一种无碳钢专用长寿命长水口及成型方法与流程

1.本发明涉及连铸技术领域，具体提供一种无碳钢专用长寿命长水口及成型方法。


背景技术：

2.随着炼钢厂新钢种的研发，一种超低碳钢或者无碳钢需求量日益增大。传统意义上的连铸用长水口使用过程中，长时间使用，内壁冲刷扩孔严重，耐材里面的碳元素融到钢水里面，增加了钢水中碳的含量，影响了超低碳钢或者无碳钢的成份要求。要减少耐材中的碳元素融入钢水，就要减少长水口的使用时间，避免长水口内孔的扩孔，原本长水口能正常使用8-10小时，现在只能控制在2小时以内，这样就造成了耐材的浪费，炼钢成本的增加。
3.专利号cn03111025.8公开了一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法，涉及一种在连续铸钢低碳钢生产中使用的一种非预热超低碳钢用长水口及其制作方法。非预热超低碳钢用长水口是由以下组份组成：本体材料由鳞片石墨10~35%、碳化硅以及金属硅粉1~10%、熔融石英5~25%、电熔锆莫来石5~15%、白刚玉35~55%；内衬材料由电熔锆莫来石10~40%、镁铝尖晶石40~70%、轻烧α-al2o
3 5-20%组成；由本体和内衬复合制成长水口，内衬的厚度为1~10mm，内衬材料的导热系数低于8千卡/米。


