EA017317B1 - Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы - Google Patents

Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы Download PDF

Info

Publication number
EA017317B1
EA017317B1 EA201070968A EA201070968A EA017317B1 EA 017317 B1 EA017317 B1 EA 017317B1 EA 201070968 A EA201070968 A EA 201070968A EA 201070968 A EA201070968 A EA 201070968A EA 017317 B1 EA017317 B1 EA 017317B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
zirconia
refractory
bandage
monoclinic
slag
Prior art date
Application number
EA201070968A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201070968A1 (ru
Inventor
Норман Эдвард Роджерс
Дэвид Кеннеди
Дэвид Миллар
Шибяо Ян
Original Assignee
Рефректори Интеллекчуал Проперти Гмбх Унд Ко Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рефректори Интеллекчуал Проперти Гмбх Унд Ко Кг filed Critical Рефректори Интеллекчуал Проперти Гмбх Унд Ко Кг
Publication of EA201070968A1 publication Critical patent/EA201070968A1/ru
Publication of EA017317B1 publication Critical patent/EA017317B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/505—Rings, inserts or other means preventing external nozzle erosion by the slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/013—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics containing carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/482—Refractories from grain sized mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/62665—Flame, plasma or melting treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/422—Carbon
    • C04B2235/425—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5427—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof millimeter or submillimeter sized, i.e. larger than 0,1 mm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
    • C04B2235/9676—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts against molten metals such as steel or aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение предлагает огнеупорную композицию для использования в качестве огнеупорного бандажа для шлакового пояса. Композиция включает в себя смесь частично стабилизированного диоксида циркония и/или полностью стабилизированного диоксида циркония и моноклинного диоксида циркония, в которой доля моноклинного диоксида циркония относительно содержания суммарного диоксида циркония составляет по меньшей мере 40 мас.%. Изобретение также предусматривает огнеупорный бандаж, образованный из этой композиции, погружной разливочный стакан, имеющий огнеупорный бандаж для шлакового пояса, и способ формирования такого погружного разливочного стакана.

Description

Данное изобретение относится к огнеупорному бандажу для использования в процессах разливки металла, в частности к огнеупорному бандажу (обычно называемому бандажом для шлакового пояса) для применения в огнеупорной корпусной детали, которая контактирует со шлаком в процессе непрерывной разливки в производстве стали.
В сталелитейном процессе с непрерывной разливкой расплавленную сталь выливают из разливочного ковша в емкость, известную как промежуточный ковш, через защитную трубу разливочного ковша. Промежуточной ковш имеет одно или несколько выпускных отверстий, через которые расплавленная сталь вытекает из промежуточного ковша в один или несколько соответствующих кристаллизаторов. Расплавленная сталь остывает и образует твердую корку в кристаллизаторах и далее образует сплошные твердые металлические заготовки. Погружной разливочный стакан или разливочный патрубок помещен между промежуточным ковшом и каждым кристаллизатором, чтобы регулировать характеристики потока расплавленной стали, текущей из промежуточного ковша в кристаллизатор, и предотвратить доступ воздуха к расплаву. Скорость потока стали в каждый кристаллизатор часто регулируют запорным стержнем, который находится в промежуточном ковше и может двигаться вертикально подъемным устройством во входное отверстие погружного разливочного стакана или из него.
