水口、铸造装置和铸造方法制造方法及图纸

技术编号:19392813 阅读:39 留言:0更新日期:2018-11-10 03:31
本发明专利技术涉及水口、铸造装置和铸造方法,所述铸造装置包括:中间包,在其中容纳钢水;浸入式水口,其连接至所述中间包的底部并且包括水口主体和衬里,所述衬里围绕所述水口主体的至少一部分内壁并且包含氧化镁稳定的氧化锆(MgO稳定的ZrO2,MSZ);以及电源单元,其用于向所述水口主体供电,由此通过电化学脱氧反应防止水口阻塞。

Nozzle, casting device and casting method

The invention relates to a nozzle, a casting device and a casting method. The casting device comprises a tundish in which molten steel is accommodated; an immersion nozzle connected to the bottom of the tundish and comprising a nozzle body and a lining which surrounds at least part of the inner wall of the nozzle body and contains magnesium oxide stable. Zirconia (MgO stabilized ZrO 2, MSZ); and a power supply unit for supplying power to the main body of the nozzle, thereby preventing the nozzle from blocking by electrochemical deoxidation reaction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水口、铸造装置和铸造方法
本公开涉及水口、铸造装置和铸造方法,并且更具体地涉及能够通过电化学脱氧反应抑制阻塞现象的水口、铸造装置和铸造方法。
技术介绍
连铸工艺是这样的工艺:其中将容纳精炼钢水的钢水包放入连铸装置中,然后通过使液态钢水从钢水包通过中间包移动至铸模/结晶器而将其转变为固体铸件。在这种情况下,浸入式水口位于中间包的底部,使钢水从中间包移动至铸模/结晶器,并且浸入钢水中且与钢水长时间接触。因此,需要优异的耐久性。浸入式水口由Al2O3-C材料制成,所述Al2O3-C材料由氧化铝(Al2O3)和石墨(C)组成,氧化铝(Al2O3)耐火性和耐熔融金属腐蚀性优异,石墨(C)具有相对于夹杂物(熔渣组分)的小润湿性、和小膨胀量、以及良好的导热性。浸入式水口是圆柱状耐火材料,其充当从中间包向铸模/结晶器供给钢水的流道。在钢水移动进入浸入式水口期间,由于温度下降、钢水与水口内壁间界面处的界面反应、以及钢水中的夹杂物对水口内壁的附着性,因此阻塞层从水口的内壁向水口的中心生长。这种水口阻塞导致连铸过程中断,这引起不利影响,例如生产率和铸件品质劣化等。因此,为了防止这样的水口阻塞,引入了多孔型浸入式水口,其由水口的内部向钢水供给惰性气体以通过起泡防止夹杂物的附着;熔化损失型水口,其引入耐火材料,所述耐火材料与主要引起水口阻塞的铝氧化物反应而形成低熔点化合物,而使水口阻塞层与水口材料一起熔化;以及耐火材料,其抑制夹杂物的附着或与钢水的接触。
技术实现思路
本公开提供了能够在铸造期间通过电化学脱氧反应防止水口阻塞现象的水口、铸造装置和铸造方法。本公开提供了用于提高铸造工艺效率和生产率的水口、铸造装置和铸造方法。根据本公开的一个实施方案的水口可包括:水口主体,其具有内部中空部分和排出孔,钢水可通过所述内部中空部分移动,所述钢水可通过所述排出孔移动至所述内部中空部分外;以及衬里,其围绕所述水口主体的内壁的至少一部分并且包含MgO稳定的ZrO2(MSZ)。水口主体可包含Al2O3,其中水口主体可包含20重量%至30重量%的碳含量。衬里可包含80重量%至95重量%的MgO稳定的ZrO2和5重量%至20重量%的碳。MgO稳定的ZrO2可包含8mol%至15mol%的氧化镁(MgO)。相对于衬里的纵向方向,可在衬里的顶部和底部中至少一者上设置暂置环(dummyring)。暂置环可包含碳含量。暂置环可具有基于衬里的总长度的1%至2%的长度。根据本公开的一个实施方案的铸造装置可包括:中间包,在其中容纳钢水;浸入式水口,其连接至所述中间包的底部,其中所述浸入式水口包括水口主体和衬里,所述衬里围绕所述水口主体的至少一部分内壁并且包含MgO稳定的ZrO2(MSZ);以及电源,其使容纳在所述中间包中的钢水与所述水口主体彼此电连接。水口主体可包含Al2O3,并且水口主体可包含20重量%至30重量%的碳含量。衬里可包含80重量%至95重量%的MgO稳定的ZrO2和5重量%至20重量%的碳。MgO稳定的ZrO2包含8mol%至15mol%的氧化镁(MgO)。相对于衬里的纵向方向,可在衬里的底部和顶部中至少一者上设置暂置环。暂置环可包含碳含量。暂置环可具有基于衬里的总长度的1%至2%的长度。所述装置可包括浸入中间包中的钢水中的电极,并且电源可向电极和浸入式水口施加电力。根据本公开的一个实施方案的通过将容纳在中间包中的钢水经过浸入式水口注入铸模/结晶器中来铸造铸件的铸造方法,其中所述浸入式水口可包括水口主体和衬里,所述水口主体连接至所述中间包,所述衬里限定在所述水口主体的内壁上并且包含MgO稳定的ZrO2,其中可使所述钢水与所述水口主体彼此电连接,以将包含在所述钢水中的氧排放至所述浸入式水口侧。