煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，屬煉鋼誘 鑄工藝技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在煉鋼生產(chǎn)的連鑄誘鋼過程中，鋼水在水口內(nèi)通過時會產(chǎn)生一定的負壓，負壓會 加速外界空氣通過水口外壁滲入與鋼水界面接觸并與鋼水中A1反應生成Al2〇3,其中部分 Al2〇3滯留在水口內(nèi)表面而結(jié)塊，形成水口結(jié)瘤而導致水口堵塞；水口結(jié)瘤或堵塞不僅降低 了連鑄機的生產(chǎn)效率，而且也是引起鋼鐵產(chǎn)品缺陷的主要原因之一。因此，解決水口的結(jié)瘤 或堵塞問題具有十分重要的意義。
[0003] 目前多數(shù)企業(yè)采用惰性氣體保護水口誘鑄的方式來減少空氣向水口中鋼水擴散， 此種方式雖然能起到一定作用，但由于氣體保護只在水口接口附近起作用，而水口本身由 于有微氣孔，加上誘鋼時鋼水的快速流動在水口內(nèi)壁會產(chǎn)生一定的負壓，從而使外部空氣 仍然能夠透過水口壁進入形成結(jié)瘤堵塞水口；因此，采用除惰性氣體保護誘鑄之外的方式 防止空氣通過水口進入鋼水成為急需解決的技術(shù)問題。為解決此問題，部分企業(yè)采用在 水口外壁表層涂刷封孔劑進行水口致密性處理，但由于在誘鑄過程中，水口外層溫度高達 9〇o°c~iioor，而普通封孔劑均不具有耐受如此高溫的性能，所W對耐高溫封孔劑的研究 又成為企業(yè)日益關(guān)注的焦點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼 水中的方法，通過在水口表面涂覆兩層不同元素配比的封孔劑實現(xiàn)水口良好的致密性，有 效防止空氣通過水口表層進入巧水中。 陽〇化]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，包括如下步驟： (1) 、在水口表面涂覆第一層Si化+&0溶膠封孔劑，之后對水口內(nèi)壁進行沖洗，沖洗完 畢后對水口進行固化處理； (2) 、對固化處理后的水口表面涂覆第二層封孔劑，第二層封孔劑成分為化0、Si〇2、B2〇3 和&0,涂覆完成后對水口進行熱處理，使涂層烙化為玻璃層。
[0006] 上述的煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法， 所述步驟（1)中Si〇2+H2〇溶膠封孔劑為納米級，其中Si〇2質(zhì)量百分比為 5%-10% ;所述步驟（2)第二層封孔劑中化0、Si〇2、B203和H 2〇的質(zhì)量配比為 J:扣二3 -:公二 3 - :'2二4'。
[0007] 上述的煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，所述步驟（1)中涂 覆第一層Si化+&0溶膠封孔劑的方法為：將水口浸入Si化+&0溶膠溶液中，水口一端進行 密封，另一端連接真空累，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使Si化+&0溶膠溶液通過水口外壁上的 孔道浸入管壁內(nèi)部，使溶液中的Si化顆粒起到封孔的作用；其中抽真空時間《lOmin，水 口中真空度要求保持在0. 95 MPa -IMPa ;涂覆完畢后用水對水口內(nèi)壁進行沖洗，洗去溶液 殘留后對水口在l〇〇°C -200°C溫度下進行固化處理，處理時間為5 h -8h ;所述步驟（2) 中涂覆第二層封孔劑的方式為刷涂或噴涂；涂覆完成后對水口進行熱處理，熱處理溫度為 900°C -1100°C，熱處理時間 1 h -2h。
