本發明公開了一種鈣處理鋼用高壽命鋼包上水口磚及其制備方法，屬于鋼包用耐火材料技術領域。該上水口磚包括細粉料，所述細粉料中添加有以插層石墨、活性金屬鋁硅合金粉為原料的改性石墨細粉，其中插層石墨按重量百分比的含量為25～45％，余下為活性金屬鋁硅合金粉。提高了上水口磚的高溫強度和韌性，提高其高溫使用時耐鋼水和鋼渣的侵蝕沖刷性能；同時，均勻分布在上水口磚及插層石墨周圍的活性金屬鋁粉及活性金屬硅粉，由于其與氧的結合性能要高于碳與氧的結合性能，提高上水口磚的抗氧化性能。

技術領域

本發明屬于鋼包用耐火材料技術領域，更具體地說，涉及一種鈣處理鋼用高壽命鋼包上水口磚及其制備方法。

背景技術

隨著煉鋼技術的不斷發展，模鑄或者連鑄澆鋼過程中的控流系統基本上都是采用滑動水口控流系統代替塞棒控流系統。鋼包控流滑動水口系統由安裝在鋼包底部的專用滑動機構、配套液壓驅動裝置、壓力傳遞連桿裝置、液壓油缸、耐火材料(上水口磚、上下滑板、下水口磚、接縫火泥)等組成，通過液壓站提供壓力輸出，連桿傳遞壓力驅動液壓油缸帶動機構內滑動框移動，安裝在滑動框內的滑板跟隨滑動框一起上下移動，實現澆鋼過程控流。通過滑動水口控流系統，能夠精確調節從鋼包到連鑄或模鑄內的鋼水流量，保護鋼包下面設備和人員安全，起到控制鋼水溫度、鋼水流速的作用，保證中間包鋼液面在合理位置，對連鑄及模鑄安全有效運行起著重要的作用。

鋼包上水口磚作為鋼包控流滑動水口系統內非常重要的組成部分，使用時固定安裝在鋼包水口座磚內(通過專用接縫火泥連接)，大頭面與上滑板通過火泥粘結；上水口磚使用過程中主要受以下因素影響：(1)在澆鋼過程中，高溫及高速流淌的鋼水及鋼渣不斷侵蝕沖刷鋼包上水口磚；(2)由于熱修操作過程中頻繁更換滑板，使得上水口磚裸露在空氣中，增加了碳的氧化，變質層增加，繼續使用時易被侵蝕剝落；(3)每次熱修更換滑板時，需要采用機械方法清理殘留在上水口磚端面處殘留的火泥、鋼渣、冷鋼等，不斷損傷上水口磚；(4)澆鑄鈣處理鋼等品種鋼時，鋼水中的Ca²⁺、CaO等物質易與上水口中的Al₂O₃、SiO₂等反應生產低熔點的共熔物，造成上水口異常侵蝕剝落掉塊。以上因素的影響，制約了鋼包上水口磚的使用壽命。

為了解決上述的問題，經檢索，例如中國專利申請號201710902664.0，公開日2017年12月15日，公開了一種均化料增韌的鋁碳下水口磚，鋁碳下水口磚包括以下重量百分比的原料：20-30％的88鋁礬土均化料、38-48％的板狀剛玉、8-12％的電熔白剛玉、1-2％的-298鱗片石墨、6-8％的鋁硅合金粉、6-9％活性a-氧化鋁粉、4-6％的廣西白泥，以上原料總量為100％；外加上述原料總重量3-4％的酚醛樹脂結合劑；中國專利申請號201410091958.6，公開日2014年06月18日，公開了一種新型轉爐自動擋渣滑動水口用滑板磚，該滑板磚中各組分的重量百分含量為：58％～68％的板狀剛玉、6％～8％的98鎂砂、8％～11％的電熔尖晶石、3％～5％的石墨、4％～7％的a-氧化鋁微粉、1％～2％的燒結劑、4％～7％的鋁硅合金粉和4％～5％的樹脂；中國專利申請號201210229417.6，公開日2013年05月29日，公開了一種含無定形硼的不燒金屬結合鋁碳鋯質滑動水口磚，該滑動水口磚的原料為：0.2-5％的無定形硼、55-78％的剛玉、5-15％的碳化硅、10-20％的鋯莫來石、2-5％的石墨、3-7％的鋁硅合金和1-3％的鋰基膨潤土，外加上述原料總量4-6％的酚醛樹脂。

上述的專利均是對水口磚組分的改進，但使用性能仍有待改善，從而延長水口磚的使用壽命。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有普通鋁碳鋼包上水口磚抗氧化性能低、耐侵蝕沖刷性能差、高溫強度低及不耐堿性鈣處理鋼水侵蝕等因素，從而縮短鋼包上水口磚使用壽命的問題，本發明提供一種鈣處理鋼用高壽命鋼包上水口磚及其制備方法，提高鋼包上水口磚的高溫熱態強度、高溫抗氧化性能及耐鋼水鋼渣侵蝕性，延長上水口磚的使用壽命。

2.技術方案