连铸浇钢三大件耐火材料

连铸浇钢中很重要的功能性耐火材料就是三大件，其中包括长水口、上水口、侵入式水口、塞棒，三大件的生产工艺和详细分类如下：

一、三大件都有什么?

三大件包括长水口、整体塞棒、浸入式水口，它们是连铸浇钢中很重要的功能性耐火材料，主要起到保护浇注(长水口、浸入式水口)和控流的作用(塞棒)。

二、三大件生产工序

配料—>造粒—>等静压成型—>干燥—>探伤—>加工—>烧成—>喷漆—>包装

三、三大件主要产品介绍

长水口(普通长水口、吹氩上水口)

上水口(普通上水口、透气上水口)

侵入式水口

1、方坯浸入式水口

2、中厚板浸入式水口① 快换浸入式水口② 整体内装式浸入式水口

3、薄板坯浸入式水口

塞棒

1、按连接方式分①金属丝堵型②碳素丝堵型③插销型

2、按附加功能分①普通塞棒②透气塞棒

本文参考洛阳华珩耐火材料有限公司。

工程材料学总结1

《工程材料学》复习大纲第一章概论主要概念工程材料，结构材料，功能材料，材料的组织、结构，使用性能，工艺性能，陶瓷材料，高分子材料，复合材料内容要求 1．工程材料的分类。 2．工程材料的性能，掌握机械工程中常用力学性能指标的意义及单位（σs，σ0.2，σb, δ，ψ，HBS, HRC, HV, ak）。第二章材料的结构主要概念晶格与晶胞，晶向族、晶面族，单晶体与多晶体，晶粒与晶界，点缺陷、线缺陷、面缺陷内容要求 1.立方晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法（给出晶面晶向，让你标定出指数；给出指数，让你画出晶面，晶向）。 2.三种典型金属晶型的原子位置、单胞原子数、原子半径、致密度、配位数。第三章结晶与相图主要概念凝固与结晶, 过冷度，形核与长大，合金，组元，相，相组成物，组织组成物，固溶体，金属化合物，匀晶、共晶、共析转变，杠杆定律内容要求 1. 液态金属的结晶过程。 2. 熟悉共晶（析）转变、共晶（析）体、先共晶（析）相、二次相的概念。

3．利用相图分析合金结晶过程，区分相组成物和组织组成物并计算相对量。第四章铁碳合金主要概念同素异构转变，铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体，石墨化，灰铸铁，球墨铸铁。内容要求 1. 熟悉Fe-Fe3C相图和铁碳合金中的共晶（析）转变。 2. 会分析各类铁碳合金冷却过程，熟悉它们室温时的相组成物和组织组成物，并会计算其相对含量，会画组织示意图。（相组成和组织组成的区别，会使用杠杆定律） 3. 掌握碳钢的牌号，知道它们的用途。 4．懂得石墨形态对铸铁性能的影响，常用铸铁的分类、牌号，主要用途。第五章金属的塑性变形与再结晶主要概念滑移，滑移面，滑移方向，滑移系，固溶强化，细晶强化，弥散强化，加工硬化（四种提高强度的方法），回复，再结晶, 再结晶温度, 热加工流线内容要求 1.金属塑性变形的基本过程与塑性变形后的组织、性能的变化。 2.懂得滑移与位错运动的关系，从而理解强化金属的基本原理和主要方法。 3.热加工与冷加工的根本区别和热加工的主要作用。第六章钢的热处理主要概念热处理，临界点，退火（炉冷），正火（空冷），淬火（油冷、水冷），回火，表面热处理，化学热处理，奥氏体化，奥

宝钢不锈钢用耐火材料

宝钢：不锈钢生产用耐火材料使用实践 2010-07-23 13:42 来源：我的钢铁试用手机平台摘要：介绍了宝钢不锈钢分公司不锈钢生产线自2004年4月l8日投产以来，95t脱磷铁水包、100t超高功率交流电弧炉、100t电炉母液包、120tAOD氩氧脱碳转炉、120tVOD真空精炼装置、不锈钢连铸中间包系统及连铸用功能性耐火材料的选择和使用情况。投产近3 年来，不锈钢分公司不锈钢生产线各热工设备的包龄、炉龄、功能性耐火材料的使用寿命都有了较大幅度的提高，特别是AOD转炉和VOD钢包的耐火材料迅速国产化，以国产耐材代替进口耐材，使不锈钢冶炼用耐火材料成本大幅降低，使宝钢不锈钢在市场更具竞争力。关键词：不锈钢；耐火材料；脱磷铁水包；电炉；电炉母液包；AOD；VOD 0 前言宝钢不锈钢分公司2001年初在宝钢集团上海第一钢铁有限公司老生产场地开始了不锈钢技术改造工程，经过3年的建设，两条共150万t的不锈钢生产线分别于2004年4月18日、2005年的6月18日建成投产。宝钢股份不锈钢分公司已成为目前国内最大的不锈钢生产基地。 1 不锈钢生产用耐火材料 1.1 铁水预处理不锈钢分公司为长流程钢铁生产企业。过去，铁水预处理是不锈钢分公司的空白点，高炉铁水直接兑入炼钢炉。现在铁水全量“三脱”，脱硅后的铁水在260t鱼雷型混铁车内机械扒渣后倒入铁水包，并进行混冲脱硅。 1.1.1 脱磷铁水包工况条件脱磷铁水包公称容量95t，采用喷吹脱磷工艺，作业周期是90～120min/炉，铁水温度为1 300～1400℃，脱磷喷粉枪作业时间40～60 min/炉。 1.1.2 脱磷铁水包及脱磷喷粉枪用耐火材料

