连铸用水口内衬层材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水口内衬层材料技术领域，尤其涉及一种连铸用水口内衬层材料及其制备方法，连铸用水口内衬层材料，包括由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12～18份、刚玉空心球16～30份、熔融石英8～12份、氮化硼纤维3～7份、改性白云石粉25～32份、锆莫来石6～12份、镁尖晶石2～8份和酚醛树脂6～8份，本发明专利技术提出的连铸用水口内衬层材料，其制备方法简单，内衬层材料具有较强的耐冲刷能力，使用寿命长，且通过内衬层材料能够在水口的内壁形成防污层，防止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。

【技术实现步骤摘要】
连铸用水口内衬层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水口内衬层材料
，尤其涉及连铸用水口内衬层材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水口安装于中间包内，是钢水由中间包到结晶器的通道，起到防止钢水二次氧化、布流等功能。它是钢铁连铸用最重要的功能耐火材料，其质量优劣将直接关系到整个连铸过程能否正常进行，同时也会对钢水夹杂物上浮、结晶器内流场产生重要影响，进而影响钢坯质量。
[0003]水口一般为铝碳材料，钢水经过时表面脱碳，形成凹凸不平的气孔性组织，钢液向气孔内侵入，并在表层产生钢液流的局部停滞现象。特别在连铸含钛、铝不锈钢或铝镇静钢时，由于钢中的[AI]和[Ti]易氧化生成相应的Ti02或Al
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，析出附着沉积在凹凸不平的水口内壁，沉积物通过液相相互反应、烧结，从而形成坚实的沉积层。随着浇注进行，沉积层加厚，孔径缩小，最终堵死，直至停浇，给钢厂带来不必要的损失；同时在浇铸过程中夹杂物也容易从浸入式水田上再次进入钢水，形成大的夹杂，降低钢坯质量。为了解决水口堵塞问题，我们提出了连铸用水口内衬层材料及其制备方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的连铸用水口内衬层材料及其制备方法。
[0005]连铸用水口内衬层材料，包括由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12～18份、刚玉空心球16～30份、熔融石英8～12份、氮化硼纤维3～7份、改性白云石粉25～32份、锆莫来石6～12份、镁尖晶石2～8份和酚醛树脂6～8份。
[0006]优选的，所述改性白云石粉的制备方法包括以下步骤：向白云石粉内加入去离子水，去离子水的添加量为白云石粉质量的5～8倍，再加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为白云石粉质量的0.03～0.06倍，充分搅拌，然后加入硅钨酸盐和粘结剂，硅钨酸盐添加量为白云石粉质量的0.6～1.5倍，粘结剂添加量为白云石粉质量的0.2～0.4倍，超声分散40～60min，再进行冻干处理，冻干处理后，置入高温炉中，在900～1000℃的温度下，煅烧1～2h，冷却后，研磨过筛，得到改性白云石粉。
[0007]优选的，所述粘结剂为酸。
[0008]优选的，所述粘结剂为盐酸、柠檬酸和硼酸中的至少一种。
[0009]优选的，研磨过筛过程中，筛网的目数为120
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200目。
[0010]优选的，所述刚玉空心球堆积密度为0.9～1.0g/cm，所述熔融石英的粒度为0.03～0.1mm，所述锆莫来石的粒度为0.03～0.06mm，电熔刚玉的粒度为60～120目，所述氮化硼纤维的长度为300～600μm，所述镁尖晶石的粒度为0.03～0.1mm。
[0011]优选的，一种连铸用水口内衬层材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、混合共磨：将电熔刚玉、刚玉空心球、熔融石英、氮化硼纤维、改性白云石粉、锆莫来石和镁尖晶石混合均匀后，进行共磨；S2、造粒：向S1得到的混合物料中缓慢加入酚醛树脂进行造粒；S3、干燥成型：将S2得到的造粒料经干燥后采用等静压机成型；S4、烧成处理：将S3得到的产品在高温和还原气氛下烧成，烧成后再进行加工机表面处理、烘干，得到连铸用水口内衬层材料。
[0012]优选的，所述S3中，成型压力为100～120MPa。
[0013]优选的，所述S4中，烧成过程中，烧成温度1200～1300℃，升温速率为80～90℃/h，保温3～5h。
[0014]优选的，成型后连铸用水口内衬层的厚度为4～6mm。
[0015]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提出的连铸用水口内衬层材料，其制备方法简单，内衬层材料具有较强的耐冲刷能力，使用寿命长，且通过内衬层材料能够在水口的内壁形成防污层，防止氧化铝粘附以达到防堵塞的目的。
