CN108907172B

CN108907172B - 一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口

Info

Publication number: CN108907172B
Application number: CN201810957131.7A
Authority: CN
Inventors: 刘丽; 徐业兴; 任林; 赵现华; 鄢凤明; 郭钰龙; 王次明; 王晓东; 王培勇; 刘天亮; 孙春晖; 王佳宁; 杜冀川; 张盛; 刘靖轩; 张晗; 刘美荣; 高梅
Original assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Current assignee: Beijing Lier High Temperature Materials Co Ltd
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2038-08-21
Also published as: CN108907172A

Abstract

本发明公开了一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口，包括吹氩嘴、铁壳、内衬、本体、过渡层、复合层、渣线，所述本体上设置有铁壳，所述铁壳上设置有吹氩嘴，所述本体内部设置有内衬，所述本体下端内部设置有过渡层，所述过渡层下端设置有复合层，所述复合层一侧设置有渣线，该种新型废钢包砖在长水口中使用方法及其配方的研制主要采用废钢包砖作为原料，使用的废钢包砖主要材质是镁碳质、镁铬质或铝镁碳质，利用其较强的抗碱性渣侵蚀能力、抗热震性优良等特点，同时废钢包砖的回收利用，不仅解决了处理难、降低环境污染问题还极大的降低了生产成本，给企业创造更多的利润，提高产品市场竞争力。

Description

一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口

技术领域

本发明涉及一种连铸功能耐火材料领域，具体为一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口。

背景技术

随着国家环保力度加大，对耐火原料的开采要求越来越严格，一些环境监管制度逐渐完善和落实，直接限制了原材料的供应量，使得耐材制品生产厂原料成本逐渐增加，严重压缩了公司利润。同时，在消耗库存的同时，废旧物料再利用符合我国节能减排，绿色发展战略及降低环境污染发展要求。使用后的废旧钢包砖的最终处理不仅侵占土地资源，而且还污染环境。同时，菱镁矿资源为不可再生资源，对其的重复节约利用势在必行，

长水口(或保护管)是指用于钢包与中间包之间，保护钢水不受二次氧化，防止钢流飞溅，否则在开浇时，易发生开裂、断裂等事故。它对钢种适应性强，耐侵蚀性好。目前已有不烘烤即能使用的长水口，称为事故备用水口。长水口安装于盛钢桶下方，是钢水由盛钢桶注入中间包的三氧化二铝质圆管形通道，起着导流、防止钢水氧化和飞溅的作用。它是实现钢水保护浇铸以提高钢坯质量的重要功能耐火材料，其使用情况将直接影响到整个连铸工艺能否正常进行。然而在浇钢初期，当炽热的钢水流经长水口时，会在其内部产生很大的热应力，从而导致其开裂。因此，长水口在使用前必须预热至1000摄氏度以上，而这不仅消耗能源、恶化操作环境，而且导致其更换操作繁琐、费时。免预热长水口的开发是解决该问题的关键，它的制造可通过两种途径实现：一是增加高导热率的石墨及低热膨胀率的熔融石英等，但这会降低其抗侵蚀和抗冲刷性能；二是在其内孔复合一层低导热系数的隔热层，这也是免预热长水口的主要发展趋势，长水口本体所用原料可分为骨料(0.5～0.2mm)、细粉(＜0.088mm)和鳞片状石墨，结合剂为酚醛树脂。骨料包括板状刚玉和熔融石英，细粉包括电熔刚玉、Al2O3微粉和其它添加剂。除Al2O3，SiO2等氧化物及其它添加剂外，烧成后的长水口本体约含30％的炭(质量分数)，显气孔率约为16％。常用的长水口本体制作过程如下，先将骨料和部分结合剂进行预混后，加入已预混合好的细粉和剩余结合剂，然后进行高速混炼造粒；接着混合好的原料经筛分，烘干后待用；然后将混合料装入长水口所用模具，经150MPa等静压成型后，制备成坯料，然后将坯料车削加工成合适的尺寸；最后将加工好的坯料在氮气气氛下于1000℃烧制5h。