耐火材料的基本知识

第一节耐火材料的基本知识 1、耐火材料的定义？耐火材料就是指耐火度不低于 1500℃的无机非金属材料。 2、耐火材料必须具备的基本性能？（1）耐火度（2）高温体积稳定性（3）耐急冷急热性 3、耐火材料在电炉炼钢厂的应用？（1）电炉炉衬、炉盖、炉底、炉坡、渣线修补料。（2）精炼钢包包衬、包盖、滑动水口、透气砖系统。（3）连铸中间包包衬、包盖、长水口、整体塞棒、浸入式水口。（4）模铸用漏斗砖，中注管，中心砖，汤道砖，尾砖，模底砖。 4、按耐火度不同，耐火材料可分几类？（1）普通耐火材料，耐火度1580～1770℃；（2）高级耐火材料，耐火度1770～2000℃；（3）特级耐火材料，耐火度＞ 2000℃； 5、按化学矿物组成的性质不同，耐火度可分为几类？

（1）酸性耐火材料，如硅砖；（2）碱性耐火材料，如镁砖、白云石砖、镁碳砖；（3）中性耐火材料，如高铝砖、碳砖。 6、按外形尺寸的多少，耐火材料可分为几类？（1）标准型耐火砖，外形尺寸≤4个；（2）普通型耐火砖，外形尺寸≤6个；（3）异型耐火砖，外形尺寸＜10个，带孔、槽、角；（4）特异型耐火砖，外形尺寸＞10，带多个孔、槽、角。 7、按外形耐火材料可分类为几类？（1）耐火砖——具有一定的形状。（2）不定形耐火材料——散状实，需按所要形状进行施工用耐火材料。（3）耐火泥——砌砖填缝用耐火材料。 8、学习耐火基本知识的目的？（1）掌握基本技能，科学合理使用耐火材料。（2）掌握使用特性，防止穿炉、穿包、漏钢、跑钢事故发生。（3）掌握使用规律，不断提高炉衬，包衬使用寿命，降低炼钢生产成本，减轻劳动强度，提高经济效益。第二节耐火材料的基本性能 9、什么叫气孔率？

复习题--最后稿

一．名词解释熔铸莫来石制品:矿物组成中主要为莫来石（占60%～70%）的熔铸耐火材料。中间包：在连铸生产中钢水包和结晶器之间用于钢水过渡装置。炉外精炼：把一般炼钢炉中要完成的精炼任务，如脱硫、脱氧、除气、去除非金属夹杂物、调整钢的成分和钢液温度等，炉外的“钢包”或者专用的容器中进行。滑动水口：是安装在钢包底部的装置，由上、下水口，上、下滑板组成。连铸三大件：连铸用整体塞棒、长水口（大包长水口）和浸入式水口（中包所用水口），称为连铸三大件连铸：是通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯，不经过初轧工序，直接送轧钢车间轧制成钢材。硅莫砖：莫来石制品在制作过程中加入硅线石、碳化硅、及各种添加剂等以提高其性能，称为硅莫砖。镁铝尖晶石砖：是以高纯镁砂和预合成镁铝尖晶石为主要原料，经合理级配、高压成型，高温烧成后制得的制品。熔铸刚玉制品：以电熔发生产的，矿物组成中主要为氧化铝（大于95%）的熔铸耐火材料高炉的有效利用系数：是指每1m3高炉有效容积，每日生产的合格生铁量。铁沟预制件：采用预制方法生产的，现场直接组装使用，用于高炉出铁沟的耐火材料。 LF炉：是一种常用的钢包精炼炉，采取的主要技术手段为电弧加热、底吹氩、合成渣洗、合金化等，是生产品种钢的主要精炼设备。二，填空 1. 莫来石的分子式A3S2（3Al2O3·2SiO2），镁铝尖晶石的分子式 MA（Al2O3·MgO），白云石的分子式CaMg(CO3)2镁铁尖晶石的分子式 MgO.Fe2O3，菱镁矿的分子式 MgCO3 2.碳复合耐火材料的防氧化剂主要有铝粉、硅粉、和碳化硼三种。 3. 镁碳砖生产时加入的结合剂是液体酚醛树脂，它分为热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂两种。 4.滑动水口分为上水口，下水口和滑板三部分。 5.钢铁冶炼的主要产品为生铁，钢，和铁合金。 6.某2500m3高炉的利用系数是2.5，则其一天产铁量为 6250吨。 7.高炉内部工作空间的形状称为高炉内型，它由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5段组成。 8.写出五种炉外精炼方法 LF 、 VOD 、 AOD 、 RH 和 DH 。 9.中间包内衬主要由三层耐火材料组成，分别为保温层、永久层和工作层。 10 目前，硅砖主要用于砌筑焦炉，其次用于玻璃窑和热风炉。 11.从显微结构角度看，再结合镁铬砖、半再结合镁铬砖是直接结合成度更高的镁铬砖。 12.莫来石制品在其制作过程中加入硅线石和碳化硅以及其它添加剂以提高其性能，称其为硅莫砖，主要用于水泥窑过渡带。 13.电熔AZS砖的主要原料有氧化铝、锆英砂和富锆砂，还加入一些添加剂主要有纯碱和硼砂。 14.炼钢转炉和电炉炉衬主要使用镁碳砖，结合护炉技术，转炉使用寿命可以达到20000次以上。 15. 高炉出铁口炮泥分为有水炮泥和无水炮泥。 16.热风炉有内燃式和外燃式两种形式，其结构主要包括蓄热室和燃烧室。17．高炉出铁沟系统，由主铁沟、支铁沟、渣沟、撇渣器和摆动流嘴等组成。