[0008] 上述的煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，所述步驟（1)中抽 真空時間為3~8min。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為： 本發(fā)明采用納米級Si化+&0溶膠作為第一層封孔劑，納米粒子進入水口外壁的孔 桐中，對水口多孔的組織結(jié)構(gòu)進行修飾，使孔桐變小，封孔處理后的孔隙率明顯降低，固 化處理后孔隙率檢測數(shù)值顯示，孔隙率比未封孔時降低40%左右；第二層封孔劑組成采 用化0+Si化+B2O3+H2O,涂層融化為玻璃層后具有良好的密封性、耐高溫、防脫落的特點， 900°C-iioor熱處理后孔隙率檢測數(shù)值顯示，孔隙率比未封孔時降低95%W上。本發(fā)明工 藝操作簡單，原料容易獲取，可有效防止教鑄過程中空氣中氧化氣體通過水口表層進入鋼 水中導致的水口結(jié)瘤堵塞，提高了連鑄效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明煉鋼誘鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，包括如下步驟： (1)、在水口表面涂覆第一層納米級Si〇2+H2〇溶膠封孔劑，其中Si〇2質(zhì)量百分比為 5%-10% ;涂覆方式為：將水口浸入Si化溶膠溶液中，水口 一端進行密封，另一端連接真空 累，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使Si〇2+H2〇溶膠溶液通過水口外壁上的孔道浸入管壁內(nèi)部，使 溶液中的Si化顆粒起到封孔的作用；其中抽真空時間3~8min，防止SiO 2顆粒大量堆積在 水口壁孔桐外層形成厚的涂層膜，導致后續(xù)熱處理過程中容易產(chǎn)生裂紋，水口中真空度要 求保持在0. 95 MPa -IMPa ;涂覆完畢后用水對水口內(nèi)壁進行沖洗，洗去溶液殘留后對水口 在100°C-200°C溫度下進行固化處理，處理時間為5 h -8h。
[0011] (2)、對固化處理后的水口表面涂覆第二層封孔劑，第二層封孔劑成分為化0、 Si〇2、B2〇3和H20,質(zhì)量配比分別為2 :(38±5) :(28±3) :(32±4)，涂覆方式為刷涂或噴涂； 涂覆完成后對水口進行熱處理，熱處理溫度為900°C-110(rC，熱處理時間1 h -2h，使涂層 烙化為玻璃層。
[0012] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明： 實施例1: 第一層所用封孔劑為納米級Si化+&0溶膠，Si化濃度為5%，將水口浸入SiO 2+&0溶 膠溶液中，水口一端進行密封，另一端連接真空累，抽真空操作3min，使水口中真空度達到 0. 95MPa，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使Si〇2+H2〇溶膠溶液通過水口外壁上的孔道浸入管壁內(nèi) 部，使溶液中的Si化顆粒起到封孔的作用；水口取出后用水對水口內(nèi)壁進行沖洗，洗去溶液 殘留；將水口在l〇〇°C溫度下進行固化化；刷涂工藝處理第二層化0+Si〇2+B2〇3+H2〇封孔劑， 化0、51〇2、82〇3、和&0的質(zhì)量配比分別為2:38:28:32;之后將水口在900°(：溫度下進行熱處 理化，使涂層融化為玻璃層，具有一定的致密性，能有效阻止氧化氣體的進入。 陽〇1引實施例2: 第一層所用封孔劑為納米級Si化+&0溶膠，Si化濃度為8%，將水口浸入SiO2+&0溶膠 溶液中，水口一端進行密封，另一端連接真空累，抽真空操作5min，使水口中真空度達到 0. 98MPa，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使溶膠溶液通過水口外壁上的孔道浸入管壁內(nèi)部，使溶 液中的Si化顆粒起到封孔的作用；水口取出后用水對水口內(nèi)壁進行沖洗，洗去溶液殘留； 之后將水口在150°C溫度下進行固化化；噴涂工藝處理第二層化0+Si〇2+B2〇3+H2〇封孔劑， PbO、Si〇2、B203、和&0的質(zhì)量配比分別為2:40:27:31 ;之后將水口在1000°C溫度下進行熱 處理1.化，使涂層融化為玻璃層，具有一定的致密性，能有效阻止氧化氣體的進入。
[0014] 實施例3: 第一層所用封孔劑為納米級Si化+&0溶膠，Si02濃度為10%，將水口浸入Si化+&0溶 膠溶液中，水口一端進行密封，另一端連接真空累，抽真空操作8min，使水口內(nèi)真空度達到 IMPa，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使溶膠溶液通過水口外壁上的孔道浸入管壁內(nèi)部，使溶液中 的Si〇2顆粒起到封孔的作用；水口取出后用水對水口內(nèi)壁進行沖洗，洗去溶液殘留；之后 將水口在200°C溫度下進行固化化；噴涂工藝處理第二層PbO+Si化+B2O3+H2O封孔劑，PbO、 Si〇2、B2〇3、和H2O的質(zhì)量配比分別為2:43:31:36 ;將水口在llOOr溫度熱處理比，使涂層融 化為玻璃層，具有一定的致密性，能有效阻止氧化氣體的進入。
