CN104671808A - 一种氧化锆定径水口及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种氧化锆定径水口及其制备方法，氧化锆定径水口包括组份A和结合剂，其中结合剂的质量为组份A的4%，组份A包含以下质量百分比的组份：粒度为180-200目的ZrO₂原料51%-58.2%，粒度为800-1000目的ZrO₂原料34%-38.8%，添加剂Ho₂O₃ 0.9%-1.4%，添加剂CaO 1.6%-14.1%。本发明采用可以很好稳定氧化锆的添加剂及最佳稳定配比，使氧化锆定径水口的综合性能更优越，使用寿命更进一步提高，可达到40-50h，不仅满足连铸炼钢的对水口长寿命的要求，还可以满足炼钢连铸技术提高的需求，为炼钢技术的进一步提升做出了贡献。

Description

一种氧化锆定径水口及其制备方法

技术领域

    本发明涉及功能型耐火材料领域，具体是一种氧化锆定径水口及其制备方法。

背景技术

为了适应全连铸、多炉连铸和特殊连铸的需要，国内外加强新产品的开发，加速产品的更新换代，提供优质、高效、多功能连铸用耐火材料，实现连铸用耐火材料与连铸技术的同步发展。定径水口是小方坯连铸用关键耐火材料之一，其品质的好坏直接影响连浇时问的长短，起着控制钢水流量的作用。钢水均匀稳定地通过定径水口流入结晶器，是保证连铸正常进行的必要条件。

根据目前研究所知，浇注钢坯用的抗侵蚀性最好的材料是氧化锆，氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料。但由于氧化锆材料在不同温度下的晶型转变，限制了氧化锆材料的使用性能，而现有稳定剂一般为氧化钇、氧化铈、氧化镁、氧化钙等，其稳定作用还需进一步提高以满足炼钢需求，这就需要开发新型的稳定剂或复合稳定剂使氧化锆材料获得更好的使用性能和寿命。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可用于中间包的氧化锆定径水口及其制备方法，提高了氧化锆定径水口的综合性能和使用寿命。

本发明提供了一种氧化锆定径水口，包括组份A和结合剂，其中结合剂的质量为组份A的4%，组份A包含以下质量百分比的组份：粒度为180-200目的ZrO₂原料51%-58.2%，粒度为800-1000目的ZrO₂原料34%-38.8%，添加剂Ho₂O₃ 0.9%-1.4%，添加剂CaO 1.6%-14.1%。

所述的ZrO₂原料为纯度大于99.9%的单斜氧化锆原料。

所述的添加剂Ho₂O₃和CaO的纯度大于99.9%。

所述的结合剂为聚乙烯醇、纸浆废液中的一种。

本发明还提供了一种氧化锆定径水口的制备方法，包括以下步骤：

1）将质量为总质量0.9%-1.4%的添加剂Ho₂O₃、质量为总质量1.6%-14.1%的添加剂CaO与质量为总质量34%-38.8%的800-1000目的ZrO₂原料进行预混合形成预混料；

2）依次将质量为总质量51%-58.2%的180-200目的ZrO₂原料、质量为总质量4%的结合剂以及预混料依次加料进行混炼，困料后在单注液压机上于100MPa下压制成型；

3）将成型材料干燥后在推板窑内于1670℃烧成所需氧化锆定径水口。

    本发明有益效果在于：采用可以很好稳定氧化锆的添加剂及最佳稳定配比，使氧化锆定径水口的综合性能更优越，使用寿命更进一步提高，可达到40-50h，不仅满足连铸炼钢的对水口长寿命的要求，还可以满足炼钢连铸技术提高的需求，为炼钢技术的进一步提升做出了贡献。

具体实施方式

本发明提供了一种可用于中间包的氧化锆定径水口及其制备方法，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施实例 （一）

新型氧化锆定径水口及其制备步骤如下：

本实施实例中新型氧化锆定径水口所用材料及其质量占总质量的百分比如下：51% 的ZrO₂（180-200目）、34%的ZrO₂（800-1000目）、0.9%的Ho₂O₃、14.1%CaO及4%聚乙烯醇。