高效连铸用功能耐火材料发展和分析研究动向

高效连铸用功能耐火材料发展和研究动向李红霞刘国齐杨彬中钢集团洛阳耐火材料研究院洛阳471039 摘要在高效连铸技术发展的推动下，连铸用功能耐火材料的主要进展是使用寿命上有明显提高，开发了复合结构水口解决水口堵塞和适应高侵蚀性钢种连铸，在水口结构上以数值模拟和水模拟结果为优化设计依据，保证流场稳定、连铸工艺稳定和铸坯质量提高。关键词高效连铸、功能耐火材料、数值模拟、水模拟在实现了高连铸比的发展后，连铸技术的主要发展内容是高效连铸、高品质钢连铸和近终形连铸以提高连铸机生产效率、发展中包冶金和优化结晶器流场减少非金属夹杂提高铸坯质量。连铸用功能耐火材料(保护套管、整体塞棒、浸入式水口>是连铸技术的关键耐火材料，产品在使用中起着特定的功能作用，如控流作用、吹气搅动作用、防止二次氧化保护浇铸作用、决定钢液在结晶器内的流场分布等。高速连铸是在保证铸坯质量的前提下提高铸机产量和实现铸机与热轧生产率匹配的重要手段。拉速的提高，必然导致钢水流速和流量的提高，拉速提高造成结晶器内钢水较大的表面流速和液面波动、为控制钢水流动而采用的电磁制动以及为改善结晶器的传热与润滑而采用的高熔化速度、低熔点、低粘度的保护渣，这些变化都会加剧对功能耐火材料冲刷和侵蚀，要求功能耐火材料提高性能才能够保证高速连铸的高炉次连铸的顺利实现。同时，高速连铸时液面波动和不稳定性增大，增加了结晶器漏钢和卷渣的几率，增加了夹杂物上浮阻力，对水口防堵和稳流要求提高，高性能、功能化、合理结构的连铸“三大件”是高效连铸的顺利实施的重要保障条件。在连铸技术发展的推动下，连铸技术的关键耐火材料——功能耐火材料适应高效连铸的高可靠性、高寿命和结晶器流场稳定性要求、也有了很大的发展和进步。主要进展有：优化材料性能和材料选择明显提高使用寿命，发展材料功能，防堵塞、不污染钢液和减少增碳，应用计算机模拟和水模拟技术设计产品结构优化流场。 1高寿命连铸用功能耐火材料的发展连铸用长水口(保护套管>、整体塞棒、浸人式水口使用条件苛刻，在性能指标、质量稳定性等方面都有着非常高的要求，材质特点是采用抗热震性优异的高档含碳耐火材料，使用特点是一次性使用和制品关键部位的使用效果决定其使用寿命。浸人式水口的使用寿命取决于渣线，长水口使用寿命取决于上端(颈部>、渣线和下端出钢口，整体塞棒使用寿命取决于棒头，连铸三大件使用寿命的提高主要是提高这些部位的抗渣液、钢液侵蚀性和抗冲刷性等性能。 1．1浸入式水口 1>浸入式水口渣线材料的发展 ZrO-2C材料是当前浸入式水口最通用的渣线材料，ZrO具有优异的抗渣性，鳞片状石墨除抗渣2润湿外主要作用是赋予ZrO-2C材料以优异的抗热震性。渣线材料的抗侵蚀性是决定水口使用寿命的关键因素，了解材料损毁过程机理是材料性能优化的依据。国内外对渣线材料的损毁过程机理已进行了大量的研究。多数研究认为ZrO-2C材料的侵蚀是石墨和ZrO交替被侵蚀的过程，即与钢液接触时，ZrO不被侵蚀，石墨溶221 / 12 解于钢液中或被氧化，使ZrO颗粒暴露；与渣液接触时，石墨和渣液不浸润，ZrO颗粒被22溶蚀、分解，暴露出石墨，如此反复进行，造成渣线材料的蚀损。保护渣、钢液和ZrO-2C材料的显微结构对侵蚀速度都有重要影响。ZrO-2C材料的发展，主要还是在保证抗热震性前提下通过显微结构精细化设计来提高渣线材料抗侵蚀性，如优化电熔氧化锆原料和石墨的比例，粒度组成、

