专利名称：连铸用耐火材料及浸入式水口的制作方法
技术领域：
本发明是关于连铸钢用耐火材料及用此材料制成的可防止铝堵塞的浸入式水口。
浸入式水口的铝堵塞(亦称铝结瘤)直接影响连铸工艺的稳定性和水口使用寿命的提高，这种铝堵塞在铝镇静钢连铸中尤为严重。为了减少浸入式水口的铝附着造成的堵塞，日本专利特开昭57-71860介绍了在耐火材料中添加氧化钙(CaO)，对防止水口铝堵塞有一定效果，但CaO易吸收空气中水份而发生消化反应，并使耐火材料热膨胀上升，这些对水口都是不利的。为克服上述不足，特开昭62-288161公开了使用钙酸锆取代氧化钙，特开平4-224061则进一步提出采用钙酸锆配合氟化物，这些对抑制浸入式水口的铝附着造成堵塞都产生了积极效果。然而钙酸锆中含有较高CaO，同样易吸湿水化，因而耐火材料安全贮存受大气湿度影响较大，而且钙酸锆原料不易得，制作要求较高，价格高，使得水口成本增加。
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种原料易得，稳定不水化，耐贮存性好的连铸用抗结瘤耐火材料。
本发明的另一目的在于采用上述耐火材料制成防堵性能好，且耐用的浸入式水口，以提高水口使用寿命，降低吨钢耐火材料消耗及操作强度。
本发明第一目的的实现，主要是采用稳定性氧化锆或锆莫来石代替钙酸锆，其耐火材料组成主要包括10～35%(重量百分数，以下同)的石墨，50～85%的稳定性氧化锆或锆莫来石，1～20%的氟化合物。该耐火材料在与熔钢接触时，其耐火材料表面的稳定性氧化锆或锆莫来石及氟化物与钢水中铝生成的氧化铝反应生成低熔共聚物，随钢水流失，从而可有效防止熔钢中铝附着沉积造成的堵塞。
本发明所说的含量范围只是一个比较恰当的范围，而并非指精确极值，例如随着石墨含量的进一步提高，耐火材料的强度将有所降低，耐磨损冲刷性能也将下降，会降低使用寿命;降低含量，将会使耐火材料热稳定性变差，抗崩裂性能下降。氟化物含量提高，也会使耐火材料耐侵蚀、抗冲刷性能下降;小于1%，抗铝附着性能下降。稳定性氧化锆或锆莫来石含量提高，将会使耐火材料热稳定性下降，抗崩裂性变差;含量降低，将使耐侵蚀、抗冲刷性能下降。但这些不足也是可以通过添加其它成份加以适当弥补的。因此在适当损失或降低某些特性时，其含量是可以适当略偏离，这在某些特定场合下使用也是可以的，这也应属于本发明构思保护范围。
本发明耐火材料，使用稳定性氧化锆较适宜是在前述含量范围内适当高一些，以64～85%较适宜。使用锆莫来石宜适当低一些，以50～70%较适宜。这样制成的耐火材料性能更优。为使本发明耐火材料有更好的综合性能，本发明耐火材料中可以适当添加一些硅微粉、碳黑粉、氧化铝微粉，以达到改善和提高耐火材料性能。
本发明所说氟化合物，可以是如氟化钙、氟化镁、氟化锰、氟化铝、氟化锂等，其中尤以氟化钙性能最好。
本发明第二目的实现，是将如前述的耐火材料复合在铝碳或锆碳或相嵌锆碳的铝碳水口本体内壁形成复合水口，这样即使水口的内壁材质得以改变，使水口结瘤物性质发生变化，生成低熔点化合物随钢液流失，避免水口内壁铝附着造成的堵塞，同时又使水口内外壁性能都处在一种优良状态下，可大大提高水口的综合性能和使用寿命。为使水口内外壁使用寿命得以协调，水口内壁的复合层厚以7～10mm为佳。
实施例本发明耐火材料实施例及对比如下表(wt%)<
>注Al2O3附着试验，将试样在1600℃熔钢中加2%铝浸渍60分钟后观察Al2O3附着状态。A表示少量附着，B表示无附着。
储存期指制成品储存出现水化脱落现象的时间。
图1、图2分别为本发明复合水口的剖视结构图，其中1为铝碳质耐火材料，2为本发明耐火材料，3为锆碳质耐火材料。其中本发明耐火材料层厚度为7～10mm。
本发明连铸用耐火材料，由于采用含CaO低的稳定性氧化锆或锆莫来石代替含CaO高的钙酸锆，不仅能有效防止钢水中的铝附着，而且克服了已有技术含钙酸锆耐火材料易吸湿水化，不耐贮存的缺点，使配制的耐火材料性能稳定不易水化，贮存特性好，原料易得，尤其锆莫来石原料价格低，经济性能好。以此制成的复合水口，使水口内外壁都处于一种优良状态，不仅防止了结瘤堵塞，而且大大提高水口使用寿命，降低了吨钢耗用耐火材料及操作强度。
权利要求
1.一种连铸用耐火材料，其特征在于含有10～35%(重量百分数，以下同)的石墨，50～85%的稳定性氧化锆或锆莫来石，1～20%的氟化合物。
2.根据权利要求1所述的耐火材料，其特征在于所说稳定性氧化锆为64～85%。
3.根据权利要求1所述耐火材料，其特征在于所说锆蓝晶石为50～70%。
4.根据权利要求1、2或3所述耐火材料，其特征在于所说氟化物为氟化钙。
5.一种连铸用浸入式水口，包括铝碳或锆碳或相嵌有锆碳的铝碳水口本体，其特征在于所说水口本体内壁有权利要求1所述的耐火材料复合层。
6.根据权利要求5所述浸入式水口，其特征在于所说复合层厚7～10mm。
全文摘要
本发明公开了一种原料易得，不吸湿水化，耐贮存性好的连铸用耐火材料，其组成主要包括10～35％的石墨，50～85％的稳定性氧化锆或锆莫来石，1～20％的氟化物。以及用此耐火材料为内衬的连铸用浸入式复合水口。用于连铸钢，特别是含铝量高的铝镇静钢，可有效的防止熔钢中铝附着造成的水口堵塞。
文档编号B22D41/54GK1112909SQ95110968
公开日1995年12月6日 申请日期1995年3月13日 优先权日1995年3月13日
发明者张义先, 路济民 申请人:无锡市南方耐火材料厂