制备工艺为：按上述配比先把添加剂Ho₂O₃、CaO与800-1000目的ZrO₂原料预混，再按180-200目的ZrO₂原料、结合剂、预混料的加料顺序进行混练，困料后在单注液压机上于100MPa下压制成所需产品，经干燥后在推板窑内于1670℃烧成。

所得到水口的性能见表一。

实施实例 （二）

新型氧化锆定径水口材料及其制备步骤如下：

本实施实例中新型氧化锆定径水口所用材料及其质量占总质量的百分比如下：56% 的ZrO₂（180-200目）、36%的ZrO₂（800-1000目）、0.9%的Ho₂O₃、7.1%CaO及4%聚乙烯醇。

制备工艺为：按上述配比先把添加剂Ho₂O₃、CaO与800-1000目的ZrO₂原料预混，再按180-200目的ZrO₂原料、结合剂、预混料的加料顺序进行混练，困料后在单注液压机上于105MPa下压制成所需产品，经干燥后在推板窑内于1670℃烧成。

所得到水口的性能见表一。

实施实例 （三）

新型氧化锆定径水口材料及其制备步骤如下：

本实施实例中新型氧化锆定径水口所用材料及其质量占总质量的百分比如下：58% 的ZrO₂（180-200目）、38%的ZrO₂（800-1000目）、1%的Ho₂O₃、3%CaO及4%聚乙烯醇。

本实施实例中新型氧化锆定径水口材料的所用材料及质量配比为ZrO₂（180-200目）、ZrO₂（800-1000目）、Ho₂O₃、CaO及聚乙烯醇按质量58% ZrO₂（180-200目）、质量为38% ZrO₂（800-1000目）、质量为1% Ho₂O_3、质量为3% CaO以及总含量4%的聚乙烯醇。

制备工艺为：按上述配比先把添加剂Ho₂O₃、CaO与800-1000目的ZrO₂原料预混，再按180-200目的ZrO₂原料、结合剂、预混料的加料顺序进行混练，困料后在单注液压机上于110MPa下压制成所需产品，经干燥后在推板窑内于1670℃烧成。

所得到水口的性能见表一。

表一  各实例及现用ZrO₂定径水口材料性能对比：

实例	体积密度/g/cm3	抗折强度Mpa	耐压强度Mpa	使用寿命（h）
					1	5.63	85	441	45
2	5.70	90	447	43
					3	5.54	84	439	47
ZrO2	5.43	76	421	32

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种氧化锆定径水口，其特征在于：包括组份A和结合剂，其中结合剂的质量为组份A的4%，组份A包含以下质量百分比的组份：粒度为180-200目的ZrO₂原料51%-58.2%，粒度为800-1000目的ZrO₂原料34%-38.8%，添加剂Ho₂O₃ 0.9%-1.4%，添加剂CaO 1.6%-14.1%。

2.根据权利要求1所述的氧化锆定径水口，其特征在于：所述的ZrO₂原料为纯度大于99.9%的单斜氧化锆原料。

3.根据权利要求1所述的氧化锆定径水口，其特征在于：所述的添加剂Ho₂O₃和CaO的纯度大于99.9%。

4.根据权利要求1所述的氧化锆定径水口，其特征在于：所述的结合剂为聚乙烯醇、纸浆废液中的一种。

5.一种权利要求1所述的氧化锆定径水口的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将质量为总质量0.9%-1.4%的添加剂Ho₂O₃、质量为总质量1.6%-14.1%的添加剂CaO与质量为总质量34%-38.8%的800-1000目的ZrO₂原料进行预混合形成预混料；

2）依次将质量为总质量51%-58.2%的180-200目的ZrO₂原料、质量为总质量4%的结合剂以及预混料依次加料进行混炼，困料后在单注液压机上于100MPa下压制成型；

3）将成型材料干燥后在推板窑内于1670℃烧成所需氧化锆定径水口。