一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种连铸高锰、高氧钢用耐材用浸入式水口内壁，包括以下质量百分比的原料：尖晶石65-90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3%，氮化硼0.5%~3%。由传统的Al2O3-C材料改进为尖晶石，无碳材料，并按照特定比例添加一部分金属粉及非氧化物。金属粉选用金属铝、金属硅；非氧化物选用碳化硼、氮化硼。金属粉、非氧化物总加入量为1%~5%。通过加入以上四种材料，在浇铸高锰、高氧钢耐冲刷时，极大地改善了水口内壁层的抗冲蚀性能，能够将浸入式水口使用寿命提高4小时以上。
【专利说明】一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐火材料领域，具体是一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁。
【背景技术】
[0002]随着钢铁工业的不断发展，国内外耐火材料行业也得到了长足的进步。铝碳耐火材料是上世纪80年代左右开始兴起的一种新型耐火材料。最初主要应用于钢包砖方面，后来逐渐地推广向连铸中间包方面。为钢铁行业连铸技术的飞速发展提供了不可或缺的技术支持。
[0003]连铸用铝碳耐火材料俗称为连铸三大件，主要由长水口、整体塞棒、浸入式水口组成。作为铝碳功能材料之一，浸入式水口材料设计一般都以Al2O3-C材料为主。通过添加一些必要的添加剂如碳化硅，金属硅，碳化硼等，提高材料的抗氧化性能，确保产品达到钢水连铸要求。近些年来，随着钢厂钢水冶炼节奏越来越快，并且对冶炼成本的控制越来越严，对铝碳使用要求耐火材料的随之越来越高。对于浸入式水口而言，尤其是内壁层材料方面，传统的Al2O3-C材料已逐渐不能满足连铸过程的使用要求。一旦遇到一些含锰量较高、含氧量较高的钢水时，这类材料更是完全达不到钢厂的使用要求。
[0004]尖晶石为A1203、MgO两种物质在高温下合成的一种复合原料，其化学稳定性要优于Al2O3材料，在高锰、高氧的使用环境中比Al2O3材料更具优势。 [0005]一直以来，防氧化一直是含碳材料需要解决的首要问题。从以往的使用经验来看，金属粉配合非氧化物的防氧化措施一直占据着这方面的主导地位。但随着钢铁质量的提纲和生产发展尖晶石石英材料，在抗钢水的氧化侵蚀，耐冲刷材料的发展，加上广泛应用金属硅粉碳化硼，氮化硼系列的防氧化，耐冲刷应用，实验证明:通过按特定比例加入配合，尖晶石和金属硅，碳化硼氮化鹏等原料后，无碳耐火材料，防氧化耐冲刷效果明显加强，尤其是应对高锰钢时，表现更佳。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种耐高温的连铸高锰、高氧钢用浸入式水口，提高了水口的使用寿命并且降低了成本。
[0007]本发明包括水口内壁层及本体，水口内壁层材料的原料组成为:尖晶石(Al2O3-MgO-C) 65%~90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3%，氮化硼0.5%~3% ；
所述的尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2~0.5目、325目，以上三种重量比为3.5:1:1.5。
[0008]所述的粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上。
[0009]所述的液态酚醛树脂温度在20°C以下，粘度不低于400Pa。
[0010]所述的金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2:1。
[0011]所述内壁层中的碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为 1:1。
[0012]本发明有益效果在于:水口内壁层材料由传统的Al2O3-C材料改进为Al2O3-MgO-C无碳材料，并按照特定比例添加一部分金属粉及非氧化物，极大地改善了内壁层材料的抗冲刷性能，极大的提闻了烧铸闻猛、闻氧钢时使用寿命。
【具体实施方式】
[0013]本发明包括以下质量百分比的原料:尖晶石65-90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~15%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3%，氮化硼0.5%~3%。
[0014]所述的尖晶石粒度为0.2-0.1目、0.2-0目、325目；以上两种重量比为:
3.5:1:1.5 ；
所述的酚醛树脂粉末粒度为120目，纯度为90%以上。
[0015]所述的液体酚醛树脂要求在室温(20°C)下，粘度不低于400Pa。
[0016]所述的金属硅、绿碳化硅粒度为200目，纯度在98%以上，两种原料重量比为2:1。
[0017]所述的碳化硼、氮化硼粒度为325目，纯度为95%以上，两种原料重量比为1:1。
[0018]该连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口的制作方式如下:
分别将配制好内壁材料和本体材料放入混料机内混制均匀，并按照次序(先放内壁层材料，再放本体材料)将混制好的原料投入橡胶模具内，封口后在等静压机内压制成型，压力为120MPa。成型好的产品经烘干、烧成、加工，喷涂等工序后，即可包装发货。
