[发明专利]一种无碳滑面中包上水口及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金连铸中间包用功能耐火材料及其制备方法，特别涉及一种中包上水口及其制备方法。

背景技术

目前我国钢厂板坯连铸过程中，钢液从中间包到结晶器基本采用中间包上水口配合快换浸入水口使用，中间包上水口与快换浸入式水口之间采用快换机构使中间包滑面与浸入水口滑面紧密接触，并在两滑面之间采用吹氩密封保护以隔绝空气进入钢液中。通常浸入水口寿命约300～600分钟不等，而中包水口及塞棒使用寿命400～1200分钟不等，因此一般情况下连铸过程中需使用快换机构更换浸入式水口。常规情况下，中包水口滑面与浸入水口滑面采用相同材质，一般为中低碳铝碳、锆碳、镁碳或石英复合材质(游离碳和树脂热解碳含量约10～20％)。由于含碳，材料具有较好的抗热震和抗剥落性能，但在抗氧化性和耐磨性能方面明显不足，在更换浸入水口时经常出现中包水口滑面磨损严重的情况，从而导致中包水口滑面和浸入水口滑面之间配合变差，钢液从滑面之间溢出或空气从滑面之间进入钢液影响钢液增氮或夹杂，影响钢厂连铸寿命的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高强度、耐磨性能和抗氧化性能的中包上水口及其制备方法，减少滑面之间空气进入钢液或钢液从滑面之间溢出的可能，提高连铸作业水平。

具体技术方案由如下步骤实现：

一种无碳滑面中包上水口，包括低碳碗部1、高碳本体2和无碳滑面3，所述低碳碗部1为低碳尖晶石-碳复合材料，所述高碳本体2为Al₂O₃-C复合材料，所述无碳滑面3包括如下重量份的组份：

刚玉59-100重量份    石英8-15重量份

碳黑0.5-1重量份     碳化硼0.5-1.5重量份

碳化硅1-3重量份     金属硅粉2-4重量份

固体树脂3-8重量份   液体树脂2-5重量份。

优选地，无碳滑面3由包括如下原料重量份的组份：

刚玉84重量份      石英10重量份

碳黑1重量份       碳化硼1重量份

碳化硅2重量份     金属硅粉3重量份

固体树脂5重量份   液体树脂3重量份。

优选地，所述的无碳滑面3中碳含量小于所述无碳滑面总重量的3％。

优选地，所述的刚玉包括36目的板状刚玉8-15重量份、46目的电熔棕刚玉8-15重量份、80目的电熔棕刚玉8-15重量份、粒度为0.2-0.1mm熔融石英8-15重量份和325目的板状刚玉35-55重量份。

优选地，所述刚玉包括36目的板状刚玉10重量份、46目的电熔棕刚10重量份、80目的电熔棕刚玉10重量份和325目的板状刚玉54重量份。

优选地，所述的低碳碗部1中尖晶石含量大于所述低碳碗部1总重量的60％。

优选地，所述的低碳碗部1中碳含量占所述低碳碗部1总重量的10％-15％。

优选地，所述的高碳本体2中氧化铝含量占大于所述高碳本体2总重量的45％。

优选地，所述的高碳本体2中碳含量大于所述高碳本体2总重量的20％。

一种中包上水口的制备方法，包括如下步骤：

A、制备无碳滑面3材料：将59-100重量份的刚玉、8-15重量份的石英、0.5-1重量份的碳黑、0.5-1.5重量份的碳化硼、1-3重量份的碳化硅和2-4重量份的金属硅粉进行干混造粒，然后再加入3-8重量份的固体树脂和2-5重量份的液体树脂作为结合剂进行湿混；

B、将低碳尖晶石-碳复合材料、Al₂O₃-C复合材料和上述制备完成的无碳滑面3材料分别加入低碳碗部1、高碳本体2和无碳滑面3的模具，振捣后成型，干燥烧制即得。

优选地，无碳滑面3由包括如下原料重量份的组份：

刚玉84重量份    石英10重量份

碳黑1重量份     碳化硼1重量份

碳化硅2重量份   金属硅粉3重量份

固体树脂5重量份 液体树脂3重量份。

优选地，所述的无碳滑面3中碳含量小于所述无碳滑面总重量的3％。

优选地，所述的刚玉包括36目的板状刚玉8-15重量份、46目的电熔棕刚玉8-15重量份、80目的电熔棕刚玉8-15重量份、粒度为0.2-0.1mm熔融石英8-15重量份和325目的板状刚玉35-55重量份。