[发明专利]一种浸入式水口镁锆共晶侧孔材料

说明书

本发明公开了一种浸入式水口镁锆共晶侧孔材料，包括以下质量百分比的原料：镁锆砂、石墨粉、熔融石英粉、单质硅粉、碳化硅粉、碳化硼粉、粉末状树脂，液态树脂；镁锆砂粒度不大于1mm，其化学组分包括MgO：94～98％，ZrO₂：2～6％；石墨粉的粒度不大于100目。本发明提供的镁锆共晶侧孔材料具有较高的抗氧化性，抗热震稳定性、抗冲刷性和抗渣侵蚀性；采用其制备的浸入式水口，机械强度高，能够大幅度延长使用寿命，提高连续铸钢作业效率；同时，在生产的帘线钢钢坯拉丝过程中，帘线钢钢坯不易断裂，且能够有效防止浸入式水口内壁杂质粘附、堵塞的现象发生。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，特别涉及一种浸入式水口镁锆共晶侧孔材料。

背景技术

浸入式水口安装在中间包和结晶器之间，把钢水从中间包输送到结晶器，在连铸生产中起到了保护钢水不发生二次氧化，防止氮溶入或渣混入钢水以及防止飞溅，稳定结晶器的液体流场等作用。浇注过程中浸入式水口既要承受浇钢初期的强烈热震，又要经受钢液和保护渣的侵蚀，因此，要求浸入式水口具有良好的抗热震稳定性、抗冲刷性和抗渣侵蚀性。

用于生产钢帘线的帘线钢对于钢水的纯净度和钢水中的非金属夹杂物要求非常严格，尤其是变形性较差的脆性夹杂物(如Al₂O₃及TiN)，在拉拔或合股过程中，钢基体变形而夹杂物不变形，会形成钢丝断裂。因此，对于帘线钢来说，必须严格控制夹杂物的数量及形态。国内用于帘线钢生产的连铸功能耐火材料还是主要以铝碳-铝锆碳材质为主，该种材质的功能耐火材料具有抗热震性能稳定、抗冲刷、抗侵蚀、能够满足长寿命连续浇铸的使用要求等特点。但是，该种材质也容易造成在钢水中引入铝质脆性夹杂的致命缺点，导致生产的帘线钢钢坯拉丝过程中易断裂的现象，难以完全满足钢铁企业生产更高洁净度帘线钢的标准要求。因此，帘线钢用镁碳浸入式水口应运而生。

但是，现有技术中，镁砂是生产MgO-C质浸入式水口耐火材料的主要原料，镁砂的纯度对MgO-C耐火材料的性能有着很大的影响，由于纯度再高的镁砂，方镁石的晶间相基本都是CaO、SiO₂、Fe₂O₃、B₂O₃等，这些杂质相的存在使得MgO-C质耐火材料一方面降低了方镁石的直接结合程度，另一方面在高温下与Mg0形成低熔物，降低了抗冲刷能力；同时，由于镁砂热膨胀系数较大，使得MgO-C质耐火材料的热震稳定性较差；为改善镁碳材质抗热震性能以及抗冲刷性能，用镁锆共晶材料代替镁砂制备一种新型侧孔材料，并且此侧孔材料同时作为具有突出的、优良性能的耐火材料是亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种浸入式水口镁锆共晶侧孔材料，与此同时，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种使用上述浸入式水口镁锆共晶侧孔材料制备浸入式水口的方法，大大提高了浸入式水口镁锆碳材质的抗热震性能以及抗冲刷性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种浸入式水口镁锆共晶侧孔材料，包括以下质量百分比的原料：镁锆砂60～70％、石墨粉20～25％、熔融石英粉2～3％、单质硅粉0.5～3％、碳化硅粉0.5～4％、碳化硼粉0～1％、粉末状树脂1～3％，液态树脂5～15％；镁锆砂粒度不大于1mm，其化学组分包括MgO：94～98％，ZrO₂：2～6％；石墨粉的粒度不大于100目。

作为进一步的技术方案，镁锆砂的粒度包括1～0.5mm、0.5～0.2mm和200目。

作为进一步的技术方案，三种粒度的镁锆砂重量比为1∶3.5∶2.5。

作为进一步的技术方案，石墨粉的粒度包括80目和100目，该两种粒度的石墨粉重量比为1∶1.5；单质硅粉、碳化硼粉、碳化硅粉的粒度均小于350目。

作为进一步的技术方案，液态树脂温度在20℃以下，粘度不低于1200MPa·s。