连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口的制作方法

1.本实用新型涉及无机非金属材料耐火砖领域，更具体涉及一种连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口。


背景技术：

2.由于人们对钢材质量的要求越来越高，需要对炼钢技术和炼钢工艺进行改善。炉外精炼技术是炼钢过程中重要的精炼工艺部分，可以调节钢成分及钢液的温度。快换浸入式水口是钢水最后接触的耐火材料，是连铸工艺中最关键的功能耐火元件。浸入式水口用于中间包与结晶器之间，防止钢水在由中间包进入结晶器的过程中发生氧化和飞溅，同时减少钢水的液面震荡和结晶器的内部紊流。浸入式水口品质的优劣直接影响到连铸工艺的正常进行，连铸时间的长短和铸坯质量。
3.浸入式由含碳耐火材料构成，采用冷等静压成型，以有效保证制品品质的各向同性，生产工艺直接影响浸入式水口的质量稳定性和可靠性。现有的浸入式水口工艺存在很多不足之处，传统的设计工艺方法很难解决高耐侵蚀的质量问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种热稳定性好、抗氧化性佳、降低热震风险、使用寿命长的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，包括上碗口段以及依次连接在上碗口段下方的第一连接段、第二连接段和渣线段，上碗口段顶部设有氧化锆层，第一连接段与第二连接段之间通过设置第一锆环连接，第二连接段与渣线段之间设置第一锆环连接，第一连接段、第二连接段和渣线段中心设有出水通道，渣线段的底部密封，渣线段的外壁设有至少一个出水口。
6.在一些实施方式中，第一连接段、第二连接段和渣线段的底部设有耐高温纤维棉层。
7.在一些实施方式中，耐高温纤维棉层的厚度为2mm－5mm。
8.在一些实施方式中，出水口设两个且对称设置在渣线段的外壁且连通出水通道。
9.在一些实施方式中，出水口倾斜设置早渣线段的外壁且与出水通道的中轴具有10
°
－20
°
的夹角。
10.在一些实施方式中，出水口为矩形且矩形的四个角具有圆倒角。
11.本实用新型与现有技术相比具有热稳定性好、抗氧化性佳、降低热震风险、使用寿命长的有益效果；通过氧化锆层利用其抗氧化性能、难润湿性能、烧结性、热传导性能和低热膨胀性能，为耐材的抗侵蚀性能更好地服务；滑动面采用超薄型、高强度、抗氧化材质，即防止热形变，又防止氧化，密封效果优异，降低吸氧可能性；渣线段通过采用钇稳定氧化锆作为主要材料，
12.在此基础上，可降低氧化锆在热态下三系晶型转变的热震风险，具备了将氧化锆
含量提高的技术可行性，从而可提升渣线抗侵蚀性能20％以上。
附图说明
13.图1是本实用新型连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口的第一方向剖视图；
14.图2是本实用新型连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口的第一方向剖视图。
具体实施方式
15.下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
16.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
17.如图1和图2所示，本实用新型所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，包括上碗口段1以及依次连接在上碗口段1下方的第一连接段2、第二连接段3和渣线段4，上碗口段1顶部设有氧化锆层5，第一连接段2与第二连接段3之间通过设置第一锆环6连接，第二连接段3与渣线段4之间设置第二锆环7连接，第一连接段2、第二连接段3和渣线段4中心设有出水通道9，渣线段4的底部密封，渣线段4的外壁设有至少一个出水口10。通过氧化锆层5利用其抗氧化性能、难润湿性能、烧结性、热传导性能和低热膨胀性能，为耐材的抗侵蚀性能更好地服务；滑动面采用超薄型、高强度、抗氧化材质，即防止热形变，又防止氧化，密封效果优异，降低吸氧可能性；渣线段4通过采用钇稳定氧化锆作为主要材料，可降低氧化锆在热态下三系晶型转变的热震风险，具备了将氧化锆含量提高的技术可行性，从而可提升渣线抗侵蚀性能20％以上。