技术实现要素：

4.由于连铸用长水口使用过程中渣线外部需要接触钢水，需要长时间有抗侵蚀性能，大部分纯铝碳质渣线会受钢水和液渣的侵蚀而出现沟壑状，侵蚀部位过深，耐材中的碳元素融入钢水会过多，会影响了超低碳钢或者无碳钢的成份要求。需要渣线材质具有抵御多种钢水和液渣的侵蚀性能。
5.针对以上问题，本发明提供一种无碳钢专用长寿命长水口及成型方法；一方面，本发明提供了如下技术方案：一种无碳钢专用长寿命长水口，所述长水口的结构包括内层防炸衬、第二层抗冲刷衬，其中，所述第二层抗冲刷衬位于长水口本体的内壁，所述内层防炸衬位于所述第二层抗冲刷衬的外层。
6.更进一步的，所述长水口的结构还包括抗侵蚀渣线，所述抗侵蚀渣线位于所述长水口本体下部的外壁。
7.更进一步的，所述内层防炸衬的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，40-50份；漂珠30-40份；棕刚玉150#-0粒度，20-30份；黏土10-15份。
8.所述内层防炸衬不含碳元素，并通过材料热稳性提高防炸衬的热稳和隔热的作用。
9.更进一步的，所述第二层抗冲刷衬的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，20-30份；熔融石英0.5-0.2粒度，10-20份；白刚玉36#粒度20-30份；白刚玉320#-0粒度，10-20份；氧化锆325#-0粒度，25-35份；漂珠10-20份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份；固体树脂1-3份。
10.所述第二层抗冲刷衬是抗冲刷衬，能完全抵御钢水的冲刷，长时间使用不扩孔。二
层衬中不含碳元素，需要具备抗冲刷性能，热稳性能差，不能单独免烘烤使用，二层衬热稳差，抗冲刷性能强，厚度6-8mm。
11.更进一步的，所述抗侵蚀渣线组份为：鳞片石墨+598粒度，18-30份；镁铝尖晶石36-60#粒度，30-40份；镁铝尖晶石325#-0粒度，30-40份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份，固体树脂1-3份。
12.由于渣线外部需要接触钢水，需要具有长时间有抗侵蚀性能，大部分纯铝碳质渣线会受钢水和液渣的侵蚀而出现沟壑状，造成侵蚀部位过深，耐材中的碳元素融入钢水会过多，从而影响了超低碳钢或者无碳钢的成份要求。需要渣线材质具有抵御多种钢水和液渣的侵蚀性能。
13.本发明另一方面，提供一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，所述方法实现步骤如下：第一步，预制内层防炸衬：把内层防炸衬胶套套入内衬中芯模具，加入内层防炸衬料，压制成型，厚度8-10mm，防炸内衬成型完后不用取模；第二步，预制第二层抗冲刷衬：在底层内层防炸衬模具上套入二层衬衬套，加入第二层抗冲刷衬料，压制成型，厚度6-8mm。
14.更进一步的，将所述内层防炸衬，第二层抗冲刷衬固定于长水口本体的内壁。
15.更进一步的，所述抗侵蚀渣线设置于所述长水口本体下部的外壁。
16.更进一步的，所述内层防炸衬料的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，40-50份；漂珠30-40份；棕刚玉150#-0粒度，20-30份；黏土10-15份。
17.所述第二层抗冲刷衬料的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，20-30份；熔融石英0.5-0.2粒度，10-20份；白刚玉36#粒度20-30份；白刚玉320#-0粒度，10-20份；氧化锆325#-0粒度，25-35份；漂珠10-20份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份；固体树脂1-3份。
18.更进一步的，所述所述抗侵蚀渣线料的组份为：鳞片石墨+598粒度，18-30份；镁铝尖晶石36-60#粒度，30-40份；镁铝尖晶石325#-0粒度，30-40份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份，固体树脂1-3份。
19.与现有技术相比，本发明一种无碳钢专用长寿命长水口及成型方法具有以下突出的有益效果：由于防炸内衬不含碳元素，通过材料热稳性提高防炸衬的热稳和隔热。防炸衬接触钢水15-20分钟后，随着钢水的冲刷，长水口外层慢慢升温，达到800℃以上，内层防炸衬会被钢水冲刷掉，此时长水口外层温度与钢水温度差在耐材的热稳范围内，不会出现炸裂现象，内层衬中没有碳元素，也不会导致钢水增碳；二层抗冲刷衬，能完全抵御钢水的冲刷，长时间使用不扩孔，抗冲刷性能强。
附图说明
20.图1是本发明长水口剖面结构结构示意图；附图标记说明：1、内层防炸衬，2、第二层抗冲刷衬，3、长水口本体，4、抗侵蚀渣线。
具体实施方式
21.下面将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1
