[发明专利]水口、铸造装置和铸造方法

说明书

本发明涉及水口、铸造装置和铸造方法，所述铸造装置包括：中间包，在其中容纳钢水；浸入式水口，其连接至所述中间包的底部并且包括水口主体和衬里，所述衬里围绕所述水口主体的至少一部分内壁并且包含氧化镁稳定的氧化锆(MgO稳定的ZrO₂，MSZ)；以及电源单元，其用于向所述水口主体供电，由此通过电化学脱氧反应防止水口阻塞。

技术领域

本公开涉及水口、铸造装置和铸造方法，并且更具体地涉及能够通过电化学脱氧反应抑制阻塞现象的水口、铸造装置和铸造方法。

背景技术

连铸工艺是这样的工艺：其中将容纳精炼钢水的钢水包放入连铸装置中，然后通过使液态钢水从钢水包通过中间包移动至铸模/结晶器而将其转变为固体铸件。在这种情况下，浸入式水口位于中间包的底部，使钢水从中间包移动至铸模/结晶器，并且浸入钢水中且与钢水长时间接触。因此，需要优异的耐久性。浸入式水口由Al₂O₃-C材料制成，所述Al₂O₃-C材料由氧化铝(Al₂O₃)和石墨(C)组成，氧化铝(Al₂O₃)耐火性和耐熔融金属腐蚀性优异，石墨(C)具有相对于夹杂物(熔渣组分)的小润湿性、和小膨胀量、以及良好的导热性。

浸入式水口是圆柱状耐火材料，其充当从中间包向铸模/结晶器供给钢水的流道。在钢水移动进入浸入式水口期间，由于温度下降、钢水与水口内壁间界面处的界面反应、以及钢水中的夹杂物对水口内壁的附着性，因此阻塞层从水口的内壁向水口的中心生长。这种水口阻塞导致连铸过程中断，这引起不利影响，例如生产率和铸件品质劣化等。因此，为了防止这样的水口阻塞，引入了多孔型浸入式水口，其由水口的内部向钢水供给惰性气体以通过起泡防止夹杂物的附着；熔化损失型水口，其引入耐火材料，所述耐火材料与主要引起水口阻塞的铝氧化物反应而形成低熔点化合物，而使水口阻塞层与水口材料一起熔化；以及耐火材料，其抑制夹杂物的附着或与钢水的接触。

发明内容

本公开提供了能够在铸造期间通过电化学脱氧反应防止水口阻塞现象的水口、铸造装置和铸造方法。

本公开提供了用于提高铸造工艺效率和生产率的水口、铸造装置和铸造方法。

根据本公开的一个实施方案的水口可包括：水口主体，其具有内部中空部分和排出孔，钢水可通过所述内部中空部分移动，所述钢水可通过所述排出孔移动至所述内部中空部分外；以及衬里，其围绕所述水口主体的内壁的至少一部分并且包含MgO稳定的ZrO₂(MSZ)。

水口主体可包含Al₂O₃，其中水口主体可包含20重量％至30重量％的碳含量。

衬里可包含80重量％至95重量％的MgO稳定的ZrO₂和5重量％至20重量％的碳。

MgO稳定的ZrO₂可包含8mol％至15mol％的氧化镁(MgO)。

相对于衬里的纵向方向，可在衬里的顶部和底部中至少一者上设置暂置环(dummyring)。

暂置环可包含碳含量。

暂置环可具有基于衬里的总长度的1％至2％的长度。

根据本公开的一个实施方案的铸造装置可包括：中间包，在其中容纳钢水；浸入式水口，其连接至所述中间包的底部，其中所述浸入式水口包括水口主体和衬里，所述衬里围绕所述水口主体的至少一部分内壁并且包含MgO稳定的ZrO₂(MSZ)；以及电源，其使容纳在所述中间包中的钢水与所述水口主体彼此电连接。

水口主体可包含Al₂O₃，并且水口主体可包含20重量％至30重量％的碳含量。