Многие из огнеупорных корпусных деталей, такие как защитная труба, погружной разливочный стакан и запорный стержень, имеют области, которые вступают в частый контакт со слоем шлака, который скапливается поверх расплавленного металла. Шлак является сильно коррозионным, и таким образом все вышеупомянутые устройства подвергаются риску коррозии после того, как были погружены или частично погружены в расплавленный металл на относительно короткий период времени, если они не были защищены каким-либо образом от коррозионного воздействия шлака. Общепринятым решением этой проблемы является обеспечение бандажа для шлакового пояса - зоны износоустойчивого материала в области огнеупорной корпусной детали, которая может контактировать со шлаком при использовании. Одним таким материалом является диоксид циркония - графит на углеродной связке. Однако его использованию препятствует тот факт, что диоксид циркония является полиморфным, существующим в моноклинной форме при комнатной температуре, меняющейся на тетраэдральную структуру при 1170°С и на кубическую форму при примерно 2300°С. Переход от моноклинной к тетраэдральной форме сопровождается обратимым изменением объема (усадкой) примерно на 5% (см. фиг. 1), что приводит к растрескиванию зерен и, следовательно, к потере тугоплавкости. Это нежелательное объемное изменение в некоторой степени ослабляли добавлением регулируемых количеств различных кубических оксидов, таких как оксид кальция, оксид магния и оксид иттрия. Эти стабилизирующие оксиды образуют твердый раствор с диоксидом циркония и порождают структуру, которая является смесью кубического и моноклинного диоксидов циркония, известной как частично стабилизированный диоксид циркония (раг(1а11у 51аЬП|хс6 ζίΓοοηία. Ρ8Ζ). Ρ8Ζ используется в бандаже для шлакового пояса, так как считается, что он демонстрирует оптимальный баланс свойств теплового расширения и устойчивости к термическому удару.
Недостатком, связанным с использованием Ρ8Ζ для бандажа для шлакового пояса, является то, что высокий коэффициент термического расширения материала (10х10-6/°С) неизбежно делает необходимым предварительный нагрев огнеупора перед тем, как он может быть использован для протекания жидкой стали. Температуры предварительного нагрева обычно находятся в интервале от 900 до 1400°С, и время предварительного нагрева обычно находится между 1 и 8 ч. Это является явно нежелательным, поскольку увеличивает эксплуатационные затраты и вызывает длительный простой, если процесс разливки должен быть по любой причине остановлен. Производители стали требуют от бандажей для шлакового пояса погружных разливочных стаканов/труб возможностей холодного запуска, в особенности в критических ситуациях, таких как прерывание ручья из-за неудачи запуска. Для того чтобы продолжить разливку стали в таких обстоятельствах, пускают в работу на ручье неразогретую трубу, державшуюся в резерве. Эти холодные пусковые трубы могут быть снабжены бандажом для шлакового пояса, изготовленным с заменой приблизительно 10% диоксида циркония на карбид кремния, причем трубы обезуглероживают. Однако, хотя низкое термическое расширение карбида кремния дает достаточное сопротивление термическому удару для холодного запуска, карбид кремния является растворимым в шлаке кристаллизатора. Следовательно, это служит лишь временной мерой, поскольку коррозионная стойкость трубы серьезно ухудшается.
Настоящее изобретение имеет целью предложить улучшенный огнеупорный бандаж, в частности бандаж для шлакового пояса, пригодный для холодного запуска, который устраняет или, по меньшей мере, ослабляет вышеупомянутые затруднения.
Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предлагается огнеупорная композиция для использования в качестве бандажа для шлакового пояса для холодного запуска, включающая смесь частично стабилизированного диоксида циркония и/или полностью стабилизированного диоксида циркония и моноклинного диоксида циркония, в которой доля моноклинного диоксида циркония относительно содержания суммарного диоксида циркония составляет по меньшей мере 40 мас.%.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается огнеупорный бандаж для шлакового пояса для холодного запуска, включающий смесь частично стабилизированного диоксида циркония и/или пол
- 1 017317 ностью стабилизированного диоксида циркония и моноклинного диоксида циркония, в которой доля моноклинного диоксида циркония относительно содержания суммарного диоксида циркония составляет по меньшей мере 40 мас.%.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что смешивание частично стабилизированного диоксида циркония (Ρ8Ζ) и/или полностью стабилизированного диоксида циркония (Ρ8Ζ) с моноклинным диоксидом циркония дает общее термическое расширение, которое намного ниже чем то, которое достигается только с Ρ8Ζ или Ρ8Ζ, тем самым делая возможным использование огнеупорных бандажей для холодного запуска, с сохранением износоустойчивости. Хотя авторы изобретения не хотят быть связанными конкретной теорией, предполагается, что различные типы диоксида циркония вызывают эффект баланса между термическим расширением Ρ8Ζ/Ρ8Ζ и сжатием моноклинного диоксида циркония во время нагрева бандажа.
