CN107252886A - 一种连铸用长水口内衬材料 - Google Patents

Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，主要提出一种连铸用长水口内衬材料。提出的一种连铸用长水口内衬材料的原料组成及重量百分比为：堇青石30‑50%，电熔莫来石20‑40%，氧化铝微粉10‑20%，酚醛树脂为5‑10%；其中所述的电熔莫来石为柱状或针状；所述的电熔莫来石在内衬材料中相互穿插构成内衬材料的坚固骨架；所述的酚醛树脂作为结合剂，将堇青石、电熔莫来石、氧化铝微粉结合为一体形成长水口内衬材料。本发明利用堇青石低的热导率和低的热膨胀率，莫来石优异的抗热震性和抗侵蚀性提高连铸长水口内衬的抗热冲击性，并保证一定的抗钢液冲刷性，提高了连铸长水口的使用性能。

Description

一种连铸用长水口内衬材料

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，主要提出一种连铸用长水口内衬材料。

背景技术

长水口又称保护套管，安装于盛钢桶下水口处，连接钢包和中间包，起着防止钢水氧化和飞溅、防止中间包渣卷入等多重作用，是进行保护浇注提高钢的质量的重要功能耐火材料，材质为一般铝碳材料；当前国内钢厂多数连铸用长水口是不预热直接使用，浇注开始与钢液接触，水口内表面温度瞬间升至钢液温度，外表面与大气接触，温度要低很多，在水口内部会产生很大的热应力，容易使水口产生纵向裂纹；为了防止纵向裂纹的产生，长水口在材料设计上应具有良好的耐热冲击；从理论上讲，减小热应力改善抗热冲击性的途径有降低膨胀率、降低弹性模量、减小材料内部的温度梯度；目前保证长水口在热冲击可靠性所采用的主要措施为在水口内壁复合一层低碳或无碳材料，一般为内衬中加入氧化铝空心球、氧化锆空心球、漂珠等低热导率材质；但是采用空心球材质，在成型过程中易被压碎导致使用效果不佳，漂珠材质抗钢液冲刷能力弱，因此目前长水口使用性能距钢厂的要求还有一定距离。

发明内容

为提高连铸用长水口的抗热冲击性，提高长水口性能，本发明提出一种连铸用长水口内衬材料。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种连铸用长水口内衬材料，所述的长水口内衬材料的原料组成及重量百分比为：堇青石30-50%，电熔莫来石20-40%，氧化铝微粉10-20%，酚醛树脂为5-10%；其中所述的电熔莫来石为柱状或针状；所述的电熔莫来石在内衬材料中相互穿插构成内衬材料的坚固骨架；所述的酚醛树脂作为结合剂，将堇青石、电熔莫来石、氧化铝微粉结合为一体形成长水口内衬材料。

所述的堇青石的粒度为0.2-0mm。

所述电熔莫来石的粒度为0.5-0.2mm。

所述氧化铝微粉的粒度为2μm。

堇青石的理论分子式为 2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂， 属环状结构硅酸盐.由于结构中［SiO₄］四面体联结为特殊螺旋状的六元环，故结构中有较大空隙，具有热膨胀系数小的特点。

电熔莫来石化学式为3Al₂O₃·2SiO₂，它是一种不饱和的、氧化铝有序分布的网络结构，其结构中孔隙大，比较疏松；莫来石为柱状、针状结构，在长水口内衬材料中这些针状莫来石互相穿插构成坚固的骨架，使其具有一系列良好的性能，如高的热态强度，好的抗热冲击性，另外还具有高温蠕变量小，热膨胀系数小，抗侵蚀性强的特点。

本发明提出的一种连铸用长水口内衬材料，利用堇青石低的热导率和低的热膨胀率，莫来石优异的抗热震性和抗侵蚀性提高连铸长水口内衬的抗热冲击性，并保证一定的抗钢液冲刷性，提高了连铸长水口的使用性能。

具体实施方式

结合具体实施例对本发明加以说明：

实施例1：一种连铸长水口内衬材料，由按以下重量百分比的原料混练而成：堇青石30%，电熔莫来石40%，氧化铝微粉20%，酚醛树脂为10%；其中堇青石粒度为0.2-0mm，电熔莫来石粒度为0.5-0.2mm，氧化铝微粉粒度为2μm。

实施例2：一种连铸长水口内衬材料，由按以下重量百分比的原料混练而成：堇青石40%，电熔莫来石40%，氧化铝微粉15%，酚醛树脂为5%；其中堇青石粒度为0.2-0mm，电熔莫来石粒度为0.5-0.2mm，氧化铝微粉粒度为2μm。

实施例3：一种连铸长水口内衬材料，由按以下重量百分比的原料混练而成：堇青石50%，电熔莫来石20%，氧化铝微粉20%，酚醛树脂为10%；其中堇青石粒度为0.2-0mm，电熔莫来石粒度为0.5-0.2mm，氧化铝微粉粒度为2μm。

实施例4：一种连铸长水口内衬材料，由按以下重量百分比的原料混练而成：堇青石50%，电熔莫来石30%，氧化铝微粉15%，酚醛树脂为5%；其中堇青石粒度为0.2-0mm，电熔莫来石粒度为0.5-0.2mm，氧化铝微粉粒度为2μm。

实施例5：一种连铸长水口内衬材料，由按以下重量百分比的原料混练而成：堇青石40%，电熔莫来石40%，氧化铝微粉10%，酚醛树脂为10%；其中堇青石粒度为0.2-0mm，电熔莫来石粒度为0.5-0.2mm，氧化铝微粉粒度为2μm。

为检验本发明效果，将本发明内衬材质与本体材质复合制备长水口，试样1-5长水口内衬配比分别按实施例1-5配比，本体材料原料重量百分比为：刚玉53%，熔融石英17%，石墨27%，SiC3%，外加酚醛树脂8%作为结合剂；将本体材料和内衬材料在60℃干燥，控制挥发分在1.0%，将本体材料和内衬材料在120MPa压力，等静压成型，并在1000℃温度下热处理，保温5h。

试样1-5的使用效果如下：

项目	现场平均使用炉次
		试样1	13.1
试样2	13.8
		试样3	14.2
试样4	13.7
		试样5	13.3

Claims (4)

1.一种连铸用长水口内衬材料，其特征在于：所述的长水口内衬材料的原料组成及重量百分比为：堇青石30-50%，电熔莫来石20-40%，氧化铝微粉10-20%，酚醛树脂为5-10%；其中所述的电熔莫来石为柱状或针状；所述的电熔莫来石在内衬材料中相互穿插构成内衬材料的坚固骨架；所述的酚醛树脂作为结合剂，将堇青石、电熔莫来石、氧化铝微粉结合为一体形成长水口内衬材料。

2.如权利要求1所述的一种连铸用长水口内衬材料，其特征在于：所述的堇青石的粒度为0.2-0mm。

3.如权利要求1所述的一种连铸用长水口内衬材料，其特征在于：所述电熔莫来石的粒度为0.5-0.2mm。

4.如权利要求1所述的一种连铸用长水口内衬材料，其特征在于：所述氧化铝微粉的粒度为2μm。