当钢水与水口主体彼此电连接时,产生于钢水中的金属氧化物可被分解成氧离子和阳离子,然后,氧离子可通过衬里被转移至水口主体,使得钢水中的氧可被排放至浸入式水口侧。可使钢水与浸入式水口彼此电连接,同时使用钢水作为阴极并且使用浸入式水口作为阳极。在使钢水与浸入式水口彼此电连接时,可施加0.1mA/cm2至10mA/cm2的电流密度。可在衬里的顶部和底部中至少一者上设置暂置环,并且所述暂置环可在铸造铸件时被溶解而形成空间。根据本公开的水口、铸造装置和铸造方法可以抑制或防止在铸造过程中使用的水口(例如,浸入式水口)的内部中空部分的阻塞。也就是说,通过使用固体电解质形成衬里,使得在铸造温度下在水口的与钢水接触的内部中空部分处能够进行电化学脱氧,并且使得钢水与浸入式水口能够电连接,可以抑制或防止由于夹杂物(例如,金属氧化物等)堆积在铸造期间接触钢水的浸入式水口的内壁上而引起的水口阻塞。由此,可降低水口的内壁上的界面氧浓度以及水口的内壁与钢水的润湿性。因此,作为造成水口阻塞的主要原因的钢水的夹杂物形成和润湿性得以改善,从而可以抑制或防止水口阻塞。因此,能够解决例如由水口阻塞造成的铸造暂停的问题,从而提高铸造效率和生产率,并且可以提高使用其制造的铸件的品质。此外,可以增加水口的寿命而减少更换水口的时间和成本。此外,由于在浸入式水口内部使用具有优异的离子导电性的固体电解质形成衬里,因此可以减小用于抑制夹杂物形成的功耗。附图说明图1是根据本公开的一个实施方案的铸造装置的示意图。图2是根据本公开的一个实施方案的应用于铸造装置的水口的截面图。图3是在铸造期间在水口的内部中空部分中发生的脱氧反应的示意图。图4是示出在铸造期间水口的内部结构的变化的截面图。具体实施方案现在将参照附图详细描述本公开的实施方案。然而,本公开不限于下面公开的实施方案,而是可以以各种不同的形式来体现。然而,提供本公开的一个实施方案是为了使本公开完整并且向本领域普通技术人员提供本专利技术的完整知识。附图可被放大或扩大来说明本公开的一个实施方案,其中相同的附图标记始终是指相同的元件。图1是根据本公开的一个实施方案的铸造装置的示意图;图2是根据本公开的一个实施方案的应用于铸造装置的水口的截面图;图3是在铸造期间在水口的内部中空部分中发生的脱氧反应的示意图;图4是示出在铸造期间水口的内部结构的变化的截面图。参照图1,铸造装置,例如连铸装置可设置有中间包10,其用于储存和分配来自钢水包的钢水60,所述钢水包为精炼钢水的容器;止挡件20和滑动板30,其用于调节钢水60的流量;浸入式水口40,其将钢水60排出至铸模/结晶器50;以及铸模/结晶器50,其用于使钢水60凝固成铸件61。尽管图1示出同时设置止挡件20和滑动板30以调节钢水的流量,但在实际操作中,可使用止挡件20或滑动板30。此外,铸造装置可包括电源70,其用于向中间包中的钢水与浸入式水口40供给电压。参照图2,浸入式水口40可包括内部中空部分,钢水可通过其移动;水口主体41,具有排出孔42,钢水可通过所述排出孔42移动至外部,例如至铸模/结晶器;衬里43,构造成围绕所述水口主体41的至少一部分内壁并且包含MgO稳定的ZrO2(MSZ)。此外,尽管未示出,浸入式水口40可包括渣线部分47,其围绕水口主体41的至少一部分外壁。水口主体41可形成为具有至少敞开式顶部的圆柱形状,以便具有钢水可通过其移动的内部中空部分。此外,在水口主体41的下侧,可形成排出孔42,钢水可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水口,包括:水口主体,具有内部中空部分和限定在其中的排出孔,钢水通过所述内部中空部分移动,所述钢水通过所述排出孔移动至所述内部中空部分之外;以及衬里,围绕所述水口主体的内壁的至少一部分并且包含MgO稳定的ZrO2(MSZ)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 KR 10-2015-0167722;2015.11.27 KR 10-2011.一种水口,包括:水口主体,具有内部中空部分和限定在其中的排出孔,钢水通过所述内部中空部分移动,所述钢水通过所述排出孔移动至所述内部中空部分之外;以及衬里,围绕所述水口主体的内壁的至少一部分并且包含MgO稳定的ZrO2(MSZ)。2.根据权利要求1所述的水口,其中所述水口主体包含Al2O3,其中所述水口主体包含20重量%至30重量%的碳含量。3.根据权利要求1所述的水口,其中所述衬里包含80重量%至95重量%的MgO稳定的ZrO2和5重量%至20重量%的碳。4.根据权利要求3所述的水口,其中所述MgO稳定的ZrO2包含8mol%至15mol%的氧化镁(MgO)。5.根据权利要求4所述的水口,其中相对于所述衬里的纵向方向,在所述衬里的顶部和底部中至少一者上设置有暂置环。6.根据权利要求5所述的水口,其中所述暂置环包含碳含量。7.根据权利要求6所述的水口,其中所述暂置环具有基于所述衬里的总长度的1%至2%的长度。8.一种铸造装置,包括:中间包,在其中容纳钢水;浸入式水口,其连接至所述中间包的底部,其中所述浸入式水口包括水口主体和衬里,所述衬里围绕所述水口主体的内壁的至少一部分,其中所述衬里包含MgO稳定的ZrO2(MSZ);以及电源,其使容纳在所述中间包中的钢水与所述水口主体彼此电连接。9.根据权利要求8所述的装置,其中所述水口主体包含Al2O3,其中所述水口主体包含20...

【专利技术属性】
技术研发人员:金旭
申请(专利权)人:株式会社POSCO
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1