CN110090946B - 一种薄带连铸用核心水口及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种薄带连铸用核心水口及其制造方法。其中核心水口的成分由ZrO₂、MgAl₂O₄、和C组成。其制造方法为：各种成分按一定配比混合均匀，接着混合料装入模具，然后在常温下静置一段时间，接着经过等静压工艺压制成型，在一定温度下烧结一定时间，最后加工即得成品。所制得的核心水口用于双辊薄带连铸，其耐钢水侵蚀性好，可在1600℃钢水中连续浸泡8小时以上不与钢水明显反应大量成渣，能显著提高薄带连铸连浇炉数至7炉以上，从而提高薄带连铸生产连续性，降低了生产成本，使得薄带连铸的带钢产品更具成本优势。

Description

一种薄带连铸用核心水口及其制造方法

技术领域

本发明属于薄带连铸领域，特别地涉及一种薄带连铸用核心水口及其制造方法。

背景技术

薄带连铸技术是一种新型的薄带钢生产工艺，与传统热轧工艺相比，具有设备投资少、生产工序简单、能耗小、产品成本低等优点。采用薄带钢连铸技术生产薄带钢与传统工艺相比，可降低工程投资和生产成本，已成为现代钢铁企业技术创新的一个重要组成部分。

核心水口是薄带连铸的重要组成部件。目前核心水口多为镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)—石墨材质，其中石墨作为抗热震成分，用于防止核心水口在使用过程中断裂，其含量通常为20％～25％。镁铝尖晶石为耐钢水侵蚀成分，但其耐钢水侵蚀性能较差，在1600℃钢水中浸泡2小时左右，表面与钢水反应明显，有疏松孔洞，核心水口周围容易结成大片氧化物渣，这会直接影响了薄带连铸连浇炉数的提高，且氧化物渣容易脱落，在铸带表面形成夹杂物，进而影响后续轧制过程和最终产品质量。现在正常生产过程中，连浇炉数一直维持在较低水平，平均在4炉左右；产品表面经常存在夹杂物或孔洞(夹杂物脱落形成空洞)。连浇炉数不能提高，薄带连铸的成本居高不下；产品质量不高，合格率低下，同样增加生产成本。因此，解决核心水口耐钢水侵蚀的问题是当下薄带连铸领域的重要课题。

本发明设计了新的化学成分，通过加入ZrO₂用于部分或全部替代镁铝尖晶石，从而大大提高了核心水口的耐钢水侵蚀性能。本发明中，核心水口可在1600℃钢水中连续浸泡8小时以上，且表面不与钢水明显反应从而形成大片氧化物渣，连浇炉数维持在7炉以上，产品质量良好，从而提高薄带连铸生产连续性，提高了产品质量和合格率，降低了生产成本，使得薄带连铸的带钢产品更具成本优势。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种薄带连铸用核心水口及其制造方法，以实现提高核心水口的耐钢水侵蚀性，从而延长核心水口使用寿命，提高连浇炉数，提高生产连续性，降低了产品成本。

实现本发明目的的技术方案如下：

本发明的实施例公开了一种薄带连铸用核心水口，其中核心水口成分包含ZrO₂、MgAl₂O₄、和C。

薄带连铸用核心水口的制造方法步骤分为原料混合，模具装填，静置，等静压压制，烧结，加工得成品。

核心水口成分按质量分数计由10％～75％ZrO₂，0％～75％MgAl₂O₄，和20％～25％C组成。

等静压压制中，升压速率低于或等于10MPa每分钟，保压压力为30～45MPa，保压时间为20～30分钟，随后以低于或等于5MPa每分钟的卸压速率降至常压。

烧结中，气氛为氮气，升温速率低于或等于每分钟50℃，升温至1000～1200℃后保温36～48小时，然后以低于或等于200℃每小时的速率冷至室温。

有益的技术效果

通过本发明设计的新型化学成分，使用ZrO₂部分或全部替代镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)，从而大大提高了核心水口的耐钢水侵蚀性能，使其可在1600℃钢水中连续浸泡8小时以上且不与钢水发生明显反应，延长了核心水口的工作寿命，提高连浇炉数，提高生产连续性，降低生产成本。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另作定义，本公开所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

下面对本发明予以详细描述。

为说明化学成分对核心水口耐钢水侵蚀影响性的影响，具体对比例和实施例的使用效果如下表1：

表1对比例和实施例的成分及耐钢水侵蚀使用效果

上表说明按本发明成分制造的核心水口，其耐钢水侵蚀性能较好，在钢水中浸泡且不发生明显反应的时间长度可显著提升至8小时以上。

针对表1中的实施例1至实施例6的核心水口化学成分，其制造方法及相应成品氧化和开裂情况如下表2：

表2核心水口的制造工艺及成品氧化和开裂情况

表2说明按本发明中的核心水口制造方法，成品不会被氧化，且无开裂现象。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，不在脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种薄带连铸用核心水口的制造方法，其特征在于：

制造步骤包括：

原料混合，模具装填，静置，等静压压制，烧结，加工得成品，

其中等静压压制工艺的升压速率为8～10MPa每分钟，保压压力为30～45MPa，保压时间为20～30分钟，随后按3～5MPa每分钟的卸压速率降至常压，

其中烧结时，气氛为氮气，升温速度低于每分钟50℃，升温至1000～1200℃后保温36～48小时，然后随炉冷至室温。

2.根据权利要求1所述的薄带连铸用核心水口的制造方法，其特征在于：

核心水口成型是采用等静压压制工艺。

3.根据权利要求1或2所述的薄带连铸用核心水口的制造方法，其特征在于：

烧结时，气氛为氮气，升温速度低于每分钟35℃，升温至1000～1100℃后保温36～42小时，然后随炉冷至室温。

4.一种薄带连铸用核心水口，其特征在于：

核心水口采用根据权利要求1-3中的任意一项所述的制造方法制造。

5.根据权利要求4所述的薄带连铸用核心水口，其特征在于：

核心水口的化学成分按质量分数计由10％～75％ZrO₂，0％～75％MgAl₂O₄和20％～25％C组成。