专利名称：连铸无碳水口的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炼钢过程使用的连铸耐火材料-连铸无碳水口的制作工艺。
背景技术：
目前，低碳钢的碳要达到30PPM已经十分困难。碳含量中的2-3PPM来源于连铸时耐火材料的石墨，无碳水口是现在耐火行业中十分热门的连铸功能材料，美国维苏威(VESUVIUS)的生产方法是将含碳材料进行裸烧，去掉耐火材料表层的石墨，克服了在浇注初期钢水的增碳，作用比较明显，但是同时带来的问题是该层比较疏松，抗钢水的冲刷时间比较短，日本品川的无碳水口是利用尖晶石为主体材料，在宝钢试用时反映的问题也是使用时间比较短，国内的研究主要是以氮化硅、塞隆或阿隆为主体材料，最大的问题是低温强度不高，对使用气氛要求苛刻。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种与本体材质配合的无碳层，对钢水的增碳有明显的抑制作用，且无碳材料与本体结合性好，具有低的热膨胀系数的连铸无碳水口的制作工艺。
具体技术方案如下一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将ZrO22-3份Al2O33-4份SiO21-2份镁阿隆 0.1-0.5份混合配料；②将上述各组份加入热固型树脂进行混合造粒；③经流动干燥床在70-85℃进行干燥；④干燥后经振动筛进行过筛，形成泥料；⑤过筛后选＜2mm泥料，采用等静压与本体复合成型。
同现有技术相比，本发明无碳层选用的铝锆-镁阿隆系材料，使之在中低温时具有较大的强度，有热膨胀系数低，导热系数低，在使用时能使无碳层的内外温差大，降低了制品的温度梯度，提高制品的抗热冲击性，易成型，易烧结的特点。
对本体材料的选择
1、原材料及试验方案的选择长水口和浸入式水口是以电熔刚玉、氧化锆和碳素材料为主体原料，添加防氧化剂和结合剂制成的耐火材料，它综合利用碳素材料难被炉渣、钢液浸润和刚玉具有高耐火性的优异特性，碳素材料抗炉渣浸蚀的机理是(1)增大了砖工作面与炉渣之间的浸润角。(2)砖内产生CO气体，该气体的压力可以阻止渣的渗透。(3)砖内部呈较强的还原状态，能还原渣中的铁氧化物，提高渣粘度，防止渣渗入砖内部。2、选用的原材料情况如下(1)电熔刚玉是长水口生产的主要原料。它在砖的渣线和本体部分体中是骨架。欲生产高质量、高强度的长水口，须选择氧化铝含量尽可能高(99％以上)，体密≥3.55g/cm3，α氧化铝大于95％的电熔刚玉。以符合此种要求的刚玉制得的长水口，具有低的熔损速率，制品强度高。(2)鳞片石墨作为长水口的原料之一的鳞片石墨，其主要特性诸如固定碳含量、灰分组成、耐氧化性能、粒度、形状及挥发分直接影响镁碳砖的性能和使用效果。符合一定技术要求的石墨用生产长水口，制品耐侵蚀性，耐剥落性，高温强度，耐氧化性都会得到全面的改进。(3)树脂热塑型的固体树脂结合剂的选择是本试验的关键问题，要求结合剂具有较高的残碳率，造粒时的分散性好。经1100摄氏度碳化后能形成牢固、连续的碳网结构，在220摄氏度烘干后能达到很高的固化强度。(4)防氧化剂为防止长水口在使用时的氧化，必须加入一定量的防氧化剂。通常使用的防氧化剂有Si、B4C，Si粉在使用过程中主要与碳反应生成SiC，最终与氧化铝形成莫来石，伴有一定的体积膨胀，使制品致密，从而抑制氧化。试验时的防氧化剂，我们还同时选择了B4C这是因为在长水口的表面，B4C和氧生成B2O3，这种高粘玻璃体能有效地封闭气孔，使氧化反应不能向深层次扩展。所以，本试验采用了硅粉、B4C，以及特种防氧化剂按一定比例共同加入的防氧化措施。产品的性能见下表
辽宁省耐火材料质量监督检验站检验报告
热固型树脂指标
下面结合附图对本发明作详细描述。
图1为本发明的生产工艺流程图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
如下实施例1一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将ZrO22份 Al2O33份 SiO21份 镁阿隆0.1份混合配料；②将上述各组份加入热固型树脂进行造粒；③经流动干燥床在70℃进行干燥；④干燥后经振动筛进行过筛，形成泥料；⑤过筛后选＜2mm泥料，采用等静压与本体复合成型。
实施例2一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将ZrO22.5份 Al2O33.5份 SiO21.5份镁阿隆0.3份混合配料；②将上述各组份加入热固型树脂进行造粒；③经流动干燥床在78℃进行干燥；④干燥后经振动筛进行过筛，形成泥料；⑤过筛后选＜2mm泥料，采用等静压与本体复合成型。
实施例3一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将ZrO23份 Al2O34份 SiO22份 镁阿隆0.5份混合配料；②将上述各组份加入热固型树脂进行造粒；③经流动干燥床在85℃进行干燥；④干燥后经振动筛进行过筛，形成泥料；⑤过筛后选＜2mm泥料，采用等静压与本体复合成型。
无碳长水口用于钢厂连铸生产的保护浇注。长水口是钢水从钢包到中间包的钢水通道，可以隔绝钢水与空气的接触，防止钢水的二次氧化以及增加钢坯中的[N]、[H]等杂质。浸入式水口则是钢水从中间包到结晶器的通道，其除了可保护钢水不与空气接触外，还可以使钢水稳定流动，不卷渣，保证结晶器液面的平稳，减少了钢坯的内部缺陷。长水口和浸入式水口是钢厂连铸生产时不可缺少的功能耐火材料。
无碳型不烘烤长水口是常规铝碳长水口的替代产品，无碳浸入式水口则是普通铝锆碳浸入式水口的替代产品。这种发展方向是我国钢铁工业由产量大国到质量大国过度对耐火材料提出的新要求。随着无碳型水口的研制成功，我国生产的纯净钢，特别是超低碳钢的质量将会有很大的提高。
权利要求
1.一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，其特征在于在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制作工艺如下①按重量比份配料，将ZrO22-3份Al2O33-4份SiO21-2份镁阿隆 0.1-0.5份混合配料；②将上述各组份加入热固型树脂进行造粒；③经流动干燥床在70-85℃进行干燥；④干燥后经振动筛进行过筛，形成泥料；⑤过筛后选＜2mm泥料，采用等静压与本体复合成型。
全文摘要
一种连铸无碳水口的制作工艺，包括本体，在本体的内孔复合一层无碳层，具体的制造工艺是将一定比份的ZrO
文档编号B22C1/00GK1410185SQ0214482
公开日2003年4月16日 申请日期2002年11月15日 优先权日2002年11月15日
发明者杨红, 于春民, 王致印 申请人:谢启荣, 杨红