O₃材料更具优势。

一直以来，防氧化一直是含碳材料需要解决的首要问题。从以往的使用经验来看，金属粉配合非氧化物的防氧化措施一直占据着这方面的主导地位。但在传统的铝碳耐火材料之中，被广泛应用的是金属硅粉、碳化硼系列的防氧化方式，金属铝、氮化硼在铝碳耐火材料防氧化方面的应用则很少。实验证明，通过按特定比例加入金属铝、金属硅、碳化硼、氮化硼四种原料后，铝碳耐火材料防氧化效果明显加强，尤其是在应对高氧钢时表现更佳。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种耐高温的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，提高了塞棒头的使用寿命。

本发明包括以下质量百分比的原料：板状刚玉30%~50%，尖晶石（Al₂O₃-MgO-C）15%~30%，鳞片石墨5%~15%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，金属铝%~5%，碳化硼0.5%~3% ，氮化硼0.5%~3%；棒身材料的原料组成为：含碳耐火材料回收料50%~70%，鳞片石墨10%~20%，熔融石英5%~15%，α氧化铝微粉5%~15%，金属硅粉1%~5%，酚醛树脂5%~15%。

所述的板状刚玉粒度为1~0.5mm、0.6~0.2mm、0.2~0mm，以上三种重量比为2：2：1。

所述的尖晶石粒度为180目、325目，以上两种重量比为1：2。

所述的鳞片石墨纯度为99%以上，粒度为+50目、+80目，以上两种重量比为1：1。

所述的粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上；液态酚醛树脂求在温度在20℃一下，粘度不低于400Pa。

所述的金属硅、金属铝纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2：1。

所述的碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1：1。

本发明有益效果在于：棒头材料由传统的Al₂O₃-C材料改进为Al₂O₃-MgO-C材料，并按照特定比例添加一部分金属粉及非氧化物，极大地改善了棒头材料的抗冲蚀性能，极大的提高了浇铸高锰、高氧钢时使用寿命。

具体实施方式

本发明包括以下质量百分比的原料：板状刚玉30%~50%，尖晶石15%~30%，鳞片石墨5%~15%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，金属铝%~5%，碳化硼0.5%~3% ，氮化硼0.5%~3%。

所述的板状刚玉粒度为1~0.5mm、0.6~0.2mm、0.2~0mm；以上三种重量比为：2：2：1；

所述的尖晶石粒度为180目、325目；以上两种重量比为：1：2；

所述的鳞片石墨粒度为+50目、+80目，纯度为99%以上，以上两种重量比为：1：1；

所述的酚醛树脂粉末粒度为120目，纯度为90%以上；

所述的液体酚醛树脂要求在室温（20℃）下，粘度不低于400Pa.s；

所述的金属硅、金属铝粒度为200目，纯度在98%以上，两种原料重量比为2：1；

所述的碳化硼、氮化硼粒度为325目，纯度为95%以上，两种原料重量比为1：1。

该塞棒头的制作方式如下：

将配制好的棒头材料放入混料机内混制均匀，然后将混制好的原料投入橡胶模具内，封口后在等静压机内压制成型，压力为120MPa。成型好的产品经烘干、烧成、加工，喷涂等工序后，即可包装发货。

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种连铸用整体塞棒头，在棒头中添加30%的尖晶石、1%的金属铝、2%的金属硅、0.5%的碳化硼以及0.5%的氮化硼。棒头采用如下原料配比：板状刚玉：180kg，尖晶石：120kg，鳞片石墨：44kg，金属铝：4kg，金属硅：8kg，碳化硼：2kg，氮化硼：2kg，酚醛树脂（粉末）：4kg，酚醛树脂（液体）：36kg。

各种原料均按所需粒度进行配比，其中板状刚玉粒度为1~0.5mm、0.6~0.2mm、0.2~0mm，以上三种重量比为：2：2：1；尖晶石粒度为180目、325目，以上两种重量比为：1：2；鳞片石墨粒度为+50目、+80目，纯度为99%以上，以上两种重量比为：1：1。

按照上述方案制作塞棒头，浇铸高锰、高氧钢时使用寿命提高了5小时以上。

实施例2

一种连铸用整体塞棒头，在棒头中添加27%的尖晶石、1.5%的金属铝、3%的金属硅、0.3%的碳化硼以及0.3%的氮化硼。棒头采用如下原料配比：板状刚玉：195kg，尖晶石：108kg，鳞片石墨：40kg，金属铝：6kg，金属硅：12kg，碳化硼：1.2kg，氮化硼：1.2kg，酚醛树脂（粉末）：4.6kg，酚醛树脂（液体）：32kg。

实施例3

一种连铸用整体塞棒头，在棒头中添加30%的尖晶石、1.5%的金属铝、3%的金属硅、0.3%的碳化硼以及0.3%的氮化硼。棒头采用如下原料配比：板状刚玉：183kg，尖晶石：120kg，鳞片石墨：40kg，金属铝：6kg，金属硅：12kg，碳化硼：1.2kg，氮化硼：1.2kg，酚醛树脂（粉末）：4.6kg，酚醛树脂（液体）：32kg。

按照上述方案制作整体塞棒头，浇铸高锰、高氧钢时使用寿命提高了5小时以上。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于包括以下质量百分比的原料：板状刚玉30%~50%，尖晶石15%~30%，鳞片石墨5%~15%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，金属铝%~5%，碳化硼0.5%~3% ，氮化硼0.5%~3%。

2.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的板状刚玉粒度为1~0.5mm、0.6~0.2mm、0.2~0mm，以上三种重量比为2：2：1。

3.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的尖晶石粒度为180目、325目，以上两种重量比为1：2。

4.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的鳞片石墨纯度为99%以上，粒度为+50目、+80目，以上两种重量比为1：1。

5.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上；液态酚醛树脂求在温度在20℃一下，粘度不低于400Pa。

6.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的金属硅、金属铝纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2：1。

7.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用塞棒头，其特征在于：所述的碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1：1。