[0016]2、本专利技术提出的连铸用水口内衬层材料，其内部填充有改性白云石粉，通过硅钨酸盐对白云石粉进行改性，在进行高温烧结，得到改性白云石粉，其膨胀系数小，且能够在连铸用水口内衬层表面形成一层润滑层，具有较好的防污效果，避免氧化铝粘附，达到防堵塞的目的。
[0017]3、本专利技术提出的连铸用水口内衬层材料，其通过电熔刚玉、刚玉空心球、氮化硼纤维和锆莫来石相配合，保留了内衬材料低热传导、低热膨胀、缓解开浇时高温钢水对外层本体的热冲击的特性，同时具有很强的抗钢水冲刷能力。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0019]实施例1中，连铸用水口内衬层材料，包括由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12份、刚玉空心球16份、熔融石英8份、氮化硼纤维3份、改性白云石粉25份、锆莫来石6份、镁尖晶石2份和酚醛树脂6份。
[0020]进一步的，所述改性白云石粉的制备方法包括以下步骤：向白云石粉内加入去离子水，去离子水的添加量为白云石粉质量的5倍，再加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为白云石粉质量的0.03倍，充分搅拌，然后加入硅钨酸盐和粘结剂，硅钨酸盐添加量为白云石粉质量的0.6倍，粘结剂添加量为白云石粉质量的0.2倍，超声分散40min，再进行冻干处理，冻干处理后，置入高温炉中，在900℃的温度下，煅烧1h，冷却后，研磨过筛，得到改性白云石粉。
[0021]进一步的，所述粘结剂为酸。
[0022]进一步的，所述粘结剂为盐酸、柠檬酸和硼酸中的至少一种。
[0023]进一步的，研磨过筛过程中，筛网的目数为120目。
[0024]进一步的，所述刚玉空心球堆积密度为0.9～1.0g/cm，所述熔融石英的粒度为0.03～0.1mm，所述锆莫来石的粒度为0.03～0.06mm，电熔刚玉的粒度为60～120目，所述氮化硼纤维的长度为300～600μm，所述镁尖晶石的粒度为0.03～0.1mm。
[0025]进一步的，一种连铸用水口内衬层材料的制备方法，包括以下步骤：S1、混合共磨：将电熔刚玉、刚玉空心球、熔融石英、氮化硼纤维、改性白云石粉、锆莫来石和镁尖晶石混合均匀后，进行共磨；S2、造粒：向S1得到的混合物料中缓慢加入酚醛树脂进行造粒；S3、干燥成型：将S2得到的造粒料经干燥后采用等静压机成型；S4、烧成处理：将S3得到的产品在高温和还原气氛下烧成，烧成后再进行加工机表面处理、烘干，得到连铸用水口内衬层材料。
[0026]进一步的，所述S3中，成型压力为100MPa。
[0027]进一步的，所述S4中，烧成过程中，烧成温度1200℃，升温速率为80℃/h，保温3h。
[0028]进一步的，成型后连铸用水口内衬层的厚度为4mm。
[0029]实施例2中，连铸用水口内衬层材料，包括由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉18份、刚玉空心球30份、熔融石英12份、氮化硼纤维7份、改性白云石粉32份、锆莫来石12份、镁尖晶石8份和酚醛树脂8份。
[0030]进一步的，所述改性白云石粉的制备方法包括以下步骤：向白云石粉内加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.连铸用水口内衬层材料，其特征在于，包括由以下按照重量份的原料组成：电熔刚玉12～18份、刚玉空心球16～30份、熔融石英8～12份、氮化硼纤维3～7份、改性白云石粉25～32份、锆莫来石6～12份、镁尖晶石2～8份和酚醛树脂6～8份。2.根据权利要求1所述的连铸用水口内衬层材料，其特征在于，所述改性白云石粉的制备方法包括以下步骤：向白云石粉内加入去离子水，去离子水的添加量为白云石粉质量的5～8倍，再加入六偏磷酸钠，六偏磷酸钠的添加量为白云石粉质量的0.03～0.06倍，充分搅拌，然后加入硅钨酸盐和粘结剂，硅钨酸盐添加量为白云石粉质量的0.6～1.5倍，粘结剂添加量为白云石粉质量的0.2～0.4倍，超声分散40～60min，再进行冻干处理，冻干处理后，置入高温炉中，在900～1000℃的温度下，煅烧1～2h，冷却后，研磨过筛，得到改性白云石粉。3.根据权利要求2所述的连铸用水口内衬层材料，其特征在于，所述粘结剂为酸。4.根据权利要求3所述的连铸用水口内衬层材料，其特征在于，所述粘结剂为盐酸、柠檬酸和硼酸中的至少一种。5.根据权利要求2所述的连铸用水口内衬层材料，其特征在于，研磨过筛过程中，筛网的目数为120
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200目。6.根据权利要求1所述的连铸用水口内衬层材...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆娟，
申请(专利权)人：赛文斯新型材料无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：