22.第一步，预制内层防炸衬1：把内层防炸衬胶套套入内衬中芯模具，加入内层防炸衬料（所述内层防炸衬料的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，40份；漂珠30份；棕刚玉150#-0克粒度，20份；黏土10份，外加8份液体树脂混炼制成，每份1公斤），压制成型，厚度8mm，防炸内衬成型完后不取模；第二步，预制第二层抗冲刷衬2：在底层内层防炸衬模具上套入二层衬衬套，加入第二层抗冲刷衬料（所述第二层抗冲刷衬料的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，20份；熔融石英0.5-0.2克粒度，10份；白刚玉36#粒度，20份；白刚玉320#-0粒度，10份；氧化锆325#-0粒度，25份；漂珠10份；金属硅粉1份；碳化硼1份；固体树脂1份。外加9份液体树脂混炼制成，每份4公斤），压制成型，厚度6mm。
23.将所述内层防炸衬1，第二层抗冲刷衬2固定于长水口本体3的内壁，具体过程如下：预制内衬整体成型好后（第二层抗冲刷衬复合到内层防炸衬上，成为一个整体），把预制好的整体内衬从内衬模具上取出来，套入到成型中芯模具上，然后把成型胶套套在成型模具底座上，用卡子紧固好。成型胶套跟成型中芯模形成空腔，再用成型定位器定住成型中芯和胶套，使成型中芯和成型胶套形成的空腔均匀。把称量好的长水口本体料加入空腔内，震打胶套，把长水口本体料震打到指定位置。
24.所述抗侵蚀渣线4（所述所述抗侵蚀渣线料的组份为：鳞片石墨18份；镁铝尖晶石36-60#粒度，30份；镁铝尖晶石320#-0粒度，30份；金属硅粉1份；碳化硼1份，固体树脂1份。外加8份液体树脂混炼制成，每份4公斤）设置于所述长水口本体3下部的外壁，具体过程如下：在震打好的长水口本体料上加入适量过渡层料，搅拌均匀，然后加入称量好的渣线料，震打到指定位置，取下成型定位器，成型中芯露出渣线料10mm左右，扣上铁盖和胶盖，用卡子紧固好，然后可压制成型）。
25.具体实施效果如下：实施案例一常温抗折强度使用8小时内径变化使用8小时外径变化内层防炸衬5.2mpa冲刷完,15分钟发红第二层抗冲刷衬6.5mpa抗冲刷衬厚度-3mm抗侵蚀渣线7.3mpa渣线位置直径-11mm
实施例2
26.第一步，预制内层防炸衬1：把内层防炸衬胶套套入内衬中芯模具，加入内层防炸衬料（所述内层防炸衬料的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，50份；漂珠40份；棕刚玉150#-0克粒度，30份；黏土15份。外加10份液体树脂混炼制成，每份1公斤），压制成型，厚度10mm，防炸内衬成型完后不用取模；第二步，预制第二层抗冲刷衬2：在底层内层防炸衬模具上套入二层衬衬套，加入第二层抗冲刷衬料（所述第二层
抗冲刷衬料的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，30份；熔融石英0.5-0.2克粒度，20份；白刚玉36#粒度，30份；白刚玉320#-0粒度，20份；氧化锆325#-0粒度，35份；漂珠20份；金属硅粉3份；碳化硼3份；固体树脂3份。外加11份液体树脂混炼制成，每份4公斤），压制成型，厚度8mm。
27.将所述内层防炸衬1，第二层抗冲刷衬2固定于长水口本体3的内壁。
28.所述抗侵蚀渣线4（所述所述抗侵蚀渣线料的组份为：鳞片石墨30份；镁铝尖晶石36-60#粒度，40份；镁铝尖晶石320#-0粒度，40份；金属硅粉3份；碳化硼3份，固体树脂3份。外加10份液体树脂混炼制成，每份4公斤）设置于所述长水口本体3下部的外壁。
29.具体实施效果如下：实施案例二常温抗折强度使用8小时内径变化使用8小时外径变化内层防炸衬5.5mpa冲刷完，20分钟发红第二层抗冲刷衬6.9mpa抗冲刷衬厚度-1.5mm抗侵蚀渣线7.8mpa渣线位置直径-9mm
实施例3
30.第一步，预制内层防炸衬1：把内层防炸衬胶套套入内衬中芯模具，加入内层防炸衬料（所述内层防炸衬料的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，45份；漂珠35份；棕刚玉150#-0克粒度，25份；黏土12份。外加9份液体树脂混炼制成，每份1公斤），压制成型，厚度9mm，防炸内衬成型完后不用取模；第二步，预制第二层抗冲刷衬2：在底层内层防炸衬模具上套入二层衬衬套，加入第二层抗冲刷衬料（所述第二层抗冲刷衬料的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，25份；熔融石英0.5-0.2克粒度，15份；白刚玉36#粒度，25份；白刚玉320#-0粒度，15份；氧化锆325#-0粒度，30份；漂珠15份；金属硅粉2份；碳化硼2份；固体树脂2份。外加10份液体树脂混炼制成，每份4公斤），压制成型，厚度7mm。
31.将所述内层防炸衬1，第二层抗冲刷衬2固定于长水口本体3的内壁。
32.所述抗侵蚀渣线4（所述所述抗侵蚀渣线料的组份为：鳞片石墨24份；镁铝尖晶石36-60#粒度，35份；镁铝尖晶石320#-0粒度，35份；金属硅粉2份；碳化硼2份，固体树脂2份。外加9份液体树脂混炼制成，每份4公斤）设置于所述长水口本体3下部的外壁。
