CN104174838A - 钢铁连铸用低碳复合水口及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢铁连铸用低碳复合水口，包括复合而成的本体、内层；所述本体为铝碳材料，内层为复合低碳尖晶石碳材料；进一步改进在于：所述铝碳材料为高碳铝碳材料，复合低碳尖晶石碳材料为复合低碳镁碳或低碳尖晶石碳材料；本发明还公开了高碳铝碳材料、复合低碳镁碳、低碳尖晶石碳材料的组成材料及组份以及上述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法。本发明能显著提高安全可靠性和使用寿命，并显著提高钢铁材料特别是洁净钢、低碳钢、超低碳钢的洁净度、均匀度、组织细度等材料性能。

Description

钢铁连铸用低碳复合水口及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水口及其制备方法，具体说是涉及一种钢铁连铸中间包用的水口及其制备方法。
背景技术
铸造在机械制造业中占有十分重要的地位，对国民经济的发展起着重要的作用。随着铸造工艺技术的不断发展、成熟，特别是连续铸造、连铸连轧新工艺技术的应用，从而对铸造用水口提出了更高的要求。铝碳材料具有优异抗热震性，被普遍用于制备铸造用水口，但是其高的石墨含量导致铝碳水口抗溶；钢冲蚀性较差，严重影响高通量水口使用寿命；而且，容易向洁净钢、低碳钢、超低碳钢水中渗碳，影响钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等材料性能。低碳镁碳、低碳尖晶石碳材料具有优异的抗熔钢冲蚀性，但是较低石墨含量导致材料抗热震性较差。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种能显著提高安全可靠性和使用寿命，并显著提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等材料性能的钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，以及按此方法制备的钢铁连铸用低碳复合水口。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
一种钢铁连铸用低碳复合水口，其改进之处在于：包括复合而成的本体、内层；所述本体为铝碳材料，内层为复合低碳尖晶石碳材料。
上述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，其改进之处在于：所述铝碳材料为高碳铝碳材料，复合低碳尖晶石碳材料为复合低碳镁碳或低碳尖晶石碳材料。
进一步改进在于：所述高碳铝碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：刚玉70～74％、石墨21～25％、SI3％、SIC2％。
进一步改进在于：所述复合低碳镁碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：MgO88～91％、石墨3.5～6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％；所述低碳尖晶石碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：电熔尖晶石88～93％、石墨3.5～6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％。
上述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，包括以下步骤：
1)将所述高碳铝碳材料、复合低碳镁碳材料或低碳尖晶石碳材料的组成材料，加入结合剂酚醛树脂后，在高速混练机中混合均匀；
2)将上述混合料放入烘箱中，在61～65℃下烘10～11小时；
3)将烘好的坯料装入橡胶模中，置于冷等静压机中成型，成型压力是151～155MPa；
4)将成型后的半成品放入N2保护炉中进行热处理，以1℃.Min-1升温至1050℃，并保温5小时。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1.本发明本体由高碳铝碳材料制成，使得本发明具有优异抗热震性；内层由复合低碳尖晶石碳材料制成，使得本发明具有优异的抗熔钢冲蚀性；这样本发明同时具备了优异的抗热震性及熔钢冲蚀性，因而本发明使用稳定，寿命高，使下水口使用寿命延长到12～15小时。
2.本发明内层由复合低碳尖晶石碳材料制成，显著减少向钢水中渗碳量，因而显著提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等材料性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
钢铁连铸用低碳复合水口，包括复合而成的本体、内层；本体为铝碳材料，本实施例中，铝碳材料为高碳铝碳材料；内层为复合低碳尖晶石碳材料，本实施例中，复合低碳尖晶石碳材料为复合低碳镁碳。
高碳铝碳材料的组成材料为：刚玉、石墨、SI、SIC，按下列三种重量比例配制三组：
第一组：刚玉70％、石墨25％、SI3％、SIC2％；
第二组：刚玉72％、石墨23％、SI3％、SIC2％；
第三组：刚玉74％、石墨21％、SI3％、SIC2％。
复合低碳镁碳材料的组成材料为：MgO、石墨、SIC、SI、B4C，按下列三种重量比例配制三组：
第一组：MgO88％、石墨6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％；
第二组：MgO90％、石墨4.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％；
第三组：MgO91％、石墨3.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％。
将上述三组高碳铝碳材料与三组复合低碳镁碳材料交叉配对，形成九组复合配料，然后按下列步骤制备钢铁连铸用低碳复合水口：
1)将所述高碳铝碳材料、复合低碳镁碳材料的组成材料，加入结合剂酚醛树脂后，在高速混练机中混合均匀；
2)将上述混合料放入烘箱中，在61℃下烘10小时；
3)将烘好的坯料装入橡胶模中，置于冷等静压机中成型，成型压力是151MPa；
4)将成型后的半成品放入N2保护炉中进行热处理，以1℃.Min-1升温至1050℃，并保温5小时。
实施例二：
钢铁连铸用低碳复合水口，包括复合而成的本体、内层；本体为铝碳材料，本实施例中，铝碳材料为高碳铝碳材料；内层为复合低碳尖晶石碳材料，本实施例中，复合低碳尖晶石碳材料为低碳尖晶石碳材料。
高碳铝碳材料的组成材料为：刚玉、石墨、SI、SIC，按下列三种重量比例配制三组：
第一组：刚玉70％、石墨25％、SI3％、SIC2％；
第二组：刚玉72％、石墨23％、SI3％、SIC2％；
第三组：刚玉74％、石墨21％、SI3％、SIC2％。
低碳尖晶石碳材料的组成材料为：电熔尖晶石、石墨、SIC、SI、B4C，按下列三种重量比例配制三组：
第一组：电熔尖晶石88％、石墨6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％；
第二组：电熔尖晶石90％、石墨4.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％；
第三组：电熔尖晶石93％、石墨3.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％。
将上述三组高碳铝碳材料与三组低碳尖晶石碳材料交叉配对，形成九组复合配料，然后按下列步骤制备钢铁连铸用低碳复合水口：
1)将所述高碳铝碳材料、低碳尖晶石碳材料的组成材料，加入结合剂酚醛树脂后，在高速混练机中混合均匀；
2)将上述混合料放入烘箱中，在65℃下烘11小时；
3)将烘好的坯料装入橡胶模中，置于冷等静压机中成型，成型压力是155MPa；
4)将成型后的半成品放入N2保护炉中进行热处理，以1℃.Min-1升温至1050℃，并保温5小时。