[0019]下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
[0020]实施例1
一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁,采用如下原料配比:尖晶石180kg，，绿碳化硅:4kg，金属硅:8kg，碳化硼:2kg，氮化硼:2kg，酚醛树脂(粉末):4kg，酚醛树脂(液体):36kg ；
各种原料均按所需粒度进行配比，尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2-0.5目、325目，以上三种重量比为3.5:1:1.5。粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上。液态酚醛树脂温度控制在10°C，粘度为500Pa。金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2:1。碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1:1o
[0021]按照上述方案制作浸入式水口，制作成本比原有Al2O3-C质浸入式水口降低了25%，浇铸高锰、高氧钢时使用使用寿命提高了 4小时以上。
[0022]实施例2
一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁,采用如下原料配比:尖晶石:350kg，绿碳化硅:6kg，金属硅:12kg，碳化硼:1.2kg，氮化硼:1.2kg，酚醛树脂(粉末):4.6kg，酚醛树脂(液体):32kg ；
各种原料均按所需粒度进行配比，尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2-0.5目、325目，以上三种重量比为3.5:1:1.5。粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上。液态酚醛树脂温度控制在15°C，粘度为400Pa。金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2:1。碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1:1o[0023]按照上述方案制作浸入式水口，制作成本比原有Al2O3-C质浸入式水口降低了30%，浇铸高锰、高氧钢时使用使用寿命提高了 4小时以上。
[0024]实施例3
一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁,采用如下原料配比:尖晶石350kg，绿碳化硅:6kg，金属硅:8kg，碳化硼:2.4kg，氮化硼:2.4kg，酚醛树脂(粉末):3.2kg，酚醛树脂(液体):32kg ；
各种原料均按所需粒度进行配比，尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2-0.5目、325目，以上三种重量比为3.5:1:1.5。粉末状酚醛树脂粒度为120目，纯度为90%以上。液态酚醛树脂温度控制在18°C，粘度为600Pa。金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2:1。碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1:1o
[0025]按照上述方案制作浸入式水口，制作成本比原有Al2O3-C质浸入式水口降低了30%，浇铸高锰、高氧钢时使 用使用寿命提高了 4小时以上。
[0026]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于包括以下质量百分比的原料:尖晶石65-90%，粉末状酚醛树脂1%~5%，液态酚醛树脂5%~?5%，金属硅1%~5%，绿碳化硅1%~5%，碳化硼0.5%~3%，氮化硼0.5%~3%。
2.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于:所述尖晶石粒度为0.1-0.2目、0.2-0.5目、325目，以上三种重量比为3.5:1:1.5。
3.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于:所述粉末状酹醒树脂粒度为120目，纯度为90%以上。
4.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于:所述液态酚醛树脂温度在20°C以下，粘度不低于400Pa。
5.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于:所述金属硅、绿碳化硅纯度在98%以上，粒度为200目，两种原料重量比为2:1。
6.根据权利要求1所述的连铸高锰、高氧钢用耐冲刷浸入式水口内壁，其特征在于:所述碳化硼、氮化硼纯度为95%以上，粒度为325目，两种原料重量比为1:1。
【文档编号】C04B35/66GK103992123SQ201410179590
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】吴建湘, 黄亚平, 王胜利, 蒋永明 申请人:江苏泰瑞耐火有限公司