[发明专利]一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法

说明书

本发明涉及耐火材料技术领域，公开了一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法。无碳浸入式水口内衬材料由以下重量份数的原料组成：锆莫来石30‑50份，多孔材料15‑25份，白刚玉80#5‑10份，白刚玉200目10‑15份，白刚玉320目10‑15份，碳化硅0.5‑1份，硼玻璃0.5‑1份，氮化硼0.5‑1份，液体酚醛树脂2‑10份。本发明提供的浸入式水口内衬材料制备的浸入式水口具有较高的强度、较好的热震稳定性，采用其制备的浸入式水口对钢水不增碳、且没有结瘤现象出现。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法。

背景技术

连铸浸入式水口是连接中间包和结晶器的关键耐材，钢水通过浸入式水口进入结晶器，通过实时调节浸入式水口上部与塞棒的相对位置，改变两者之间的缝隙，控制着浸入式水口截面过钢量和连铸机生产效率，决定着结晶器液面状态，从而影响到连铸坯质量。近年来，全世界对超低碳钢的需求日益增加。为满足此要求，在钢水冶炼过程中也需尽量减少碳的含量。目前使用的浸入式水口多为含碳材料，其使用过程中存在的脱碳现象，导致钢水中的碳含量变大。同时，在传输过程中，钢水与浸入式水口内壁不可避免地接触，钢水含有的夹杂物在水口内壁粘附、聚集，随着时间延长，在水口内壁形成结瘤物。碳是水口结瘤的主要原因之一，所以铝碳水口的结瘤是目前面临的主要问题，因为结瘤不但堵塞钢水从中间包流向结晶器，同时它还影响钢水的流向，从而影响钢水的质量。因此，无碳浸入式水口已成为发展的必然趋势。

然而，随着浸入式水口内衬材料中碳含量的降低，材料的热震稳定性能变差，使用过程中容易出现炸裂、剥落，从而影响水口的使用。

因此，如何提供一种无碳浸入式水口内衬材料，使浸入式水口在无碳的基础上仍具有高的热震稳定性能，是本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种无碳浸入式水口内衬材料及制备方法，本发明解决了浸入式水口内衬材料随着碳含量的降低，材料的热震稳定性能变差的问题，实现了浸入式水口内衬材料无碳与热震稳定性共存的效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种无碳浸入式水口内衬材料，包括以下重量份数的原料：锆莫来石30-50份，多孔材料15-25份，白刚玉80#5-10份，白刚玉200目10-15份，白刚玉320目10-15份，碳化硅0.5-1份，硼玻璃0.5-1份，氮化硼0.5-1份，液体酚醛树脂2-10份。

优选的，所述锆莫来石含有两种粒径范围，其中，粒径为0.21-0.59mm的锆莫来石为20-30份，剩余锆莫来石的粒径≤0.21mm。

优选的，所述的多孔材料由氧化铝、石英粉和镁砂为原料，以纸浆废液为结合剂，经湿碾、困料后在90-110MPa下压制成型，干燥后在1400-1500℃下保温2-3h原位烧结反应而成；

其中，困料时间为10-12h。

优选的，所述多孔材料的化学成分质量比为MgO：Al₂O₃：SiO₂＝3-10：50-60：30-40，所述纸浆废液添加量占多孔材料的8-15％。

优选的，所述多孔材料的粒径≤0.21mm，其中200目筛分占总量的30-40％。

优选的，所述的液态酚醛树脂在20℃时，粘度为600-1000mPa·s以上。

本发明的另一目的是提供一种无碳浸入式水口内衬材料的制备方法，具体制备步骤如下：

1)称取锆莫来石，多孔材料，白刚玉，碳化硅，硼玻璃，氮化硼，混合均匀后共磨，制成混合粉体；

2)将液态酚醛树脂加入步骤1)制成的混合粉体中，进行混合，然后进行造粒，得到造粒料；