长水口在使用过程中，其上端通过机械手与钢包下水口相连，下端插入中间包冲击区中，主要起到防止钢水二次氧化、防止钢水增氮以及防止钢液飞溅的作用。目前长水口渣线部位的材质主要为铝碳质，极少数为镁碳质或锆碳质，而铝碳质长水口在浇铸某些钢种过程中，若使用碱度较大的覆盖剂或者钢包下渣，对其侵蚀性将加剧，严重影响了长水口使用寿命。同时，镁碳质或锆碳质长水口，其原料需要纯度较高的镁砂或氧化锆，直接增加了产品成本。对于开发一种耐强碱性覆盖剂或钢渣侵蚀，成本低廉，使用效果稳定的长水口很具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口，包括吹氩嘴、铁壳、内衬、本体、过渡层、复合层、渣线，所述本体上设置有铁壳，所述铁壳上设置有吹氩嘴，所述本体内部设置有内衬，所述本体下端内部设置有过渡层，所述过渡层下端设置有复合层，所述复合层一侧设置有渣线。

进一步的：所述渣线外侧复合一层以废钢包砖破碎料为主要原料的泥料，不仅节约资源、降低生产成本，而且还提高了长水口渣线抗高碱性覆盖剂或钢渣侵蚀能力，提高长水口使用寿命。

进一步的：所述废钢包砖采用镁碳材质、镁铬材质以及铝镁碳质，有较强的抗碱性渣侵蚀能力、抗热震性优良等特点。

进一步的：所述渣线外侧复合层的材质按重量比例包括以下原料：废钢包砖破碎料40％-70％，石墨15％-30％，电熔镁砂5％-20％，添加剂0.5％-5％，锆莫来石4％-15％，熔融石英5％-15％，外加固体树脂粉0.5％-3％和液体树脂5％-15％。

进一步的：所述石墨采用595、-198、-195、895、898、+199中的一种或几种任意组合，多种组合能够有效降低成本。

进一步的：所述添加剂为金属硅粉、碳化硅、硼玻璃以及炭黑中的一种或者几种任意组合。

进一步的：所述渣线部位复合层长度为100mm-500mm，厚度5mm-40mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种新型废钢包砖在长水口中主要采用废钢包砖作为原料，使用的废钢包砖主要材质是镁碳质、镁铬质或铝镁碳质，利用其较强的抗碱性渣侵蚀能力、抗热震性优良等特点，同时废钢包砖的回收利用，不仅解决了采用处理难、降低环境污染问题还极大的降低了生产成本，给企业创造更多的利润，提高产品市场竞争力。

1.采用废钢包砖的回收利用技术，不仅解决了采用处理难、降低环境污染问题还极大的降低了生产成本，给企业创造更多的利润。

2.复合层使用多种配方能够有效节约资源，提高产品市场竞争力；

3.镁碳质、镁铬质或铝镁碳质，有较强的抗碱性渣侵蚀能力、抗热震性优良等特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为常规长水口结构示意图。

图中：1-吹氩嘴、2-铁壳、3-内衬、4-本体、5-过渡层、6-复合层、7-渣线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口，包括吹氩嘴1、铁壳2、内衬3、本体4、过渡层5、复合层6、渣线7，所述本体4上设置有铁壳2，所述铁壳2上设置有吹氩嘴1，所述本体4内部设置有内衬3，所述本体4下端内部设置有过渡层5，所述过渡层5下端设置有复合层6，所述复合层6一侧设置有渣线7，所述渣线7外侧复合一层以废钢包砖破碎料为主要原料的泥料，不仅节约资源、降低生产成本，而且还提高了长水口渣线7抗高碱性覆盖剂或钢渣侵蚀能力，提高长水口使用寿命，所述废钢包砖采用镁碳材质、镁铬材质以及铝镁碳质，有较强的抗碱性渣侵蚀能力、抗热震性优良等特点，所述渣线7外侧复合层6的材质按重量比例包括以下原料：废钢包砖破碎料40％-70％，石墨15％-30％，电熔镁砂5％-20％，添加剂0.5％-5％，锆莫来石4％-15％，熔融石英5％-15％，外加固体树脂粉0.5％-3％和液体树脂5％-15％，所述石墨采用595、-198、-195、895、898、+199中的一种或几种任意组合，多种组合能够有效降低成本，根所述添加剂为金属硅粉、碳化硅、硼玻璃以及炭黑中的一种或者几种任意组合，所述渣线7部位复合层6长度为100mm-500mm，厚度5mm-40mm。