工程材料总结

第一章金属的结构与结晶掌握常见金属材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。 1、三种常见的金属晶格是哪三种？面心立方晶格具有什么明显的性能特点？ 2、晶体为何各向异性？ 3、常见金属材料为何各向同性？ 4、常见金属材料中常存哪几种缺陷？ 5、影响金属材料的晶粒粗细的因素有哪些？细晶组织为何机性更好？实际生产中如何得细晶？ 6、金属铸锭的组织分为哪三层？是如何形成的？第二章金属的塑性变形与再结晶掌握金属的塑性变形的实质、塑变后组织和性能的变化。 1、金属材料塑性变形后组织与性能有何变化？ 2、何谓加工硬化？有何利弊？如何消除？ 3、何谓再结晶？二次再结晶？冷变形与热变形有何本质区别？第三章合金的结构与相图通过本章学习，掌握合的结构（固溶体、金属化合物），了解相、组织、机械混合物等基本概念；了解二元合金相图的建立过程，能分析常见的几种二元合金相图（二元匀晶相图、二元共晶相图、*二元包晶相图），了解相图与合金性能之间的关系；正确应用杠杆定理。 1、什么叫相、机械混合物、组织、相图？ 2、固态合金中的相结构有哪两种？什么叫固溶体？什么叫金属化合物？ 3、熟悉杠杆定规的推导过程，灵活使用杠杆定规 4、何谓匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图？各种相图有何特点？ 5、金属中的成分偏析是如何形成的？对已存在成分偏析的材料如何消除或减轻？第四章铁碳合金能熟练地分析Fe-Fe3C相图，灵活掌握杠杆定理的应用。 1、什么叫同素异构转变？铁的同素异构转变是怎样的？ 2、何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、低温莱氏体？ 3、熟记Fe-Fe3C相图，分析亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶生铁、共晶生铁、过共晶生铁从高温到低温的组织转变过程，这六类铁碳合金的室温平衡组织分别是什么？能用杠杆定规计算各种铁碳合金室温平衡组织中的组织组成物及相组成物的相对含量。 4、铁碳合金中的含碳量与其机械性能有何关系？ 5、钢中常存杂质元素有哪些？有何影响？ 6、碳钢是如何分类、编号的？第五章钢的热处理通过本学习，能建立起热处理、平衡组织与非平衡组织等基本概念；掌握常规热处理（退火、正火、淬火、回火）的目的、各自的特点与应用范围；了解表面热处理的特点及主要应用。 1、实际生产中的加热与冷却与建立相图时是有区别的，注意A1、A3、Acm、Ac1、Ac3、Accm、Ar1、Ar3、Arcm 的区别 2、影响奥氏体晶粒大小的因素有哪些？何谓奥氏体的实际晶粒度、本质粗晶钢与本质细晶钢，需热处理的钢常选什么钢？ 3、过泠奥氏体转变产物分哪几类？各种组织的形态与性能有何特点？ 4、“C”曲线有何用途？ 5、何谓预先热处理、最终热处理？ 6、退火与正火的目的是什么？退火分为哪几种？各种退火与正火的加热温度如何确定？得什么组织？是什么目的？ 7、淬火的目的是什么？淬火温度如何确定？何谓淬透性与淬硬性？ 8、最终热处理：淬火+低温回火、淬火+中温回火、淬火+高温回火（调质）分别得什么组织及该组织的性能特点？这三种最终热处理工艺分别用于什么材料、什么工件？ 9、表面淬火的目的及应用？表面渗碳及渗氮的目的及应用？ 10、分别写出工件需表面淬火、渗碳、渗氮时的常规加工工艺路线。

合金钢

合金钢一、合金钢的分类合金钢是在碳素钢的基础上，为改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。 1、按用途不同，合金钢可分为:低合金高强度结构钢、合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢 2、按合金元素总含量的不同，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总质量分数低于5%）、中合金钢（金元素总质量分数为5%--10%）、高合金钢（金元素总质量分数大于 10%）二、合金钢的牌号及用途 1、低合金高强度结构钢牌号：由Q、屈服强度、质量等级符号组成。例句：Q390A，表示：屈服强度为390MPa的A级低合金高强度结构钢用途:制造桥梁、车辆、船舶、锅炉、高压容器、输油管、大型钢结构。 2、合金结构钢牌号：采用两位数字+元素符号（或汉字）+数字表示。例如：40Cr ，表示平均含碳量为0.4%、铬含量小于1.5%的合金结构钢；60SiMn，表示平均含碳量为0.6%、硅含量约为0.2%、锰含量小于1.5%的合金结构钢。用途：制造各种工程结构和机械零件。

3、合金工具钢牌号：①、含碳量小于1%时，用一位数字表示碳含量的千分数。例如：9SiCr，表示平均含碳量为0.9%、硅含量小于 1.5%、铬含量小于1.5%的合金工具钢。 ②、含碳量大于1%时，在钢牌号前不用数字表示碳含量。例如：Cr12MoV，表示平均含碳量大于1%、铬含量约为12%、钼含量小于1.5%、钒含量小于1.5%的合金工具钢。用途：制造各种金属切削刀具。 4、特殊性能钢 ①不锈钢牌号： A、含碳量大于0.1%时，用一位数字表示含碳量的千分数。例如：2Cr13，表示:含碳量为0.2%、铬含量为13%的不锈钢。 B、含碳量为0.03%--0.10%时，牌号前加0，例如：0Cr18Ni9。 C、含碳量小于0.03%时，牌号前加00，例如：00Cr30Mo2。用途：制造各种耐腐蚀零件。 ②专用钢牌号：钢前加汉语拼音字母。例如：GCr15，表示用于制造滚动轴承的铬轴承钢用途：轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）和内、外套圈等。

