本發(fā)明涉及連鑄耐火材料，特別是涉及一種連鑄中間包用水口控流器及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、中間包在鋼水連鑄工藝過程中起到承上啟下的關(guān)鍵作用，具有分流、穩(wěn)壓、調(diào)質(zhì)和控溫等基本功能。隨著對品種鋼的需求及鋼的質(zhì)量要求日益提高，開發(fā)了各種爐外二次精煉技術(shù)，可以顯著提高鋼水的潔凈度，但在連鑄過程中澆到中間包后又可能再污染。因此，連鑄中間包不僅是一個單純的鋼水凝固前的過渡容器，而更是一個重要的連續(xù)的冶金反應(yīng)器。其作為鋼水接觸的最后一個耐火材料容器，中間包因較大的容積和穩(wěn)定可控的流動條件，被視為非金屬夾雜物上浮去除和潔凈鋼水的重要工藝環(huán)節(jié)。
2、夾雜物嚴(yán)重影響著鋼材性能及表面質(zhì)量，對鋼材塑性、韌性、抗疲勞性、深加工成形性、焊接性能以及表面光潔度產(chǎn)生直接影響，夾雜物控制是冶金行業(yè)的系統(tǒng)工程。目前，隨著對鑄坯質(zhì)量和鋼水潔凈度要求的不斷提高，中間包的冶金功能越來越受到重視，除傳統(tǒng)的中間包流場控制和優(yōu)化的手段如擋墻、擋壩、導(dǎo)流隔墻和湍流控制器等外，還開發(fā)出多種中間包冶金新技術(shù)，如氣幕擋墻微氣泡冶金及夾雜物多孔陶瓷過濾等，大部分的中間包冶金新技術(shù)都需要相應(yīng)的功能耐火材料作為支撐，盡最大可能高效去除夾雜物。然而，中間包澆注過程尤其是非穩(wěn)態(tài)澆注階段，包括開澆、換包和終澆階段，較易出現(xiàn)卷渣和二次氧化等問題，同時出水口處的旋流或渦流較易使渣鋼混合物通過出水口流入結(jié)晶器以及水口結(jié)瘤，進而導(dǎo)致鋼中夾雜物數(shù)量顯著增加，不合格鑄坯往往需要降級或報廢處理。
3、因此，現(xiàn)有的中間包流場控制技術(shù)在研發(fā)關(guān)鍵功能耐火材料支撐實現(xiàn)上述過程鋼水潔凈度的穩(wěn)定控制還有待進一步優(yōu)化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種連鑄中間包用水口控流器及其制備方法。
2、第一方面，本發(fā)明提供一種連鑄中間包用水口控流器的制備方法，所述方法包括：
3、將結(jié)合劑和顆粒料混碾均勻，并向混碾均勻的物料中加入粉料混碾3~8min，得到待成型混合物；
4、基于所述待成型混合物，安裝控流器模具并采用振動加壓成型，并對成型后的混合物進行脫模；
5、將脫模后的混合物置于180~320℃條件下保溫6~36小時，再經(jīng)過1600℃氬氣或真空條件下保溫3~8小時進行燒制，得到連鑄中間包用水口控流器；
6、其中，所述顆粒料包括55～70wt%的微孔鎂砂顆粒、2~15wt%的鎂鋁尖晶石顆粒、2~10wt%的剛玉細粉、2~5wt%的鋁酸一鈣細粉、2~5wt%的二鋁酸鈣細粉、2~5wt%的六鋁酸鈣細粉、3~10wt%的鋼渣細粉、0.1~0.5wt%的瀝青粉以及0.1~0.3wt%的炭黑粉，所述結(jié)合劑為2~5wt%的樹脂。
7、進一步的，所述微孔鎂砂顆粒中的mgo含量超過95wt%，且所述微孔鎂砂顆粒的體積密度低于3.4g/cm3，粒徑為5～0.088mm。
8、進一步的，所述鎂鋁尖晶石顆粒中的mgo含量超過30wt%，且所述鎂鋁尖晶石顆粒的粒徑為3～0.088mm。
9、進一步的，所述剛玉細粉中的al2o3含量超過99wt%，且所述剛玉細粉的粒徑小于0.088mm。
10、進一步的，所述鋁酸一鈣細粉中的caal2o4含量超過94wt%，且所述鋁酸一鈣細粉的粒徑d50低于25μm。
11、進一步的，所述二鋁酸鈣細粉的粒徑d50小于10μm。