33.具体实施效果如下：实施案例三常温抗折强度使用8小时内径变化使用8小时外径变化内层防炸衬5.8mpa冲刷完，17分钟发红第二层抗冲刷衬7.2mpa抗冲刷衬厚度-0.5mm抗侵蚀渣线8.5mpa渣线位置直径-8mm以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种无碳钢专用长寿命长水口，其特征在于，所述长水口的结构包括内层防炸衬（1）、第二层抗冲刷衬（2），其中，所述第二层抗冲刷衬（2）位于长水口本体（3）的内壁，所述内层防炸衬（1）位于所述第二层抗冲刷衬（2）的外层。2.根据权利要求1所述的一种无碳钢专用长寿命长水口，其特征在于，所述长水口的结构还包括抗侵蚀渣线（4），所述抗侵蚀渣线（4）位于所述长水口本体（3）下部的外壁。3.根据权利要求1所述的一种无碳钢专用长寿命长水口，其特征在于，所述内层防炸衬（1）的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，40-50份；漂珠30-40份；棕刚玉150#-0粒度，20-30份；黏土10-15份。4.根据权利要求1所述的一种无碳钢专用长寿命长水口，其特征在于，所述第二层抗冲刷衬（2）的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，20-30份；熔融石英0.5-0.2粒度，10-20份；白刚玉36#粒度20-30份；白刚玉320#-0粒度，10-20份；氧化锆325#-0粒度，25-35份；漂珠10-20份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份；固体树脂1-3份。5.根据权利要求2所述的一种无碳钢专用长寿命长水口，其特征在于，所述抗侵蚀渣线（4）组份为：鳞片石墨+598粒度，18-30份；镁铝尖晶石36-60#粒度，30-40份；镁铝尖晶石325#-0粒度，30-40份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份，固体树脂1-3份。6.基于上述任一权利要求的一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，其特征在于，所述方法实现步骤如下：第一步，预制内层防炸衬（1）：把内层防炸衬胶套套入内衬中芯模具，加入内层防炸衬料，压制成型，厚度8-10mm，防炸内衬成型完后不用取模；第二步，预制第二层抗冲刷衬（2）：在底层内层防炸衬模具上套入二层衬衬套，加入第二层抗冲刷衬料，压制成型，厚度6-8mm。7.根据权利要求6所述的一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，其特征在于，将所述内层防炸衬（1），第二层抗冲刷衬（2）固定于长水口本体（3）的内壁。8.根据权利要求3所述的一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，其特征在于，所述抗侵蚀渣线（4）设置于所述长水口本体（3）下部的外壁。9.根据权利要求6或7所述的一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，其特征在于，所述内层防炸衬料的组份为：熔融石英0.5-0.2粒度，40-50份；漂珠30-40份；棕刚玉150#-0粒度，20-30份；黏土10-15份；所述第二层抗冲刷衬料的组份为：锆莫来石0.59-0.21粒度，20-30份；熔融石英0.5-0.2粒度，10-20份；白刚玉36#粒度20-30份；白刚玉320#-0粒度，10-20份；氧化锆325#-0粒度，25-35份；漂珠10-20份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份；固体树脂1-3份。10.根据权利要求8所述的一种无碳钢专用长寿命长水口成型方法，其特征在于，所述所述抗侵蚀渣线料的组份为：鳞片石墨+598粒度，18-30份；镁铝尖晶石36-60#粒度，30-40份；镁铝尖晶石325#-0粒度，30-40份；金属硅粉1-3份；碳化硼1-3份，固体树脂1-3份。

技术总结
本发明公开了一种无碳钢专用长寿命长水口及成型方法，所述长水口的结构包括内层防炸衬、第二层抗冲刷衬，其中，所述第二层抗冲刷衬位于长水口本体的内壁，所述内层防炸衬位于所述第二层抗冲刷衬的外层。由于防炸内衬不含碳元素，通过材料热稳性提高防炸衬的热稳和隔热。防炸衬接触钢水15-20分钟后，随着钢水的冲刷，长水口外层慢慢升温，达到800℃以上，内层防炸衬会被钢水冲刷掉，此时长水口外层温度与钢水温度差在耐材的热稳范围内，不会出现炸裂现象，内层衬中没有碳元素，也不会导致钢水增碳；二层抗冲刷衬，能完全抵御钢水的冲刷，长时间使用不扩孔，抗冲刷性能强。抗冲刷性能强。抗冲刷性能强。


技术研发人员：李云涛 刘清波 葛学峰
受保护的技术使用者：青岛弘汉耐火材料有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/15