中间包烘烤注意事项

中间包连铸三大件的烘烤和使用注意点 13.中包烘烤注意点对于中间包的烘烤，总的要求是要在开浇前l～2h内，快速烘烤到1000～1100℃为好。这样可以节省能源，也便于使用。但往往由于调度或其它原因，烘烤时间太长，造成一些不良的隐患。对于板坯连铸，中间包上已装有铝碳质整体塞棒或整体式铝碳质浸入式水口。如果长时间烘烤，制品强度降低；如果制品表面的防氧化涂层不良的话，制品还会被氧化疏松，不仅使制品强度再下降，而且使用寿命还会降低。已有的经验表明，对于浸入式水口来说，在其壁厚不能再增厚的条件下，要延长其使用寿命，主要看其表面是否被氧化了。铝碳质制品在烘烤过程中，其强度变化规律为：随着烘烤温度的上升，制品强度下降，到500～600℃之间，强度最低；当温度继续上升，制品强度增加，到1300℃左右恢复到原状，再升高温度，则制品强度又下降。鉴于这个原因，要求快速烘烤达到预定的温度。对于带有熔融石英质浸入式水口的中间包，对水口部分可以不烘烤或低温烘烤，因为石英质水口在高温下长期烘烤，会方石英化，使制品热稳定性下降，甚至会在水口内壁出现裂纹。在浇注过程中可能出现穿孔、断裂现象(当然，还与水口本身质馈有关)。对于小方坯连铸用中间包，大多数使用绝热板作内衬，中间包不烘烤，有的钢厂也至多进行小火烘烤，只能起到干燥作用。在小方坯连铸的中间包上，通常装有3～6个锆质定径水口。对于这种水口，必须单独充分地进行烘烤，否则在使用中有炸裂的危险。因为锆质制品的热稳定性特别差，预热不良会开裂。 14.长水口的作用、材质和要求是什么? 长水口又名保护套管，主要用于钢包与中间包之间，其作用是防止从钢包进入中间包的钢水被二次氧化和飞溅。有资料表明，钢水与空气接触生成的氧化物是成品中夹杂物的主要来源，从夹杂物大小和数量来说，空气氧化产物比脱氧产物大而且多。夹杂物的组成与钢水的化学成分有关，而它的数量和大小与钢水在空气中暴露的时间和面积成正比。对长水口的要求，主要有以下几点： (1)具有良好的抗热震性。 (2)具有良好的抗钢水和熔渣的侵蚀性。 (3)具有良好的机械强度和抗震动性。 (4)长水口连接处必须带有氩封装置。

连铸三大件综述

连铸三大件综述整体塞棒、长水口（大包长水口）和浸入式水口（中包所用水口），称为连铸三大件。其材质主要是铝碳质，成型方法采用等静压成型。这主要是因为：（1）连铸所要求的整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度直径比太大，普通的压力机压制的制品上下密度差别太大。而用等静压压制时，压制面上压力均匀，各个部位、断面上的体积密度均匀一致。（2）等压可经压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的泥料，高石墨含量的刚玉料正是属于这类泥料。（3）由于石墨的层片状结构，在双面压制时易分层、取向，引起层裂。随着石墨含量的增加，层裂倾向更明显。采用等静压成型可以有效避免层裂，保证产品质量。现在也有一种解释是叫连铸四大件分别是：长水口、塞棒、中包水口、浸入式水口。其实，浸入式水口是分两类：内装浸入式水口、外装浸入式水口。内装的一般用于特钢类（保护浇注），外装的用于普碳钢类。所以，广义上说还是“连铸三大件” 1塞棒整体塞棒的特点:整体塞棒一律采用等静压成型,其形状和尺寸取决于中间包的容量,钢水面的高度和中间包水口的喇叭形状和孔径的大小而定。其塞棒头有带空心的,带吹氩孔或带透气塞的整体塞棒。固定方式是关键,一种采金属销固定,一种采用螺纹固定。塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向吵间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。

整体塞棒材质一般为铝碳质。在塞棒的头部带有吹氩孔或镶有透气塞，在浇注时，氩气由塞棒孔通过吹气孔或透气塞吹向浸入式水口，氩气以细散的形式进入钢水，可以降低Al2O3的聚集量，减少在浸入式水口内的沉积，延长整体塞棒的使用寿命。我国整体塞棒系统用耐火材料，研制成功刚玉质、铝碳质，以及组合的整体式，端部采用ZrO2-C质材料再成型的铝碳－锆碳质复合式整体塞棒，镁碳质整体塞棒、Al2O3-SiO2-C和 Al2O3-SiO2-ZrO2质组合式塞棒，以及采用防氧化剂，为提高寿命，降低消耗发挥了重要作用。表1铝碳质整体塞棒理化指标

工程材料学总结(2020)

工程材料学总结(2020) 第一部分：晶体结构与塑性变形一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。 2、立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。 3、晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。 4、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {110} <111> 二、晶体缺陷 1、点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =滑移面 + 其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。 3、强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固

溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。 4、冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低 5、冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。 6、热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图一、纯金属的结晶 1、为什么结晶必须要过冷度？ 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法）二、二元合金的相结构与相图 1、固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条？）

工程材料中合金钢总结

工程材料中合金钢部分总结机13 白生文2011010462 钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途低合金高强度结构钢Q345, Q420 高强度，高韧性，良好的冷成型性能和焊接性能，低的冷脆性转变温度，良好的耐蚀性 <0.20% Mn:固溶强化；降低奥氏体分解温度，细化F和P；使S点左移，使P相对增多。提高强度和韧度。 Nb,Ti,V：形成细的碳氮化合物，防止奥氏体长大，细化铁素体；冷却时弥散析出，弥散强化。热轧空冷铁素体和索氏体大型结构，桥梁，船舶，车辆，锅炉等合金渗碳钢20CrMnTi 表面渗碳层硬度较高，心部强韧性较好，良好的热处理工艺性能 0.10%~ 0.25% Cr，Ni，Mn：Cr提高淬透性，提高表面渗碳层耐磨性；Ni提高心部韧性。 Ti，V，W，Mo：形成稳定碳化物，防止 A长大；提高渗碳层硬度和耐磨性渗碳+淬火+ 低温回火表层：回火马氏体+合金渗碳体+残余奥氏体心部：回火马氏体+屈氏体+少量铁素体受冲击载荷、交变载荷。如变速齿轮、内燃机凸轮轴、活塞销等合金调45CrNiMo 强韧塑综合性0.25%~ Cr,Ni,Mn,Si,B：提高淬火+高温回回火索氏体汽车、拖拉机、机床上的受力