Моноклинный диоксид циркония может составлять по меньшей мере 50 мас.% или около 57 мас.% от общего содержания диоксида циркония. В других осуществлениях моноклинный диоксид циркония может составлять по меньшей мере 70 мас.% от общего содержания диоксида циркония.
В определенных осуществлениях максимальное количество моноклинного диоксида циркония относительно общего содержания диоксида циркония может составлять 85 мас.% (в особенности, когда остальным диоксидом циркония является Ρ8Ζ). В других осуществлениях содержание моноклинного диоксида циркония относительно общего содержания диоксида циркония может быть в интервале от 65 до 90 мас.% (в особенности, когда остальным диоксидом циркония является Ρ8Ζ).
В других осуществлениях, в особенности, когда остальным диоксидом циркония является Ρ8Ζ, количество моноклинного диоксида циркония может быть в интервале от 65 до 80 мас.%.
Любой подходящий размер зерна Ρ8Ζ/Ρ8Ζ и моноклинного диоксида циркония может быть обеспечен в смеси, причем размер зерна Ρ8Ζ/Ρ8Ζ является таким же или отличным от размера зерна моноклинного диоксида циркония. Однако в определенных осуществлениях максимальный диаметр зерна моноклинного диоксида циркония меньше или равен 1 мм, а в других осуществлениях составляет от 0,25 до 0,5 мм.
Ρ8Ζ и Ρ8Ζ для использования в настоящем изобретении могут быть получены сплавлением диоксида циркония с регулируемыми количествами других оксидов, таких как оксид кальция, оксид магния и оксид иттрия, наиболее предпочтительно оксид кальция. Должно быть понятно, что для заданной легирующей добавки, такой как оксид кальция, образование Ρ8Ζ или Ρ8Ζ, зависит от количества добавленной легирующей примеси.
В композицию или в огнеупорный бандаж в дополнение к диоксиду циркония могут быть включены другие подходящие компоненты, в особенности, графит. В определенных осуществлениях по меньшей мере 50 мас.% композиции или огнеупорного бандажа составляет смесь Ρ8Ζ/Ρ8Ζ и моноклинного диоксида циркония, а в некоторых осуществлениях по меньшей мере 75 мас.%.
Смесь диоксидов циркония может быть связана связующим на углеродной основе. Связующее может составлять по меньшей мере 2 мас.% или по меньшей мере 3 мас.% от композиции. В определенных осуществлениях связующее может составлять не более чем 10 мас.% или не более чем 6 мас.% от всей композиции. В следующих осуществлениях связующее может составлять 4 мас.% от композиции.
Согласно третьему аспекту изобретение обеспечивает огнеупорное изделие, включающее огнеупорный бандаж для шлакового пояса для холодного запуска, согласно второму аспекту настоящего изобретения.
Огнеупорный бандаж может быть сформирован как единое целое с огнеупорным изделием, которое требует защиты от шлака. Изделием может быть, например, защитная труба разливочного ковша, запорный стержень или погружной разливочный стакан/защитная труба и предпочтительно погружная защитная труба. В определенных осуществлениях бандаж является совместно спрессованным с огнеупорной корпусной деталью, причем деталь состоит из любого подходящего инертного теплостойкого материала, такого как керамический материал.
Альтернативно, бандаж может быть сформирован отдельно от огнеупорной корпусной детали и затем прикреплен к ней. Например, бандаж может существовать в виде кольцевой гильзы для прикрепления вокруг изделия в области, которая при использовании контактирует со шлаком. В определенных осуществлениях внутренние размеры гильзы соответствуют внешним размерам огнеупорной корпусной детали, вокруг которой помещают гильзу, чтобы создать защитный барьер для продления срока службы изделия.