[0015] 下表為實施例1~實施例3水口涂層性能測試數(shù)據(jù)：
由上表可W看出，將水口采用本發(fā)明方法進行封孔劑涂覆處理后，孔隙率平均降低 97. 3%，平均侶耗降低38. 7%，有效防止了空氣進入水口導致的結(jié)瘤堵塞水口的技術(shù)問題，提 高了連鑄效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1. 煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 、在水口表面涂覆第一層Si02+H20溶膠封孔劑，之后對水口內(nèi)壁進行沖洗，沖洗完 畢后對水口進行固化處理； (2) 、對固化處理后的水口表面涂覆第二層封孔劑，第二層封孔劑成分為Pb0、Si02、B20 3 和H20,涂覆完成后對水口進行熱處理，使涂層熔化為玻璃層。2. 如權(quán)利要求1所述的煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方 法，其特征在于：所述步驟（1)中Si02+H 20溶膠封孔劑為納米級，其中SiO2質(zhì)量百 分比為5%-10% ;所述步驟（2 )第二層封孔劑中PbO、Si02、B2OjP H 20的質(zhì)量配比為 ir:(11 全:.:1.2:1:逢 。3. 如權(quán)利要求1或2所述的煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，其 特征在于：所述步驟（1沖涂覆第一層Si02+H 20溶膠封孔劑的方法為：將水口浸入Si02+H20 溶膠溶液中，水口一端進行密封，另一端連接真空栗，利用抽真空產(chǎn)生的負壓使Si0 2+H20溶 膠溶液通過水口外壁上的孔道浸入管壁內(nèi)部，使溶液中的3102顆粒起到封孔的作用；其中 抽真空時間彡lOmin，水口中真空度要求保持在0.95 MPa -IMPa;涂覆完畢后用水對水口內(nèi) 壁進行沖洗，洗去溶液殘留后對水口在l〇〇°C -200°C溫度下進行固化處理，處理時間為5 h -Sh ;所述步驟（2)中涂覆第二層封孔劑的方式為刷涂或噴涂；涂覆完成后對水口進行熱處 理，熱處理溫度為900°C -1KKTC，熱處理時間I h -2h。4. 如權(quán)利要求3所述的煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，其特征 在于：所述步驟（1)中抽真空時間為3~8min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煉鋼澆鑄過程中防止空氣通過水口進入鋼水中的方法，屬煉鋼澆鑄工藝技術(shù)領域，包括：（1）、在水口表面涂覆第一層SiO2+H2O溶膠封孔劑，之后對水口內(nèi)壁進行沖洗，沖洗完畢后對水口進行固化處理；（2）、對固化處理后的水口表面涂覆第二層封孔劑，第二層封孔劑成分為PbO、SiO2、B2O3和H2O，涂覆完成后對水口進行熱處理，使涂層熔化為玻璃層；本發(fā)明納米粒子進入水口外壁的孔洞中可對水口多孔的組織結(jié)構(gòu)進行修飾，使孔洞變?。坏诙臃饪讋┤诨癁椴Ａ雍缶哂辛己玫拿芊庑?、耐高溫、防脫落的特點；本發(fā)明可使水口孔隙率比未封孔時降低95%以上；工藝操作簡單，原料容易獲取，提高了連鑄效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
【IPC分類】B22D1/00, B22D41/50
【公開號】CN105170967
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】郭景瑞, 孫玉虎, 王曉暉, 李玉銀, 鞏彥坤, 朱文玲, 徐曉, 卜二軍, 李志軍
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月13日