质钢能较好0.50% 淬透性 W，Mo：防止二类回火脆性（油冷回火）火较复杂的齿轮、轴、连杆等非调制机械结构钢F45MnVS 替代调质钢，减少工艺难度 0.32~0.5 2,0.09~0 .16 V细化晶粒，弥散强化；Mn细化P，使P 增加；B得粒状T 热轧空冷（正火）索氏体+铁素体注：微合金化，控制轧制，控制冷却钢种牌号性能含碳量合金元素及作用热处理工艺最终组织用途合金弹簧钢60Si2Mn 高的弹性极限，高的屈强比；高的疲劳强度；足够的塑韧性。中高碳 0.50%~ 0.70% Si，Mn：提高淬透性和屈强比 Cr，W，V：不宜过热，不易脱碳，冲击强度和高温强度提高。 1、热成形：淬火+中温回火（喷丸强化） 2、冷成性（具体见书）回火屈氏体弹簧，弹性元件滚珠轴承钢GCr15 高接触疲劳强度；高硬度和耐磨性；足够的韧性和淬透性高碳 0.95%~ 1.10% Cr：提高淬透性和耐磨性，提高接触疲劳强度 Si，Mn：提高淬透性 V：形成碳化物，防止过热（A长大）球化退火+淬火+低温回火冷处理： -60~-80度。时效处理： 120~130度回火马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体注：严格控制夹杂物，解除疲劳起源于夹杂物滚珠、轴承、滚针、内外套圆、精密量具、丝杠、冷冲模低合金刃具钢9SiCr CrWMn 高硬度和耐磨性；足够的韧性和塑性；高碳 0.9%~ 1.1% Cr，Mn，Si提高淬透性；Si提高回火稳定性；W，V提高硬度和耐磨性，细化晶粒，防止过热球化退火+淬火+低温回火回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体低速刃具，丝锥、板牙、量块等高速钢W18Cr4V 高热硬性；高硬度和耐磨高碳 0.7%~ Cr提高淬透性，提高抗氧化抗脱碳能力；球化退火： 870~880 回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体各种刀具，高速切割的刀具

冶金生产用耐火材料

第五篇冶金生产用耐火材料概述耐火材料是为高温技术服务的基础材料，它与高温技术尤其是高温冶炼工业的发展有密切关系，相互依存，互为促进，共同发展。在一定条件下，耐火材料的质量品种对高温技术的发展起着关键作用。一百多年来钢铁冶炼发展过程中，每一次重大演变都有赖于耐火材料新品种的开发。碱性氧气转炉成功的关键之一是由于开发了白云石耐火材料；护炉成功的一个重要因素是生产了具有高荷重软化温度的硅砖；耐急冷急热的镁铬砖的发明促进了全碱性平炉的发展。近年来，钢铁冶炼新技术，如大型高炉、高风温热风炉、复吹氧气转炉、铁水预处理和炉外精炼、连续铸钢等，都无例外地有赖于优质高效耐火材料的开发。另外，耐火材料在节能方面也作出了重要贡献，如各种优质隔热耐火材料、陶瓷换热器，无水冷滑轨、陶瓷喷射管和高温涂料等的开发，都对高温技术的节能起了重要作用。现代冶炼技术的发展和节约能源的形势，既对耐火材料提出了更严格的要求，又必须借助于新品种优质耐火材料的成功及发展。我国耐火原料资源丰富，品种多，储量大，品位高。高铝矾土和菱镁矿蕴藏量大，品质优良，世界著名；耐火粘土、硅石、白云石和石墨等储量多，分布广，品质好；叶蜡石、硅线石、橄榄石和锆英石等储量也多；隔热耐火材料用各种原料，各地都有储藏。另外，我国漫长的海岸线和内陆湖泊均蕴藏有大量的镁质原料资源。近年来，在提高耐火原料质量和人工合成原料方面，又取得了较为显著的成就。我国有发展各种优质耐火材料资源的优势。我国还有生产耐火材料的悠久历史。新中国以来，随着科学技术和工业水平的提高，为了适应金属冶炼和其他高温技术工业的需求，我国耐火材料工业有重大的发展。新建了许多优质耐火材料生产厂和有关机构；开发出许多优质耐火材料新品种，保证并促进了各项高温技术和整个国民经济的发展。今后，我国耐火材料的发展应依靠科学技术的进步和整体工业水平的提高，加强生产技术的管理。以材料的质量和品种为中心，继续提高原料质量，发展合成原料，改进生产装备，全面提高产品质量和改善性能，积极开发优质新品种，合理利用和提高耐火材料服役寿命，进一步降低消耗，保证和促进金属冶炼和其他高温技术工业以及国民经济的发展。 ] 18 耐火材料定义、分类、化学矿物组成耐火材料的定义

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法钢的冶炼过程大体上可分为四个阶段：（1）熔化期-炉料（生铁、废钢等）熔化；（2）氧化期-通过加入氧化剂进行氧化反应去除钢液中的气体、非金属夹杂物和各种杂质；（3）还原期-加入脱氧剂去氧，以及加入需要的合金元素成分以调整钢液的化学成分；（4）出钢-浇注成锭或直接浇注铸件。主要应用的炼钢方法有以下几种：（1）转炉钢：其特点是不从外部引入热源，而是利用对已经有一定温度的铁水（必须与化铁设备或炼铁设备联用）吹入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素（例如碳、硅、锰、磷等）的化学反应放出小量热量维持冶炼必需的温度。转炉钢主要生产的是低碳结构钢、普通碳素钢和少量的合金钢等要求不严格的钢种。（2）平炉钢：以煤气、油料等燃料从外部引入热源进行冶炼，按照炉体所用耐火材料的性质分为碱性与酸性平炉钢，主要生产低合金钢和优质碳素钢等。（3）电弧炉钢（常简称为电炉钢）：以电能为热源，即令强大的电流通过电极与炉料之间的放电电弧产生冶炼所需要的热量，按照炉体所用耐火材料的性质也分为碱性与酸性电炉钢，主要冶炼优质合金钢和特殊钢等。