Бандаж должен быть достаточной толщины, чтобы защитить огнеупорное изделие от коррозионного воздействия шлака на протяжении срока эксплуатации изделия. Должно быть ясно, что ширина огнеупорного бандажа должна быть зависимой от длины огнеупорного изделия, которая вступает в контакт со шлаком. Обычно огнеупорный бандаж имеет ширину около 20 см. В некоторых осуществлениях предусмотрен переходный слой между огнеупорным бандажом и огнеупорным изделием, причем переходный слой состоит из материала, который демпфирует термическое расширение, чтобы реагировать на различие в термическом расширении между бандажом и изделием.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен способ формирования погружно
- 2 017317 го разливочного стакана, включающий совместное изостатическое прессование огнеупорной композиции в соответствии с первым аспектом изобретения с огнеупорным материалом для образования погружного разливочного стакана, имеющего огнеупорный бандаж для шлакового пояса для холодного запуска.
Для лучшего понимания настоящего изобретения и для того, чтобы показать более детально, как можно привести его в действие, далее будет сделано обращение, только для примера, на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет график, показывающий термическое расширение различных форм диоксида циркония;
фиг. 2 является принципиальной схемой установки непрерывной разливки расплавленного металла, включающей несколько огнеупорных корпусных деталей согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 представляет вид в поперечном сечении образца для испытаний;
фиг. 4 - термическое расширение композиции по настоящему изобретению и фиг. 5 - вид в поперечном сечении погружного разливочного стакана согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 показывает схематично части установки непрерывной разливки расплавленной стали. Сталь плавят в печи (не показана) и переносят в разливочный ковш 2. Расплавленную сталь 5 выливают из разливочного ковша в емкость 4, известную как промежуточный ковш. Как правило, защитная труба между разливочными ковшами ковша 6 присоединена верхним концом к выходу разливочного ковша и проходит своим нижним концом под поверхность металла в промежуточном ковше (в условиях установившегося состояния разливки). Промежуточный ковш имеет по меньшей мере один выход 8, который доставляет расплавленную сталь из промежуточного ковша 4 в охлаждаемый водой кристаллизатор 10 через погружной разливочный стакан 12. Движущийся возвратно-поступательно запорный стержень 14 предусмотрен в промежуточном ковше 4 для регулирования потока расплавленного металла из промежуточного ковша 4 в погружной разливочный стакан 12.
После доставки в кристаллизатор 10 поверхность стали, примыкающая к поверхностям кристаллизатора, начинает затвердевать, и ручей искривляется рядом роликов 14, чтобы выходить в виде горизонтального сляба. Твердую сталь затем режут на отрезки газовыми резаками 15. Другие компоненты, которые являются стандартными в практике разливки стали, такие как шиберные затворы, части промежуточного разливочного устройства, форсунки водяного охлаждения, не изображены на схеме для ее упрощения.
Из фиг. 2 видно, что защитная труба 6, запорный стержень 14 и погружной разливочный стакан 12 все вступают в контакт с расплавленным металлом. Областями этих огнеупорных корпусных деталей, которые наиболее подвержены риску, являются те, которые вступают в контакт с сильно коррозионным шлаком 20, который образуется поверх расплавленного металла. Огнеупорные корпусные детали, если они не защищены должным образом барьерным слоем, будут быстро корродировать в областях, контактирующих со шлаком 20, уменьшая таким образом период эксплуатации, поэтому огнеупорный бандаж предусматривается вокруг каждой из огнеупорных корпусных деталей 6, 12, 14 в области, которая вступает в контакт со шлаком 20.
