[发明专利]一种防堵塞中间包上水口及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢用功能耐火材料，特别涉及钢的连续铸造生产过程中使用的一种防堵塞中间包上水口及其制造方法。

背景技术

中间包上水口是连续铸钢生产过程中的重要部件，它安装在中间包底部。上水口碗部与中间包整体塞棒相配合，通过塞棒的上下移动来控制钢水的流量；上水口底部与浸入式水口相连接。通过塞棒的控制，钢水从中间包中，依次流经中间包上水口、浸入式水口到达结晶器中。流钢通道是否通畅，直接影响到连续铸钢的生产。

在连续铸钢过程中，一方面由于钢中的固体夹杂物在中间包上水口内壁沉积，另一方面由于钢水中的铝与上水口中的氧(或被吸入的氧)之间的化学反应产物氧化铝，沉积在上水口内壁上，导致上水口堵塞。现在普遍采用透气性铝锆碳质中间包上水口防止上水口堵塞，使用中通过上水口中的狭缝式气隙，向上水口内壁吹氩气，防止夹杂物和反应产物在上水口内壁沉积。

铝锆碳质透气性中间包上水口结构中的狭缝式气隙，一般通过蜡环烧蚀后获得，而蜡环的制作工艺复杂，效率低，成型过程中蜡环位置和厚度不易控制，影响透气性能的稳定。

铝锆碳质透气性中间包上水口在使用中，由于上水口狭缝式气隙与内壁之间的透气材料气孔率高，厚度较薄，强度相对较低，透气材料易出现裂纹，钢水就会渗入到狭缝式气隙中，沿着吹氩气道流出，造成生产安全事故。一直以来，透气性中间包上水口气道穿钢是连续铸钢生产过程中常见事故之一。

铝锆碳质透气性中间包上水口在使用中，一方面存在输送氩气的管道漏气或安装时管道与上水口连接处漏气；另一方面，上水口外壁也是多孔材料，部分氩气同时从水口外壁漏出，两方面原因导致氩气背压变小，上水口内壁有效氩气流量不足，透气性中间包上水口存在防堵塞的功能降低的可能。

铝锆碳质透气性中间包上水口在使用中，在不同的钢水条件下，所吹氩气的流量指标不易确定，增大了连续铸钢生产的工艺控制难度。氩气流量过小，中间包上水口易堵塞；氩气流量过大，会导致结晶器中钢液位波动过大，影响结晶器冶金功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种防堵塞中间包上水口及其制造方法，该中间包上水口使用中既不需吹氩气，又能防止上水口堵塞，生产过程中成型简单，使用过程中安全可靠。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种防堵塞中间包上水口，该中间包上水口由三部分复合而成：碗部、内层采用防堵塞的锆钙碳材料；外层和底层采用不同组分的铝锆碳材料。

①所述上水口碗部、内层采用的锆钙碳材料由下述成分按重量比例组成：

鳞片石墨0～35份，0mm＜粒度＜0.5mm；

锆酸钙60～99.5份，粒度为两种：0.1mm≤粒度A≤0.5mm，0mm＜粒度B＜0.1mm；粒度A与粒度B的重量比例为：(2～3.5)∶1；

添加剂0.5～5份；所述添加剂为金属硅粉、碳化硅、碳化硼、或硼化钙中的一种或几种组合；

外加上述总重量4～12％的酚醛树脂；

②所述上水口外层采用的铝锆碳材料由下述成分按重量比例组成：

鳞片石墨20～27份，0mm＜粒度＜0.5mm；

棕刚玉57～65份，粒度为两种：0.1mm≤粒度A≤0.5mm，0mm＜粒度B＜0.1mm；粒度A与粒度B的重量比例为：(1～1.5)∶1；

锆莫来石10～15份；0mm＜粒度＜0.2mm；

添加剂3～7份；所述添加剂为硼砂、玻璃粉、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种组合；

外加上述总重量8～12％的酚醛树脂；

③所述上水口底部采用的铝锆碳材料由下述成分按重量比例组成：

鳞片石墨7～15份，其粒度为：0mm＜粒度＜0.5mm；

棕刚玉70～78份，粒度为两种：0.1mm≤粒度A≤0.5mm，0mm＜粒度B＜0.1mm；粒度A与粒度B的重量比例为：(0.3～1)∶1；

锆莫来石10～15份，0mm＜粒度＜0.2mm；

添加剂4～7份；所述添加剂为金属硅粉、碳化硼、碳化硅、三聚磷酸钠中的一种或几种组合；

外加上述总重量8～12％的酚醛树脂。

上述防堵塞中间包上水口的制造工艺如下：

1)配料：按照配料单把各种原料称好备用；

2)混合：把底部用料、外层用料、内层及碗部用料加入到高速混合机中，最后加入酚醛树脂，混合均匀后，干燥备用；