（4）电渣重熔钢：将初步冶炼出来的粗钢作为电极，在电渣重熔炉中（水冷结晶器内）利用电流通过熔池渣层产生电阻热，使插在熔池内（在熔渣保护下）的金属电极（粗钢）从端部开始熔化，熔化的金属液滴经过渣液的强烈洗涤，在结晶器内自下而上地凝固成质地优良、组织均匀致密的钢，主要是高级优质合金钢，特别是高温合金以及有色金属（例如钛合金）等要求很高的金属材料。电渣重熔冶炼常常是在真空中进行以保障冶炼金属的纯洁度，由于这种方法是以粗钢自身为电极并逐渐熔化，因此又称为自耗电极，在真空中冶炼时就称为真空自耗熔炼。（5）真空感应熔炼：在真空状态下，利用电磁感应作用在金属炉料中产生交变感应电流，依靠炉料自身的电阻热达到熔炼金属或合金的要求，并浇铸成锭，主要用于冶炼纯净度要求很高的金属。（6）真空电子束熔炼：在真空炉壳内部，对高熔点金属丝或金属片通以高压直流电并加热到高温时，阴极将发射高速电子流，这种电子流被金属炉料吸收时可将炉料熔化，其熔滴落入水冷结晶器内凝固成锭，主要用于炼制成分要求均匀、纯洁度高、显微组织良好的高熔点金属。

连铸用三大件

连铸用三大件整体塞棒、长水口(大包长水口)和浸入式水口(中包所用水口)，称为连铸三大件。其材质主要是铝碳质，成型方法采用等静压成型。这主要是因为:(1)连铸所要求的整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度直径比太大，普通的压力机压制的制品上下密度差别太大。而用等静压压制时，压制面上压力均匀，各个部位、断面上的体积密度均匀一致。(2)等压可经压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的泥料，高石墨含量的刚玉料正是属于这类泥料。(3)由于石墨的层片状结构，在双面压制时易分层、取向，引起层裂。随着石墨含量的增加，层裂倾向更明显。采用等静压成型可以有效避免层裂，保证产品质量。现在也有一种解释是叫连铸四大件分别是:长水口、塞棒、中包水口、浸入式水口。其实，浸入式水口是分两类:内装浸入式水口、外装浸入式水口。内装的一般用于特钢类(保护浇注)，外装的用于普碳钢类。所以，广义上说还是“连铸三大件” 整体塞棒的特点:整体塞棒一律采用等静压成型,其形状和尺寸取决于中间包的容量,钢水面的高度和中间包水口的喇叭形状和孔径的大小而定。其塞棒头有带空心的,带吹氩孔或带透气塞的整体塞棒。固定方式是关键,一种采金属销固定,一种采用螺纹固定。塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向吵间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。整体塞棒材质一般为铝碳质。在塞棒的头部带有吹氩孔或镶有透气塞，在浇注时，氩气由塞棒孔通过吹气孔或透气塞吹向浸入式水口，氩气以细散的形式进入钢

水，可以降低Al2O3的聚集量，减少在浸入式水口内的沉积，延长整体塞棒的使用寿命。我国整体塞棒系统用耐火材料，研制成功刚玉质、铝碳质，以及组合的整体式，端部采用ZrO2-C质材料再成型的铝碳,锆碳质复合式整体塞棒，镁碳质整体塞棒、Al2O3-SiO2-C和Al2O3-SiO2-ZrO2质组合式塞棒，以及采用防氧化剂，为提高寿命，降低消耗发挥了重要作用。表7 铝碳质整体塞棒理化指标项目 A B C D E F 化学组 ?60 成 , 60, 60 >60 ?18 >55 66.64 Al2O3 70 28 >25 8, >25 18.69 F.C ?25 10 C+SiC 显气孔13 ?18 ?18 ?15 ?13 11 率 , 体积密度 2.60 2.65 ? >2.60 ?2.65 2.54 g/cm 耐压强度 25 >18 ?22 ?20 32.6 MPa 抗热震性次 >10 ?5 ?5 ?5 1100? 水冷耐火度 ? ?1770 ?1770 连铸生产过程中，整体塞棒头部受侵蚀、冲刷严重，特别是浇铸某些特钢，如经Ca、Si处理的钢种或P、S合金化的高速切削钢，塞棒头部侵蚀过快，常因无法控制钢流速度而报废。开发的MgO-Al2O3-C复合塞棒，选用CaO/SiO2>2的电熔镁砂，含99,的高纯石墨，并加抗氧化剂SiC和添加剂。使棒头充分发挥了MgO-C材质耐侵蚀、抗热震的优越性，其膨胀率也与Al2O3-C质相适应。复合Al2O3-SiC-C塞棒，棒体采用Al2O3-C质，塞头部位Al2O3-SiC-C质。特级矾土铝含量大于87,，电熔刚玉铝含量大于99,，石墨C大于95,，采用等静压