Фиг. 2 показывает огнеупорные бандажи 30 на каждой из огнеупорных корпусных деталей 6, 12, 14, которые контактируют с расплавленным металлом, но следует понимать, что это не должно быть обязательным или, по крайней мере, не каждая огнеупорная корпусная деталь 30 должна обязательно соответствовать настоящему изобретению. Более того, предусматривается, что огнеупорный бандаж по настоящему изобретению может быть использован для экранирования других корпусных деталей от коррозионного воздействия шлака.
Примеры
Образцы для испытания готовили следующим образом из композиций, перечисленных в таблице ниже. Плавленые огнеупорные оксиды, а именно, частично стабилизированный диоксид циркония (16 мол.% кальцийоксидной легирующей добавки) или полностью стабилизированный диоксид циркония и моноклинный диоксид циркония подвергали сухому смешению с чешуйками графита в миксере Етсй'а в течение трех минут, после чего добавляли жидкую фенолформальдегидную смолу. Перемешивание продолжали в течение еще пятнадцати минут, после чего смешанный материал охлаждали до комнатной температуры и при вибрации заполняли им пресс-форму, после чего прессовали в нужную форму.
Форма, принятая для испытаний термического удара, была такой, как показана на фиг. 3, по существу, образцы для испытаний 40 являются упрощенными патрубками, состоящими из трубчатого желоба 42 с расширяющимся наружу верхним концом 44. Огнеупорный бандаж 46 для шлакового пояса является совместно впрессованным в нижнюю область образца для испытаний. Образцы для испытаний изготовлены обычным образом из обычных алюмооксидных композиций (отличных от самого огнеупорного бандажа).
Прессованный образец сначала отверждали при 200°С, а затем обжигали в печи при 900°С в восстановительной атмосфере. При испытании различных композиций 10 образцов каждой композиции подвергали воздействию следующих условий. Образцы подвешивали в песочном боксе с выступающими нижними концами. Затем песочный бокс заполняли песком, покрытым фенолформальдегидной смолой,
- 3 017317 приготовленной так, чтобы затвердевать при комнатной температуре. Когда песок достаточно затвердевал, чтобы поддерживать образцы, выступающие концы образцов погружали в жидкую сталь (приблизительно до середины огнеупорного бандажа) при 1550° на десять минут. Затем образцы проверяли визуально на наличие каких-либо трещин термического удара в огнеупорном бандаже из диоксида цирконияграфита.
Таблица
Ингредиент Сравнит. пример 1 Пример 1 Пример 2 Пример 3
Моноклинный диоксид циркония2 (доля от диоксида циркония) 25,1 (33) 30,4 (40) 43,5 (57) 60,3 (80)
Ρ3Ζ1 (доля от диоксида циркония) 50,9 (67) 45,6 (60) 32,7 (43)
Γ3Ζ1 (доля от диоксида циркония) 15,2 (20)
Графит 13, 0 13,0 13,0 13,0
Углеродное связующее 4,0 4,0 4,0 4,0
Другие (СаО, 51, МдОк В2О3) 7,0 7,0 7,0 7,0
1 Количества даны в мас.% 2 размер зерна <0,50 мм
Из десяти испытанных образцов все образцы, имевшие состав примера 2, прошли контроль и не показали растрескивания вследствие термического удара. Напротив, семь из образцов для испытаний, составленных согласно сравнительному примеру 1, растрескались вследствие термического удара и не прошли испытание.
Фиг. 4 показывает график термического расширения как функцию температуры (возрастающая температура) для образца, составленного согласно примеру 2. Термическое расширение измеряли, используя дилатометр (модель Б1Ь402РС, Νοίζβοΐι Сега)еЬаи СтЬН). Как можно видеть, в отличие от большого сжатия, демонстрируемого моноклинным диоксидом циркония, или длящегося относительно большого расширения, демонстрируемого Ρ8Ζ и Ε8Ζ (фиг. 1), рецептура примера 2 демонстрирует равномерное расширение до примерно 900°С, после чего дальнейшее расширение практически не наблюдается.
