[发明专利]板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺

说明书

本发明涉及钢铁连铸技术领域，尤其涉及板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口,包括氧化锆陶瓷内衬和耐火材料外套；氧化锆陶瓷内衬，包括以下重量份的原料：稳定氧化锆10～60份、单斜相氧化锆35～90份、α‑Al2O3微粉2～17份、碳化硅微粉1～11份、氮化硼微粉1～3份、氧化镁微粉1～6份、氧化钇微粉1～2份；耐火材料外套，包括棕刚玉、白刚玉、高铝均化料或高铝矾土、鳞片石墨、熔融石英颗粒料、煅烧氧化铝微粉、金属硅粉、酚醛树脂。该中包水口的使用寿命长，不但可以提高中间包的使用寿命，提高连铸机产能/作业率，提高钢水收得率，改善连铸坯质量，还能够使得吨钢中间包耐火材料消耗明显下降，节约成本。

技术领域

本发明涉及钢铁连铸技术领域，尤其涉及板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺。

背景技术

现代钢铁生产，无论是自铁矿石烧结开始的长流程工艺还是自废钢冶炼开始的短流程工艺，冶炼完成的钢水均通过连铸机铸造成可直接用于轧钢的连铸坯，以便轧制成各种商品钢材。

钢铁连铸，是通过连铸机完成的，连铸机由大包迴转台、中间包、结晶器、二冷区、拉矫机、铸坯定尺切割装置、去毛刺喷号装置等组成；冶金炉冶炼完成的钢水注入盛钢桶（大包）后吊运到连铸机大包迴转台上，大包迴转台将大包钢水迴转到中间包上方，通过滑动水口、长水口注入中间包，中间包内的钢水经夹杂物上浮、温度均化后，通过塞棒与中间包水口配合开关控流，经挂在中间包底部的浸入式水口，注入结晶器，结晶器内的钢水在高压冷却水的强冷作用下冷凝成具有一定厚度坯壳、带有液相芯的钢坯，拉矫机通过引锭杆将连铸坯通过气雾冷却二冷区向下拉坯矫直，完全冷凝固化的、达到定尺长度的连铸坯被铸坯切割装置切断，经去毛刺喷号等精整工序送入冷床冷却后装运到仓库或直接热送到轧钢厂热轧。

中间包是连铸机的核心组成部分，主要承担钢水净化、成份/温度的均匀化、向各个结晶器分流、控制注入结晶器钢水流量、暂存钢水以保持铸造连续化等功能。

因为结晶器和二冷区的冷却强度的设计参数不同，每台连铸机不同断面的各铸流的拉坯速度都被限定在规定范围内（超过规定范围会导致铸坯拉不动、裂纹或拉漏），因此，自中间包注入结晶器的钢水流量必须持续稳定在限定范围内，并可以根据铸坯的凝固状态随时调节。

大方（圆）坯/矩形坯和板坯连铸机的连铸作业，一般采用埋在中间包底部的中间包水口的碗口，与吊装在水口碗口上部的塞棒棒头配合，起开关和控制钢水流量的作用。中间包水口碗口/内芯和塞棒棒头被冲刷、侵蚀严重后，注入结晶器的钢水量超过连铸机拉坯速度上限，就必须停止连铸作业更换中间包。大方（圆）坯/矩形坯连铸机连铸用锆质水口的最高使用寿命一般在18～35小时。板坯连铸机大部分使用铝碳材质的中间包上水口，最高使用寿命一般在15～20小时。

现有中间包寿命较短，需要频繁更换，不仅耗材成本较高，而且更换过程需要暂停生产，且连铸坯头尾须切割回炉，使得连铸机产能和作业率、钢水收得率难以得到提升。

提高中包水口的使用寿命、解决中间包水口寿命这个“卡脖子”问题，不但可以同步提高中间包的使用寿命，提高连铸机产能和作业率，提高钢水收得率，改善连铸坯质量，而且，吨钢中间包耐火材料消耗可以明显下降。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

板坯、大方坯及矩形坯连铸用增韧氧化锆陶瓷中间包水口及其生产工艺，包括氧化锆陶瓷内衬和耐火材料外套；

氧化锆陶瓷内衬，包括以下重量份的原料：

稳定氧化锆10～60份、单斜相氧化锆35～90份、α-Al2O3微粉2～17份、碳化硅微粉1～11份、氮化硼微粉1～3份、氧化镁微粉1～6份、氧化钇微粉1～2份；

耐火材料外套，包括以下重量份的原料：