專利名稱：連鑄用耐火材料及浸入式水口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于連鑄鋼用耐火材料及用此材料制成的可防止鋁堵塞的浸入式水口。
浸入式水口的鋁堵塞(亦稱鋁結(jié)瘤)直接影響連鑄工藝的穩(wěn)定性和水口使用壽命的提高，這種鋁堵塞在鋁鎮(zhèn)靜鋼連鑄中尤為嚴(yán)重。為了減少浸入式水口的鋁附著造成的堵塞，日本專利特開昭57-71860介紹了在耐火材料中添加氧化鈣(CaO)，對防止水口鋁堵塞有一定效果，但CaO易吸收空氣中水份而發(fā)生消化反應(yīng)，并使耐火材料熱膨脹上升，這些對水口都是不利的。為克服上述不足，特開昭62-288161公開了使用鈣酸鋯取代氧化鈣，特開平4-224061則進(jìn)一步提出采用鈣酸鋯配合氟化物，這些對抑制浸入式水口的鋁附著造成堵塞都產(chǎn)生了積極效果。然而鈣酸鋯中含有較高CaO，同樣易吸濕水化，因而耐火材料安全貯存受大氣濕度影響較大，而且鈣酸鋯原料不易得，制作要求較高，價格高，使得水口成本增加。
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種原料易得，穩(wěn)定不水化，耐貯存性好的連鑄用抗結(jié)瘤耐火材料。
本發(fā)明的另一目的在于采用上述耐火材料制成防堵性能好，且耐用的浸入式水口，以提高水口使用壽命，降低噸鋼耐火材料消耗及操作強(qiáng)度。
本發(fā)明第一目的的實現(xiàn)，主要是采用穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石代替鈣酸鋯，其耐火材料組成主要包括10～35%(重量百分?jǐn)?shù)，以下同)的石墨，50～85%的穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石，1～20%的氟化合物。該耐火材料在與熔鋼接觸時，其耐火材料表面的穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石及氟化物與鋼水中鋁生成的氧化鋁反應(yīng)生成低熔共聚物，隨鋼水流失，從而可有效防止熔鋼中鋁附著沉積造成的堵塞。
本發(fā)明所說的含量范圍只是一個比較恰當(dāng)?shù)姆秶?，而并非指精確極值，例如隨著石墨含量的進(jìn)一步提高，耐火材料的強(qiáng)度將有所降低，耐磨損沖刷性能也將下降，會降低使用壽命;降低含量，將會使耐火材料熱穩(wěn)定性變差，抗崩裂性能下降。氟化物含量提高，也會使耐火材料耐侵蝕、抗沖刷性能下降;小于1%，抗鋁附著性能下降。穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石含量提高，將會使耐火材料熱穩(wěn)定性下降，抗崩裂性變差;含量降低，將使耐侵蝕、抗沖刷性能下降。但這些不足也是可以通過添加其它成份加以適當(dāng)彌補(bǔ)的。因此在適當(dāng)損失或降低某些特性時，其含量是可以適當(dāng)略偏離，這在某些特定場合下使用也是可以的，這也應(yīng)屬于本發(fā)明構(gòu)思保護(hù)范圍。
本發(fā)明耐火材料，使用穩(wěn)定性氧化鋯較適宜是在前述含量范圍內(nèi)適當(dāng)高一些，以64～85%較適宜。使用鋯莫來石宜適當(dāng)?shù)鸵恍?，?0～70%較適宜。這樣制成的耐火材料性能更優(yōu)。為使本發(fā)明耐火材料有更好的綜合性能，本發(fā)明耐火材料中可以適當(dāng)添加一些硅微粉、碳黑粉、氧化鋁微粉，以達(dá)到改善和提高耐火材料性能。
本發(fā)明所說氟化合物，可以是如氟化鈣、氟化鎂、氟化錳、氟化鋁、氟化鋰等，其中尤以氟化鈣性能最好。
本發(fā)明第二目的實現(xiàn)，是將如前述的耐火材料復(fù)合在鋁碳或鋯碳或相嵌鋯碳的鋁碳水口本體內(nèi)壁形成復(fù)合水口，這樣即使水口的內(nèi)壁材質(zhì)得以改變，使水口結(jié)瘤物性質(zhì)發(fā)生變化，生成低熔點化合物隨鋼液流失，避免水口內(nèi)壁鋁附著造成的堵塞，同時又使水口內(nèi)外壁性能都處在一種優(yōu)良狀態(tài)下，可大大提高水口的綜合性能和使用壽命。為使水口內(nèi)外壁使用壽命得以協(xié)調(diào)，水口內(nèi)壁的復(fù)合層厚以7～10mm為佳。
實施例本發(fā)明耐火材料實施例及對比如下表(wt%)<
>注Al2O3附著試驗，將試樣在1600℃熔鋼中加2%鋁浸漬60分鐘后觀察Al2O3附著狀態(tài)。A表示少量附著，B表示無附著。
儲存期指制成品儲存出現(xiàn)水化脫落現(xiàn)象的時間。


圖1、圖2分別為本發(fā)明復(fù)合水口的剖視結(jié)構(gòu)圖，其中1為鋁碳質(zhì)耐火材料，2為本發(fā)明耐火材料，3為鋯碳質(zhì)耐火材料。其中本發(fā)明耐火材料層厚度為7～10mm。
本發(fā)明連鑄用耐火材料，由于采用含CaO低的穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石代替含CaO高的鈣酸鋯，不僅能有效防止鋼水中的鋁附著，而且克服了已有技術(shù)含鈣酸鋯耐火材料易吸濕水化，不耐貯存的缺點，使配制的耐火材料性能穩(wěn)定不易水化，貯存特性好，原料易得，尤其鋯莫來石原料價格低，經(jīng)濟(jì)性能好。以此制成的復(fù)合水口，使水口內(nèi)外壁都處于一種優(yōu)良狀態(tài)，不僅防止了結(jié)瘤堵塞，而且大大提高水口使用壽命，降低了噸鋼耗用耐火材料及操作強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種連鑄用耐火材料，其特征在于含有10～35%(重量百分?jǐn)?shù)，以下同)的石墨，50～85%的穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石，1～20%的氟化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火材料，其特征在于所說穩(wěn)定性氧化鋯為64～85%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐火材料，其特征在于所說鋯藍(lán)晶石為50～70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述耐火材料，其特征在于所說氟化物為氟化鈣。
5.一種連鑄用浸入式水口，包括鋁碳或鋯碳或相嵌有鋯碳的鋁碳水口本體，其特征在于所說水口本體內(nèi)壁有權(quán)利要求1所述的耐火材料復(fù)合層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述浸入式水口，其特征在于所說復(fù)合層厚7～10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原料易得，不吸濕水化，耐貯存性好的連鑄用耐火材料，其組成主要包括10～35％的石墨，50～85％的穩(wěn)定性氧化鋯或鋯莫來石，1～20％的氟化物。以及用此耐火材料為內(nèi)襯的連鑄用浸入式復(fù)合水口。用于連鑄鋼，特別是含鋁量高的鋁鎮(zhèn)靜鋼，可有效的防止熔鋼中鋁附著造成的水口堵塞。
文檔編號B22D41/54GK1112909SQ95110968
公開日1995年12月6日 申請日期1995年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月13日
發(fā)明者張義先, 路濟(jì)民 申請人:無錫市南方耐火材料廠