Фиг. 5 показывает погружной разливочный стакан (8ΕΝ, виЬшетдеб еи1ту ηοζζΐο). имеющий огнеупорный бандаж для шлакового пояса, составленный по рецептуре примера 2. 8ΕΝ 50 подобен образцу для испытаний 40, являясь, в основном, трубчатым желобом 52 с фланцем 54 на своем верхнем конце. 8ΕΝ является закрытым на нижнем конце 56, но предусмотрено два радиальных отверстия 58. Огнеупорный бандаж 60 обычно является промежуточным между двумя концами 8ΕΝ 50. При использовании 8ΕΝ 50 прикрепляют через фланец 54, например, к внутреннему патрубку промежуточного ковша без необходимости предварительного нагрева. Расплавленная сталь течет по желобу 52 и выходит в кристаллизатор через два радиальных отверстия 58.

Claims (4)

1. Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы, имеющее огнеупорный бандаж для шлакового пояса для холодного запуска, при этом бандаж выполнен из материала, включающего в себя смесь частично стабилизированного диоксида циркония (Ρ8Ζ) и/или полностью стабилизированного диоксида циркония (Ε8Ζ), моноклинного диоксида циркония и графита, причем доля моноклинного диоксида циркония относительно суммарного содержания диоксида циркония составляет по меньшей мере 50 мас.%, причем по меньшей мере 50 мас.% шлакового бандажа составляет смесь частично стабилизиро
- 4 017317 ванного диоксида циркония (Ρ8Ζ) и/или полностью стабилизированного диоксида циркония (Ρ8Ζ) и моноклинного диоксида циркония.
2. Огнеупорное изделие по п.1, в котором огнеупорный бандаж содержит полностью стабилизированный диоксид циркония и моноклинный диоксид циркония в количестве не более чем 85 мас.% относительно суммарного содержания диоксида циркония.
3. Огнеупорное изделие по п.1 или 2, в котором огнеупорный бандаж содержит частично стабилизированный диоксид циркония и моноклинный диоксид циркония в количестве не более чем 65 мас.% относительно суммарного содержания диоксида циркония.
4. Огнеупорное изделие по любому из пп.1-3, в котором диаметр зерна моноклинного диоксида циркония составляет от 0,25 до 0,5 мм.
EA201070968A 2008-02-18 2009-02-12 Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы EA017317B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08250550A EP2090554B1 (en) 2008-02-18 2008-02-18 Refractory article incorporating a cold slag band
PCT/GB2009/000389 WO2009103949A1 (en) 2008-02-18 2009-02-12 Refractory slag band

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201070968A1 EA201070968A1 (ru) 2011-02-28
EA017317B1 true EA017317B1 (ru) 2012-11-30

Family

ID=39731209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201070968A EA017317B1 (ru) 2008-02-18 2009-02-12 Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8809214B2 (ru)
EP (1) EP2090554B1 (ru)
JP (1) JP5427192B2 (ru)
CN (1) CN101952220B (ru)
AU (1) AU2009216607A1 (ru)
BR (1) BRPI0908385B1 (ru)
CA (1) CA2715753C (ru)
EA (1) EA017317B1 (ru)
ES (1) ES2388193T3 (ru)
MX (1) MX2010008630A (ru)
PL (1) PL2090554T3 (ru)
SA (1) SA109300117B1 (ru)
SI (1) SI2090554T1 (ru)