12、進一步的，所述鋼渣細粉的粒徑小于0.088mm，所述鋼渣細粉的成分包括cao、al2o3、mgo、sio2以及feox，且cao、al2o3、mgo、sio2以及feox的在所述鋼渣細粉中的總含量超過95wt%，feox的含量低于10wt%。
13、進一步的，所述結(jié)合劑所采用的樹脂為酚醛樹脂和有機硅樹脂中的一種或多種的組合。
14、第二方面，本發(fā)明提供一種連鑄中間包用水口控流器，采用第一方面所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法進行制備得到。
15、上述連鑄中間包用水口控流器及其制備方法，在燒制過程中，鋼渣細粉和鋁酸一鈣及二鋁酸鈣一起先形成一定的液相，鋼渣細粉中的feox會促進大量超氧自由基等活性自由基生成促進燒結(jié)，然后促進剛玉細粉溶解進入該液相并原位析出六鋁酸鈣，其與加入的六鋁酸鈣共同形成具有高強度的高溫陶瓷結(jié)合，提高了控流器的抗侵蝕和抗熱震性。其次，上述液相能快速滲透并逐步溶解微孔鎂砂顆粒界面層，鋼渣細粉中mgo的溶解并與feox協(xié)同作用，將在液相中形成大量的超氧自由基，這些超氧自由基在氬氣或真空條件下將快速形成氧氣逸出，使得該材料在使用中具有較為優(yōu)異的脫氧除雜能力。在使用過程中，材料中活性碳素材料能夠去除新生成的微量的超氧自由基而保障除雜性能，同時由于材料中高活性的超氧自由基已被提前大量去除，材料的碳結(jié)構(gòu)能持續(xù)保持并與陶瓷結(jié)構(gòu)形成復(fù)合結(jié)合體系，使材料具有更好的服役壽命。因此，該法所制備的水口控流器具有有效阻擋中間包澆鑄區(qū)非金屬夾雜物，降低中間包澆鑄過程中因塞棒棒頭紊流導(dǎo)致的棒位上漲，穩(wěn)定結(jié)晶器液位波動，安裝方便且壽命長，能夠更好的支撐鋼水潔凈度的穩(wěn)定控制。
1.一種連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述微孔鎂砂顆粒中的mgo含量超過95wt%，且所述微孔鎂砂顆粒的體積密度低于3.4g/cm3，粒徑為5～0.088mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述鎂鋁尖晶石顆粒中的mgo含量超過30wt%，且所述鎂鋁尖晶石顆粒的粒徑為3～0.088mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述剛玉細粉中的al2o3含量超過99wt%，且所述剛玉細粉的粒徑小于0.088mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述鋁酸一鈣細粉中的caal2o4含量超過94wt%，且所述鋁酸一鈣細粉的粒徑d50低于25μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述二鋁酸鈣細粉的粒徑d50小于10μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述鋼渣細粉的粒徑小于0.088mm，所述鋼渣細粉的成分包括cao、al2o3、mgo、sio2以及feox，且cao、al2o3、mgo、sio2以及feox的在所述鋼渣細粉中的總含量超過95wt%，feox的含量低于10wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法，其特征在于，所述結(jié)合劑所采用的樹脂為酚醛樹脂和有機硅樹脂中的一種或多種的組合。
9.一種連鑄中間包用水口控流器，其特征在于，采用權(quán)利要求1至8任一項所述的連鑄中間包用水口控流器的制備方法進行制備得到。