[发明专利]一种应用于电磁搅拌工艺的浸入式水口

说明书

技术领域

本发明涉及连铸生产技术领域，尤其涉及一种应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口。

背景技术

水口作为连铸生产的辅助工艺环节，一直一来没有引起足够的重视，但是随着连铸工艺生产的不断进步，特别是随着水口更换技术的投用，水口更换在日常生产过程越来越频繁，而且随着连浇炉数的提高，水口更换的数量也逐渐增加；而随着水口数量使用的增加，水口使用引发的生产事故和质量事故也越来越多。

近年来，为了提高产品质量，连铸机大多都采用了电磁搅拌工艺来提高钢坯的内部质量。而随着这一技术在连铸机上的推广，水口使用过程中暴露的问题越来越多，由于电磁搅拌对水口的冲刷加重，水口在使用一段时间后，水口底部就被冲刷难以继续维持生产，必须进行换水口作业。而换水口引起的卷渣以及水口冲刷掉的材质，进入钢水后污染钢水质量。导致钢坯在轧线轧制时出现堆钢、脆断等事故。2013年以前，由于钢质夹杂原因引起生产事故，每条轧线每年大约都在35起以上，对轧线的安全生产影响较大。而由于水口材质污染钢质造成的拉拔脆断等问题引发的产品异议也频繁出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在电磁搅拌工艺条件下有效提高其使用寿命的的应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口。

为解决上述问题，本发明所述的一种应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口，其特征在于：该侵入式水口是指首先将浸入水口基体、内衬及渣线材料在高速混练机中均匀混合，得到坯料；然后，采用普通小方坯浸入式水口的制作工艺将所述坯料在55~65℃烘10~14h，得到烘干后的坯料，该烘干后的坯料装入模具，并置于冷等静压机中，在成型压力为100~140MPa的条件下进行成型，得到复合内衬厚度为4~6mm的成型料；最后，将所述成型料在氮气保护炉中，以1℃·min^-1的速度升温至1100℃并保温5h，经喷涂防氧化涂料即得；其中所述浸入水口基体由重量百分比为65~75%的电熔刚玉、20~30%的鳞片石墨、1~3%的0.04mm硅粉、2~4%的酚醛树脂结合剂组成，所述内衬由重量百分比为60~70%的电熔刚玉、20~30%的锆莫来石、3~5%的0.04mm硅粉、3~7%的酚醛树脂结合剂组成，所述渣线材料由重量百分比为76~88%的粒度为四级的电熔钙钇稳定氧化锆、8~12%的鳞片石墨、2~6%的0.05~0.5微米Al₂O₃微粉、2~6%的酚醛树脂结合剂组成。      

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明渣线材料中采用粒度为四级的电熔钙钇稳定氧化锆为基本原料，同时加入0.05~0.5微米Al₂O₃微粉，并利用Al₂O₃的超细粉的化学活性以及烧结活性，使其分布在氧化锆耐火材料的骨料之间，有效提高其抗侵蚀能力，从而有效解决现场使用寿命短，频繁换水口引起的钢质问题（参见表1）。

表1本发明的技术理化指标

2、使用本发明获得的水口，水口的使用寿命可以从10炉提高的30炉，水口的使用寿命增加10小时；换水口次数有原来的每个浇次3~4次，降低到0~1次；由于换水水口产生事故坯由10kg/t降低到现在的2kg/t；钢质原因引起的轧线堆钢有原来的35起/每年，降低到1~2起/每年；而且寿命增加的水口现场使用能保证结晶器水口流场，保护渣化渣效果，能有效提高连铸生产的稳定性和产品质量。

3、本发明主要适用于使用电磁搅拌工艺的方坯连铸钢种。

具体实施方式

实施例1     一种应用于电磁搅拌工艺的侵入式水口，该侵入式水口是指首先将浸入水口基体、内衬及渣线材料在高速混练机中均匀混合，得到坯料；然后，采用普通小方坯浸入式水口的制作工艺将坯料在55℃烘14h，得到烘干后的坯料，该烘干后的坯料装入模具，并置于冷等静压机中，在成型压力为100MPa的条件下进行成型，得到复合内衬厚度为4~6mm的成型料；最后，将成型料在氮气保护炉中，以1℃·min^-1的速度升温至1100℃并保温5h，经喷涂防氧化涂料即得。

其中：

浸入水口基体由重量百分比（kg/kg）为65%的电熔刚玉、30%的鳞片石墨、3%的0.04mm硅粉、2%的酚醛树脂结合剂组成。

内衬由重量百分比（kg/kg）为60%的电熔刚玉、30%的锆莫来石、3%的0.04mm硅粉、7%的酚醛树脂结合剂组成。