TW (1) TWI469950B (ru)
UA (1) UA99002C2 (ru)
WO (1) WO2009103949A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009221031A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Kurosaki Harima Corp ジルコニア−炭素含有耐火物及びその製造方法
JP6287918B2 (ja) * 2015-03-24 2018-03-07 Ｊｆｅスチール株式会社 高温用容器の製造方法
CN105601275A (zh) * 2016-01-13 2016-05-25 太仓宏达俊盟新材料有限公司 一种浸入式长水口氧化锆控流件的制造工艺
CN109400184A (zh) * 2017-08-17 2019-03-01 苏州市伊贝高温技术材料有限公司 一种耐急冷热性超薄氧化锆窑具
EP3827912B1 (en) * 2019-11-26 2022-03-30 Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG An exchangeable nozzle for a nozzle changer system, a method for manufacturing such a nozzle, a nozzle changer system comprising such a nozzle and a tundish comprising such a nozzle changer system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887387A (en) * 1973-02-16 1975-06-03 Feldmuehle Anlagen Prod Shaped zirconium oxide bodies of high strength
US3899341A (en) * 1973-04-30 1975-08-12 Didier Werke Ag Refractory fired shaped element and process of its manufacture
JPS52102308A (en) * 1976-02-25 1977-08-27 Kawasaki Steel Co Zirconia sintered articles having high thermal shock and corrosive resistance and manufacture
US4513089A (en) * 1980-10-02 1985-04-23 Dynamit Nobel Ag Superrefractory dry ramming material based on zirconium oxide for the lining of induction-type crucible furnaces
JPS60155568A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 東レ株式会社 部分安定化ジルコニア焼結体
US4913408A (en) * 1988-09-06 1990-04-03 Vesuvius Crucible Company Refractory liner compositions
JPH06226431A (ja) * 1993-01-29 1994-08-16 Shinagawa Refract Co Ltd 鋳造用ノズル
US5370370A (en) * 1993-02-19 1994-12-06 Vesuvius Crucible Company Liner for submerged entry nozzle
JP2001080960A (ja) * 1999-09-06 2001-03-27 Mitsubishi Materials Corp ジルコニア耐火物の製造方法およびこの製造方法で作製したジルコニア耐火物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS577367A (en) 1980-06-16 1982-01-14 Nippon Kokan Kk <Nkk> Immersion nozzle for continuous casting
JPS59152266A (ja) * 1983-02-18 1984-08-30 東芝モノフラツクス株式会社 ジルコニア質耐火物
JPS62148076A (ja) 1985-12-23 1987-07-02 Akechi Ceramics Kk 連続鋳造用ノズル
SU1346630A1 (ru) * 1986-01-08 1987-10-23 Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров Шихта дл получени керамического материала
JP2611405B2 (ja) * 1988-12-19 1997-05-21 三菱マテリアル株式会社 ジルコニア耐火物の製造方法
JPH0366462A (ja) 1989-07-31 1991-03-22 Kawasaki Refract Co Ltd ジルコニアー炭素質連続鋳造用浸漬ノズル
JPH0747465A (ja) * 1993-08-06 1995-02-21 Kurosaki Refract Co Ltd ジルコニア質スライディングノズルプレート
CN1127733A (zh) * 1995-07-18 1996-07-31 鞍山市腾鳌特区亚新亚耐火材料研究所 不烧铝铬锆耐火材料
TW362053B (en) * 1996-07-09 1999-06-21 Baker Refractories Nozzle co-molded with slagline sleeve, method for marking the same, and slagline sleeve composition
CN1061330C (zh) * 1996-12-23 2001-01-31 唐山南光燕山产业有限公司 耐磨烧结型锆刚玉复合材料及其生产方法
CN1134380C (zh) * 1997-01-30 2004-01-14 淄博工业陶瓷厂 烧结锆莫来石砖的制备方法
JP4132212B2 (ja) * 1998-04-20 2008-08-13 新日本製鐵株式会社 耐食性に優れるジルコニア−黒鉛質耐火物及びそれを用いた連続鋳造用ノズル
JP2004066251A (ja) 2002-08-01 2004-03-04 Shinagawa Refract Co Ltd 鋼の連続鋳造耐火部材用耐火物、および、該耐火物を用いた鋼の連続鋳造用ノズル