实例1

长水口渣线7部位复合层6采用的配方为：废钢包砖破碎料55％，+199石墨7％，895石墨10％，电熔镁砂10％，锆莫来石8％，熔融石英5％，金属硅粉2％，硼玻璃1.5％，炭黑1.5％，外加固体树脂2.5％，液体树脂13％，废钢包砖采用镁碳材质。按照配方要求比例对所用到的原料进行混合造粒，将造好的泥料经过干燥合格后，放在困料车间里存放24h后，复合在长水口渣线7部位，其中复合高度为450mm，厚度15mm，将成型后的产品经过干燥、烧成、车加工、探伤和喷抗氧化涂层后，经过包装发到某钢厂使用，在浇铸使用高碱度覆盖剂的某钢种时，浇铸10炉，使用时间7.5h，渣线7侵蚀速率为1.3mm/h，正常使用的铝碳材质的渣线7侵蚀速率为2.9mm/h，共使用4支，全部正常换下。

实例2

长水口渣线7部位复合层6采用的配方为：废钢包砖破碎料60％，+199石墨18％，电熔镁砂13％，熔融石英5％，金属硅粉2％，碳化硼1.5％，炭黑0.5％，外加固体树脂2.5％，液体树脂14％，废钢包砖采用镁碳材质，按照配方要求比例对所用到的原料进行混合造粒，将造好的泥料经过干燥合格后，放在困料车间里存放24h后，复合在长水口渣线7部位，其中复合高度为450mm，厚度15mm，将成型后的产品经过干燥、烧成、车加工、探伤和喷抗氧化涂层后，经过包装发到某钢厂使用，在浇铸使用高碱度覆盖剂的某钢种时，最高浇铸16炉，使用时间11.9h，渣线7侵蚀速率为0.84mm/h，正常使用的铝碳材质的渣线7侵蚀速率为2.9mm/h，共使用5支，全部正常换下。

实例3

长水口渣线7部位复合层6采用的配方为：废钢包砖破碎料65％，+199石墨18％，电熔镁砂6％，锆莫来石6％，金属硅粉2％，碳化硼1.5％，炭黑1.5％，外加固体树脂1％，液体树脂13％，废钢包砖采用镁碳材质，按照配方要求比例对所用到的原料进行混合造粒，将造好的泥料经过干燥合格后，放在困料车间里存放24h后，复合在长水口渣线7部位，其中复合高度为450mm，厚度20mm，将成型后的产品经过干燥、烧成、车加工、探伤和喷抗氧化涂层后，经过包装发到某钢厂使用，在浇铸使用高碱度覆盖剂的某钢种时，最高浇铸14炉，使用时间10.4h，渣线7侵蚀速率为0.96mm/h，正常使用的铝碳材质的渣线7侵蚀速率为2.9mm/h，共使用5支，全部正常换下。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复合废钢包砖渣线破碎料的长水口，包括吹氩嘴(1)、铁壳(2)、内衬(3)、本体(4)、过渡层(5)、复合层(6)、渣线(7)，其特征在于：所述本体(4)上设置有铁壳(2)，所述铁壳(2)上设置有吹氩嘴(1)，所述本体(4)内部设置有内衬(3)，所述本体(4)下端内部设置有过渡层(5)，所述过渡层(5)下端设置有复合层(6)，所述复合层(6)一侧设置有渣线(7)；所述渣线(7)外侧复合一层以废钢包砖破碎料为主要原料的泥料；所述废钢包砖采用镁碳材质；所述复合层(6)的材质按重量比例包括以下原料：废钢包砖破碎料55％，+199石墨7％，895石墨10％，电熔镁砂10％，锆莫来石8％，熔融石英5％，金属硅粉2％，硼玻璃1.5％，炭黑1.5％，外加固体树脂粉2.5％和液体树脂13％；所述渣线(7)部位复合层(6)长度为450mm，厚度15mm。