18.第一连接段2、第二连接段3和渣线段4的底部设有耐高温纤维棉层8。耐高温纤维棉层8采用碳纤维、石墨纤维，能够在1500℃－3000℃的环境中工作，通过耐高温纤维棉层8防止中间罐注流的二次氧化，抗氧化性佳。
19.耐高温纤维棉层8的厚度为2mm－5mm。在正常的加工中，耐高温纤维棉层8的厚度最优为3mm，既能够保证效果又节约原料。
20.出水口10设两个且对称设置在渣线段4的外壁且连通出水通道9。利用对称设置的出水口10便于钢水注入同时防止钢水飞溅。
21.出水口10倾斜设置早渣线段4的外壁且与出水通道9的中轴具有10
°
－20
°
的夹角。在具体实施中出水口10与出水通道9中轴线的夹角为15
°
，这样的角度钢水斜向两侧注入，防止钢水飞溅的效果最佳。
22.出水口10为矩形且矩形的四个角具有圆倒角。利用圆倒角防止钢水飞溅，钢水流出更加顺畅。
23.由于第一连接段2、第二连接段3和渣线段4均是采用不同材料制成，利用第一锆环6和第二锆环7连接更加稳定。渣线段4采用钇稳定氧化锆作为主要材料，降低热震风险抗侵蚀性更佳。
24.本实用新型的主要技术指标为
25.1、f
·
c sic％：≥27；
26.2、zro2％：≥4；
27.3、显气孔率％：≤19；
28.4、体积密度mpa：≥2.2；
29.5、抗折强度mpa：≥5.5；
30.6、耐压强度mpa：≥18.5。
31.本实用新型具有优异的保温性、抗热震和抗侵蚀性能，可以有效改善连铸工艺中水口的质量和使用寿命，减少水口使用过程中的异常熔损和热震开裂，提高了劳动生产力，降低了钢铁企业的耐材消耗、替代了进口产品。
32.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，包括上碗口段以及依次连接在上碗口段下方的第一连接段、第二连接段和渣线段，其特征在于，所述上碗口段顶部设有氧化锆层，所述第一连接段与第二连接段之间通过设置第一锆环连接，所述第二连接段与渣线段之间设置第一锆环连接，所述第一连接段、第二连接段和渣线段中心设有出水通道，所述渣线段的底部密封，所述渣线段的外壁设有至少一个出水口。2.根据权利要求1所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，其特征在于，所述第一连接段、第二连接段和渣线段的底部设有耐高温纤维棉层。3.根据权利要求2所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，其特征在于，所述耐高温纤维棉层的厚度为2mm－5mm。4.根据权利要求1、2或3所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，其特征在于，所述出水口设两个且对称设置在渣线段的外壁且连通出水通道。5.根据权利要求4所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，其特征在于，所述出水口倾斜设置早渣线段的外壁且与出水通道的中轴具有10
°
－20
°
的夹角。6.根据权利要求5所述的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，其特征在于，所述出水口为矩形且矩形的四个角具有圆倒角。

技术总结
本实用新型公开了一种连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口，包括上碗口段以及依次连接在上碗口段下方的第一连接段、第二连接段和渣线段，上碗口段顶部设有氧化锆层，第一连接段与第二连接段之间通过设置第一锆环连接，第二连接段与渣线段之间设置第一锆环连接，第一连接段、第二连接段和渣线段中心设有出水通道，渣线段的底部密封，渣线段的外壁设有至少一个出水口，本实用新型提供了一种热稳定性好、抗氧化性佳、降低热震风险、使用寿命长的连铸浇钢用高耐蚀快换浸入式水口。用高耐蚀快换浸入式水口。用高耐蚀快换浸入式水口。


技术研发人员：杭文明 王远林
受保护的技术使用者：无锡市南方耐材有限公司
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/7/7