Claims (6)

1.一种钢铁连铸用低碳复合水口，其特征在于：包括复合而成的本体、内层；所述本体为铝碳材料，内层为复合低碳尖晶石碳材料。
2.权利要求1所述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，其特征在于：所述铝碳材料为高碳铝碳材料，复合低碳尖晶石碳材料为复合低碳镁碳或低碳尖晶石碳材料。
3.根据权利要求2所述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，其特征在于：所述高碳铝碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：刚玉70～74％、石墨21～25％、SI3％、SIC2％。
4.根据权利要求2或3所述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，其特征在于：所述复合低碳镁碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：MgO88～91％、石墨3.5～6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％。
5.根据权利要求2或3所述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，其特征在于：所述低碳尖晶石碳材料的组成材料及组份(重量百分比)为：电熔尖晶石88～93％、石墨3.5～6.5％、SIC3％、SI2％、B4C0.5％。
6.权利要求1所述钢铁连铸用低碳复合水口制备方法，包括以下步骤：
1)将所述高碳铝碳材料、复合低碳镁碳材料或低碳尖晶石碳材料的组成材料，加入结合剂酚醛树脂后，在高速混练机中混合均匀；
2)将上述混合料放入烘箱中，在61～65℃下烘10～11小时；
3)将烘好的坯料装入橡胶模中，置于冷等静压机中成型，成型压力是151～155MPa；
4)将成型后的半成品放入N2保护炉中进行热处理，以1℃.Min-1升温至1050℃，并保温5小时。
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CN105983684A (zh) * 2015-03-05 2016-10-05 宝山钢铁股份有限公司 一种含低碳内孔体的浸入式水口
CN113458377A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 宝山钢铁股份有限公司 防结瘤中间包透气上水口

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