工程材料中合金钢汇总

工程材料中合金钢汇总精美排版

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功能耐火材料

15.3浸入式水口、长水口、整体塞棒 15.3.1长水口、整体塞棒、浸入式水口概述连铸用长水口、整体塞棒、浸入式水口（以下简称连铸三大件）是连铸工艺中非常重要的功能耐火材料。如图15-1中所示，它们的作用是将钢包、中间包、结晶器三位一体地连接起来，控流和导流钢液，防止钢水二次氧化，实现连续铸造工艺。长水口又称保护套管，安装于盛钢桶下方与滑动水口装置的下水口相连，连接钢包和中间包，起着导流、防止钢水氧化和飞溅的作用；整体塞棒在连铸工艺中之作用起到控制钢水从中间包到结晶器流量；浸入式水口是连铸过程中最关键的耐火功能部件，它安装在中间包和结晶器之间，是钢水从中间包输送到结晶器的通道，既要保护钢水不发生二次氧化，防止氮溶入或渣混入钢水及防止钢水飞溅，又要保证钢液在结晶器里有一个合理的流场和温度场分布。根据它们所承受的使用条件和需要满足的使用要求，长水口、整体塞棒、浸入式水口采用抗热震性优异的含碳耐火材料，在关键工作部位，如渣线、塞棒棒头等采用高抗侵蚀性的含碳材料。表15-16中列出了连铸三大件产品的基本组成和性能指标的参考范围。连铸三大件的结构、形状、尺寸依连铸机不同而有所区别。表15-16 连铸用长水口、整体塞棒、浸入式水口组成和性能指标的参考范围项目化学组成w/% 体积密度/g。 cm-3 显气孔率/% 耐压强度 /MPa 抗折强度 /MPa AL2O3 ZrO2+ C a O MgO C+SiC 长水口40-65 25-35 2.2-2.6 12-20 20-30 6-10 整体塞棒本体45-60 20-30 2.3-2.6 15-20 20-35 8-10 棒头1 60-75 15-25 2.5-2.7 10-18 20-35 6-10 棒头2 65-85 10-20 2.5-2.8 10-18 15-25 5-8 浸入式水口本体40-60 20-30 2.2-2.5 15-20 20-30 6-10 渣线70-85 15-25 3.4-3.8 15-20 18-25 6-10 15.3.2 连铸三大件生产工艺连铸三大件虽然功能不同，但有着相同或相似的材质、结构特点、使用条件、性能要求等，因而在生产中采用几乎完全相同的工艺。这3中产品的结构及高性能特点决定了它们从生产工艺到所用原料不同于其他耐火材料。除少数浸入式水口为熔融石英质外，绝大数为铝碳质：形状之细长需采用等静压成型，高石墨含量配料采用树脂结合剂形成碳结合，保护气氛热处理。具体制造工艺过程包括以下主要工序：原料——坏料制备——等静压成型——热处理——机加工、探伤、检选、表面防氧化涂层、包装等。连铸三大件是一类技术含量高的耐火材料产品，对工艺过程、工艺参数的选择控制，对工艺装备的水平都有较严格的要求，以保证产品质量高度稳定。（1）原料。连铸三大件所用的原料可分为如下几类：主要耐火原料，石墨原料，功能添加剂和有机结合剂等原料的选择对产品的品质、使用效果有很大的影响。因此生产三大

耐火材料分类

耐火材料的分类耐火材料的种类很多，为了便于生产研究、生产和选择，通常按其共性与特征划分类别。其中按材料的化学矿物组成分类是一种常用的基本分类方法，但也常按材料的制造方法、材料的性质、材料的形状尺寸、材料的应用等来分类。按化学矿物组成分类按化学矿物组成的不同，耐火材料主要有以下几类：（1）氧化硅质耐火材料。这是以SiO2为主要成分的耐火材料，主要品种有各种硅砖和石英玻璃制品。（2）硅酸铝质耐火材料。这是以AL2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料，根据制品中AL2O3和SiO2含量分为三类：半硅质耐火材料、粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。（3）镁质耐火材料。这是以MgO为主要成分，以方镁石为主要矿物结构的耐火材料，依其次要的化学成分和矿物组成的不同有以下品种：镁砖、镁铝砖、镁硅砖、镁钙砖、镁炭砖和铁白云石砖。此外，还有冶金镁砂。（4）白云石质耐火材料。这是一类以CaO(40%-60%)和氧化镁（30%-42%）为主要成分的耐火材料。其主要品种有：焦油白云石转、烧成油浸白云石砖、烧成油浸半稳定性白云石砖、烧成稳定性白云石砖、轻烧油浸白云石砖和冶金白云石砖。（5）橄榄石质耐火材料。这是一种含MgO35%-62%，Mg/SiO2质量比波动于0.95-2.00，由镁橄榄石为主要矿物组成的耐火材料。（6）尖晶石质耐火材料。这是一类主要由尖晶石组成的耐火材料。主要品种有铬尖晶石构成的铬质制品[w(Cr2O3)≥30%)]，由铬尖晶石、方镁石构成的铬镁制品[w(Cr2O3)18%-30%)，w（MgO）25%-55%]和由镁铝尖晶石构成的制品。（7）含炭质耐火材料。这类耐火材料中均含有一定数量的炭或碳化物。主要品种有由无定形炭结构的碳砖和炭块;由石墨结构的石墨制品；由碳化硅构成的碳化硅制品；由碳纤维及碳纤维与树脂或其其他炭素材料复合构成的材料。（8）含锆质耐火材料。这类材料中含有一定数量的氧化锆。常用的品种有以锆英石为主要成分的锆英石质制品；以氧化锆和刚玉或莫来石构成的锆刚玉和锆莫来石制品，以及以氧化锆为主要组成的纯