[发明专利]一种氧化锆水口及其制造方法

说明书

本发明公开了一种氧化锆水口，包括由氧化锆内芯，所述内芯内表面上设有一层可熔融的抗冲刷复合材料涂层。还公开了一种氧化锆水口的制造方法，包括：制作氧化锆内芯；制作抗冲刷复合材料涂料；将涂料加入到氧化锆内芯内，将内芯两头密封后放入高速离心机，离心成型；成型后加热到300℃烘干。通过在高致密度氧化锆上水口内芯内表面增加复合材料涂层，避免钢水与氧化锆水口内表面的直接接触，在钢水冲刷下复合涂层在5～10分钟内会慢慢消失，从而为氧化锆上水口争取5分钟的预热时间，避免微裂纹的出现，没有微裂纹的高致密度氧化锆上水口抗侵蚀性能非常好，使用寿命会大幅提高30～50％。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种氧化锆水口及其制造方法。

背景技术

水口主要采用镁质、高铝质、氧化锆质等耐火材料，经过高温烧结而成。在连铸过程中，无论是浸入式水口、大包长水口还是其他形式的水口，都会受到钢水的冲刷，关联设施的机械振动以及内外表面温度不同而产生的热应力。这些外在因素，对于没有柔性、脆性大、抗震性能差的耐火材料来说，容易生成裂纹，甚至会产生脆断现象，严重影响连铸过程的安全生产。随着钢厂对节能降耗的需求，对中间包寿命要求越来越高，对水口寿命普遍提高到40～60小时，现有的氧化锆水口生产方法对于60小时及以上越来越难以满足要求。要想提高氧化锆上水口的使用寿命，提高抗钢水冲刷性，需要提高氧化锆上水口致密度和均匀性，但是氧化锆上水口致密度提高到5.4g/cm³时，热震稳定性变得很差，受到热冲击后会出现微裂纹，有微裂纹的氧化锆水口表面受到钢水冲刷后，抗侵蚀性能反而下降，寿命降低。

发明内容

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种氧化锆水口及其制造方法，能够避免氧化锆水口被钢水直接冲刷，提高了使用寿命。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种氧化锆水口，所述氧化锆水口包括由氧化锆内芯，所述内芯内表面上设有一层可熔融的抗冲刷复合材料涂层。

依照本发明的一个方面，所述抗冲刷复合材料涂层的原料及质量百分比含量为：熔融石英85～95％，硅灰1～10％，铝酸钙水泥1～10％。

依照本发明的一个方面，所述氧化锆内芯密度为5.50～5.62g/cm³，显气孔率小于3.8％。

依照本发明的一个方面，所述氧化锆内芯的原料及质量百分比含量为：纯度为99.9％的氧化锆85～92.7％，氧化钇1.3～4％，碱式碳酸镁2～6％，PVA胶水4～10％。

依照本发明的一个方面，所述抗冲刷复合材料涂层的厚度为0.5mm～5mm。

一种氧化锆水口制作方法，所述氧化锆水口制造方法包括以下步骤：

制作氧化锆内芯；

制作抗冲刷复合材料涂料；

将涂料加入到氧化锆内芯内，将内芯两头密封后放入高速离心机，离心成型；

成型后加热到300℃烘干。

依照本发明的一个方面，所述制作氧化锆内芯包括以下步骤：

将质量百分比含量为85～92.7％的纯度为99.9％的氧化锆、质量百分比含量为1.3～4％的氧化钇和质量百分比含量为2～6％的碱式碳酸镁混合放入球磨机磨至325～400目；进行焙烧后冷却至室温得到预烧料，并再次球磨得到325～400目的粉料；

将得到的部分粉料高效湿磨后烘干，过8000～10000目筛，与余下的粉料以1:1.4～1:2.4的重量比共混均匀；

将混合后得到的粉料加入质量百分比含量为4～10％的PVA胶水充分混合后造粒，并在200～230MPa压力下将造粒料压制成水口氧化锆内芯的生坯；