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CN114769574B - 一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法 - Google Patents

一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法 Download PDF

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CN114769574B
CN114769574B CN202210645464.2A CN202210645464A CN114769574B CN 114769574 B CN114769574 B CN 114769574B CN 202210645464 A CN202210645464 A CN 202210645464A CN 114769574 B CN114769574 B CN 114769574B
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钱凡
杨文刚
马渭奎
于建宾
何涛
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袁磊
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Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co Ltd
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
    • B22D41/18—Stopper-rods therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

本发明属于连铸用功能耐火材料技术，主要是一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法。一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的导电材料作为阳极，并与整体塞棒用导线连接；整体塞棒作为阴极，施加5‑100A的直流电流，在反应界面处减少FeO向氧化物‑石墨复合材料的迁移，进而改善材料的抗侵蚀性，提高整体塞棒的使用寿命。本发明提出的提高连铸用整体塞棒寿命的方法与现有技术相比具有通用性较强的特点，并且可以在现有技术基础上进一步提高寿命的优点。

Description

一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法
技术领域
本发明属于连铸用功能耐火材料技术，主要是一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法。
背景技术
整体塞棒是连铸用关键功能耐火材料，通过控制棒头与水口碗部之间的距离保持钢水的流量；相对于分体塞棒来说整体塞棒是一次性成型的制品，一般由不同材料复合而成，按服役环境及功能的不同，可以分为连接部、本体、棒头、渣线等；棒头是整体塞棒的关键部位，受钢水高速冲刷，其侵蚀速度在一定程度上决定了连铸时间的高低；依据钢水成分和浇钢条件棒头材料可设计为铝碳、镁碳或尖晶石碳材质，通常认为铝碳材质适用于Al镇静钢，镁碳材质适用于Ca处理钢，尖晶石碳材质适用于低碳钢和高Mn钢、高氧钢等；但随着浇铸炉次的增加，棒头的侵蚀量越来越大，达到一定程度时会超出塞棒的行程，进而控流功能难以为继，导致连铸中断。
为了提高整体塞棒的使用寿命，在材质方面采取了诸多措施，如ZL 107365159A通过合理增加棒头材料中骨料极限、颗粒尺寸及比例，提高骨料及细粉的档次，采用复合碳源，增加纤维材料，有效改善了耐侵蚀性，提高了材料在高温使用时的强度及韧性，进而延长了塞棒的使用寿命；ZL107311625A在棒头材料中复合加入三聚磷酸钠、硼玻璃和硼化钙，也提高了材料的抗侵蚀性；CN113526965A公开了一种高氧钢用尖晶石-碳材料，具有较高的使用寿命；CN102515798A公开了一种高抗侵蚀性棒头材料，其中石墨15～25wt%、镁铝尖晶石20～70wt%、镁砂0～30wt%、氧化铝0～10wt%、添加剂1～9wt%，添加剂选自金属硅粉、金属铝粉、碳化硼中的一种或几种。上述措施大都是针对特定钢种通过调整材料组成和性能等提高使用寿命，局限性大，适应性不强。
发明内容
本发明目的是提出一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，使其能降低棒头材料的侵蚀速率，提高连浇炉次。
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：
一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的导电材料作为阳极，并与整体塞棒用导线连接；整体塞棒作为阴极，施加5-100A的直流电流，在反应界面处减少FeO向氧化物-石墨复合材料的迁移，进而改善材料的抗侵蚀性，提高整体塞棒的使用寿命。
所述整体塞棒、导电材料的外表面均涂覆1-2mm氧化铝涂层，防止漏电。
所述导电材料与整体塞棒棒头距离为100-300mm。
所述导电材料的引入方式为悬挂式和预埋式。
所述导电材料为铝碳材料、尖晶石碳材料、ZrB2陶瓷。
本发明提出的提高连铸用整体塞棒寿命的方法与现有技术相比具有通用性较强的特点，并且可以在现有技术基础上进一步提高寿命的优点。
附图说明
图1为导电材料为悬挂式的电流施加示意图。
图2为导电材料为预埋式的电流施加示意图。
图中:1、导电材料，2、整体塞棒，3、中间包，4、氧化铝涂层，5、侵入式水口，6、电源。
具体实施方式
结合给出的附图，对本发明实施例加以具体说明。
如附图1、2所示，以悬挂或预埋的方式，在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的导电材料如铝碳材料、尖晶石碳材料、ZrB2陶瓷等作为阳极，并与外表面涂覆1-2mm氧化铝涂层的整体塞棒用导线连接，整体塞棒作为阴极，保证整体塞棒棒头与导电材料距离为100-300mm，在钢水浇铸期间施加5-100A的直流电流，提高整体塞棒的使用寿命。
实施例1：以悬挂的方式，在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的铝碳材料作为阳极，铝碳材料表面涂覆1mm氧化铝涂层，并与外表面涂覆1mm氧化铝涂层的整体塞棒用导线连接，整体塞棒作为阴极，整体塞棒棒头与导电材料距离为100mm，在钢水浇铸期间施加5A的直流电流，与未加电流时相比，整体塞棒的使用寿命提高15%。
实施例2：以预埋的方式，在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的ZrB2陶瓷作为阳极，ZrB2陶瓷表面涂覆2mm氧化铝涂层，并与外表面涂覆2mm氧化铝涂层的整体塞棒用导线连接，整体塞棒作为阴极，整体塞棒棒头与导电材料距离为200mm，在钢水浇铸期间施加50A的直流电流，与未加电流时相比，整体塞棒的使用寿命提高20%。
实施例3：以悬挂的方式，在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的尖晶石碳材料作为阳极，尖晶石碳材料表面涂覆1.5mm氧化铝涂层，并与外表面涂覆1.5mm氧化铝涂层的整体塞棒用导线连接，整体塞棒作为阴极，保证整体塞棒棒头与导电材料距离为300mm，在钢水浇铸期间施加100A的直流电流，与未加电流时相比，整体塞棒的使用寿命提高30%。

Claims (5)

1.一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：在中间包内设置耐高温、耐钢水侵蚀的导电材料作为阳极，并与整体塞棒用导线连接；整体塞棒作为阴极，施加5-100A的直流电流，在反应界面处减少FeO向氧化物-石墨复合材料的迁移，进而改善材料的抗侵蚀性，提高整体塞棒的使用寿命。
2.如权利要求1所述的一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：所述整体塞棒、导电材料的外表面均涂覆1-2mm氧化铝涂层，防止漏电。
3.如权利要求1所述的一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：所述导电材料与整体塞棒棒头距离为100-300mm。
4.如权利要求1所述的一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：所述导电材料的引入方式为悬挂式和预埋式。
5.如权利要求1所述的一种提高连铸用整体塞棒寿命的方法，其特征在于：所述导电材料为铝碳材料、尖晶石碳材料、ZrB2陶瓷。
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