防堵塞浸入式水口

摘要

本发明公开了一种防堵塞浸入式水口，该浸入式水口包括内孔体，所述内孔体为Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的成分按重量百分比计，Al2O3含量为57‑66％；SiO2含量为22‑30％；CaO含量为2‑6％；MgO含量为5‑11％。采用本发明的防堵塞浸入式水口，有效减轻了浸入式水口的结瘤和堵塞，改善了钢水可浇性，提高了连浇炉数，有利于改善铸坯质量和连铸生产的顺行。

权利要求

1.一种防堵塞浸入式水口，包括内孔体，其特征在于，所述内孔体为Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的成分按重量百分比计，Al2O3含量为57‑66％；SiO2含量为22‑30％；CaO含量为2‑6％；MgO含量为5‑11％。

2.如权利要求1所述的防堵塞浸入式水口，其特征在于，所述内孔体的厚度为5‑8mm。

3.如权利要求1所述的防堵塞浸入式水口，其特征在于，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的原料Al2O3、SiO2、CaO和MgO均采用粒径小于0.088mm的细粉。

说明书

防堵塞浸入式水口

技术领域

[0001] 本发明涉及一种浸入式水口，特别涉及一种防堵塞浸入式水口。

背景技术

[0002] 连铸生产中，在浇铸铝镇静钢时常常发生浸入式水口结瘤或堵塞，不得不增大滑板或塞棒的开度。严重的无法继续浇铸，如有快换水口就更换水口，如果是内装式整体水口，只能更换中间包。浸入式水口堵塞问题所有钢厂都会碰到，直接影响了连铸生产的顺行。水口结瘤还带来许多质量问题，如水口内结瘤物会引起偏流和结晶器液位波动，剥落的结瘤物上浮滞留在钢液里等，均使铸坯产生表面和内部缺陷，比如，板材的“黑线”和型材的探伤不合等缺陷。连铸机浸入式水口结瘤堵塞的问题始终未得到彻底解决，成为提高连铸生产效率的限制环节之一。

[0003] 连铸浸入式水口，一般地，本体为Al2O3‑C质材料，C含量≧25％，渣线为ZrO2‑C质材料，C含量13‑17％，内孔体(与钢水接触)采用Al2O3‑SiO2质材料，Al2O3成分65‑80％，SiO2成分15‑30％。这样的内孔体具有良好的抗侵蚀性和抗热震性，但容易结瘤和堵塞。

[0004] 针对水口堵塞问题,国内外的技术人员已进行了大量研究，水口堵塞主要是钢水中的内生夹杂物和外生夹杂物附着在水口内壁所致。内生夹杂物，炼钢脱氧产物Al2O3未能完全上浮去除，铝镇静钢或Al、Si镇静钢中形成的固态Al2O3夹杂物或含Al2O3的高熔点复合夹杂物，在钢液湍流作用下，容易在水口内壁吸附、聚集并长大，从而造成水口堵塞。钢包、中间包耐材侵蚀后进入钢水，如果没有完全上浮，就是外生夹杂物，如含MgO耐材侵蚀后形成MgO或镁铝尖晶石夹杂，由于熔点高容易附着在水口内壁。另外，水口材料内部发生反应、水口的结构以及中间包温度的变化，都会造成水口堵塞。

[0005] 防止水口堵塞的措施，包括提高钢水洁净度，吹入氩气等惰性气体，加速脱氧产物上浮，钙处理钢水，优化水口结构等。其中，吹氩容易造成结晶器液面波动而卷渣。

发明内容

[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种防堵塞浸入式水口，有效减轻浸入式水口的结瘤和堵塞。

[0007] 为实现上述目的，本发明的防堵塞浸入式水口，包括内孔体，所述内孔体为Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的成分按重量百分比计，Al2O3含量为57‑66％；SiO2含量为22‑30％；CaO含量为2‑6％；MgO含量为5‑11％。

[0008] 优选地，所述内孔体的厚度为5‑8mm。

[0009] 优选地，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的原料Al2O3、SiO2、CaO和MgO均采用粒径小于0.088mm的细粉。

[0010] 本发明的防堵塞浸入式水口，通过控制浸入式水口内孔体Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO复合氧化物的比例，使材料在浇铸温度下满足抗侵蚀性的同时，生成适量的高熔点液相，形成了光滑的表面，钢水中的夹杂物不容易附着在水口的内壁，防堵塞较好。采用本发明的防堵塞浸入式水口，有效减轻了浸入式水口的结瘤和堵塞，改善了钢水可浇性，提高了连浇炉数，有利于改善铸坯质量和连铸生产的顺行。

具体实施方式

[0011] 本发明的防堵塞浸入式水口，包括内孔体，其特征在于，所述内孔体为Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料，所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的成分按重量百分比计为：所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的成分按重量百分比计，Al2O3含量为57‑66％；SiO2含量为22‑30％；CaO含量为2‑6％；MgO含量为5‑11％。通过控制内孔体复合氧化物Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO的比例，使材料在浇铸温度下生成适量的高熔点玻璃相(液相)，形成光滑的表面，钢水中的夹杂物不容易附着在水口的内壁，达到防止水口内壁结瘤和堵塞的目的。

[0012] 常用氧化物，Al2O3、CaO、MgO的熔点都很高，都在2000℃以上，SiO2的熔点相对偏低，为1723℃。但是Al2O3和CaO会形成12CaO·7Al2O3(熔点1413℃，简称C12A7)低熔点相，Al2O3、CaO和SiO2会形成2CaO·Al2O3·SiO2(熔点1593℃，简称C2AS)低熔点相。只要复合氧化物的配合比例合适，高温下就会生成适量的高熔点液相，形成光滑的表面。

[0013] 下表列出了实施例和比较例，1‑4为实施例，5‑8为比较例：

[0014]

[0015]

[0016] 分析比较例，可以看出，实施例5主要因为高熔点相氧化物Al2O3的含量多，形成液相偏少。实施例6主要因为CaO偏少，形成C12A7和C2AS偏少，造成液相偏少。实施例7主要因为Al2O3偏少，CaO又偏高，高温下形成了较多的C12A7和C2AS，造成液相偏多。实施例8是现有的内孔体，主要成分是Al2O3和SiO2，有时还有少量ZrO2，这样的成分，在浇铸温度下基本不会形成液相，表面不光滑，容易结瘤堵塞。

[0017] 本发明复合氧化物Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO的来源，可选用廉价易得的原料。Al2O3和SiO2可选择铝硅系耐火原料引入，根据Al2O3较多、SiO2较少的比例，可选择莫来石或矾土，CaO可选择硅灰石引入，MgO可选择中、低档镁砂引入，高档镁砂成本太高。所述Al2O3‑SiO2‑CaO‑MgO材料的原料Al2O3、SiO2、CaO和MgO均采用粒径小于0.088mm的细粉，这样有利于高温下相互间反应形成一定的液相。

[0018] 本发明浸入式水口的制造方法，与一般含内孔体的水口相同。本发明的防堵塞浸入式水口，还包括本体和渣线，本体为Al2O3‑C质材料，渣线为ZrO2‑C质材料。

[0019] 所述内孔体的厚度为5‑8mm。

[0020] 应当了解，本发明并非意在使这些具体细节来构成对本发明保护范围的限制。在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，可对示例性具体实施方式的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本发明所附的权利要求书所确定的保护范围内。