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3887387A (en) * 1973-02-16 1975-06-03 Feldmuehle Anlagen Prod Shaped zirconium oxide bodies of high strength
US3899341A (en) * 1973-04-30 1975-08-12 Didier Werke Ag Refractory fired shaped element and process of its manufacture
JPS52102308A (en) * 1976-02-25 1977-08-27 Kawasaki Steel Co Zirconia sintered articles having high thermal shock and corrosive resistance and manufacture
US4513089A (en) * 1980-10-02 1985-04-23 Dynamit Nobel Ag Superrefractory dry ramming material based on zirconium oxide for the lining of induction-type crucible furnaces
JPS60155568A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 東レ株式会社 部分安定化ジルコニア焼結体
US4913408A (en) * 1988-09-06 1990-04-03 Vesuvius Crucible Company Refractory liner compositions
JPH06226431A (ja) * 1993-01-29 1994-08-16 Shinagawa Refract Co Ltd 鋳造用ノズル
US5370370A (en) * 1993-02-19 1994-12-06 Vesuvius Crucible Company Liner for submerged entry nozzle
JP2001080960A (ja) * 1999-09-06 2001-03-27 Mitsubishi Materials Corp ジルコニア耐火物の製造方法およびこの製造方法で作製したジルコニア耐火物

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011512313A (ja) 2011-04-21
AU2009216607A2 (en) 2010-10-21
US20130045856A1 (en) 2013-02-21
EP2090554A1 (en) 2009-08-19
AU2009216607A1 (en) 2009-08-27
TWI469950B (zh) 2015-01-21
UA99002C2 (ru) 2012-07-10
BRPI0908385B1 (pt) 2019-08-27
BRPI0908385A2 (pt) 2015-08-11
CN101952220B (zh) 2013-01-30
CN101952220A (zh) 2011-01-19
EA201070968A1 (ru) 2011-02-28
MX2010008630A (es) 2010-08-31
SA109300117B1 (ar) 2012-04-02
EP2090554B1 (en) 2012-05-23
CA2715753A1 (en) 2009-08-27
ES2388193T3 (es) 2012-10-10
PL2090554T3 (pl) 2012-10-31
CA2715753C (en) 2014-04-15
TW200951095A (en) 2009-12-16
WO2009103949A1 (en) 2009-08-27
JP5427192B2 (ja) 2014-02-26
SI2090554T1 (sl) 2012-09-28
US8809214B2 (en) 2014-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5185300A (en) Erosion, thermal shock and oxidation resistant refractory compositions
EA017317B1 (ru) Огнеупорное изделие для разливочного ковша в виде защитной трубы, запорного стержня, погружного разливочного стакана или погружной разливочной трубы
US4870037A (en) Prevention of Al2 O3 formation in pouring nozzles and the like
US5403794A (en) Alumina-zirconia refractory material and articles made therefrom
KR20140139576A (ko) 용강 용기
US7591976B2 (en) Nozzle for use in continuous casting
JP4343907B2 (ja) 鋼の連続鋳造用浸漬ノズルおよびそれを用いる鋼の連続鋳造方法
JP5166302B2 (ja) 連続鋳造用ノズル
JP2016148347A (ja) 断熱構造体
JP4751277B2 (ja) 難付着性連続鋳造用ノズル
JPS6138153B2 (ru)
RU2699467C1 (ru) Плита шиберного затвора и способ ее изготовления
EP3715012A1 (en) Nozzle for continuous casting
JP3383185B2 (ja) 鋳造用ノズル
KR100349243B1 (ko) 연속주조용 침지노즐
JP4589151B2 (ja) 連続鋳造用ノズルおよび連続鋳造方法
JP2006068805A (ja) ジルコニア含有難付着性連続鋳造ノズル
JP2023135248A (ja) 難付着性耐火物および連続鋳造用ノズル
JPH04344857A (ja) 溶融金属鋳造用ノズル
Hoggard et al. Prevention of Al 2 O 3 formation in pouring nozzles and the like

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM