连铸三大件生产与应用共54页文档
三大件生产与应用教学提纲
3、薄板坯浸入式水口
塞棒
塞棒的分类
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
塞棒连接方式对比
×
第二部分 三大件的使用与调研
长水口
长水口安装操作 长水口损毁原因 长水口性能评价
长水口安装注意事项
上水口使用照片
上水口的性能评价
1、在要求使用时间里碗口是否冲刷 严重
2、在要求使用时间里内径是否冲刷 扩孔
3、不能出现开裂穿钢现象 4、使用后滑动面是否出现夹钢、掉
等块现象
浸入式水口
浸入式水口的烘烤 浸入式水口的损毁原因 浸入式水口的性能评价
浸入式水口在线烘烤
1、采用专门 的烘烤器烘烤
2、采用抽风 式烘烤
浸入式水口离线的烘烤
浸入式水口烘 烤时间一般要 求1.5～2.5ｈ 之间，其中小 火、大火要求 不能少于0.5 ｈ。
烘烤造成的水口氧化
浸水口损毁原因和损毁机理
1.热震断裂 2.渣线侵蚀 3.穿孔 3.冲刷扩径、扩孔 4.机械碰撞 5.滑动面夹钢
浸入式水口损毁照片
4、快换水口或手 动操作的机械碰撞
塞棒吹氩孔扩孔机理
吹氩孔扩孔有一下两个原因： 1、氩气纯度不高，含有少量的氧气， 氧气和棒头的石墨反应造成扩孔。 2、镁碳棒头里的石墨和氧化镁反应 造成石墨和氧化镁流失造成扩孔。
MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g)
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造粒 探伤 喷涂
等静压成型 干燥 包装
三大件工艺控制
连铸三大件的生产及应用2019.1
产品类型
刚玉莫来石弥散透气 刚玉莫来石弥散透气 刚玉莫来石弥散透气 刚玉莫来石弥散透气 刚玉莫来石弥散透气 定向透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气 铝碳弥散透气
固定项目及范围 固定背压0.1Mpa 固定流量60L 固定背压0.1Mpa 固定背压0.1Mpa 固定流量100L 固定背压0.1Mpa
2、由于热震不足导致的掉块。
2、观察长水口插入钢水的顺序。
断裂
1、长水口在安装使用过程中有磕碰； 2、由于热震不足导致的断裂。
1、记录渣线断裂时间；
纵裂 1、由于热震不足导致的纵裂。
1、记录渣线断裂时间；
下本体掉块 123、、、长长由水水于口口热在在震开安不滑装足板使导之用 致前过 的先程 掉插中 块入有 。钢磕水碰导；致掉块；12、 、记 观录 察渣 长线 水断 口裂插时入间钢；水的顺序
流量调节有滞后现象；
使用过程中不易烧结； 流量调节无滞后现象； 具有直径较大的气孔，形成
的气泡大而少；
具有直径较小的气孔，形成 的气泡多而小；
使用过程不易烧结（C-C）； 使用过程中不易烧结；流量
调节有滞后现象；
市场比 宝明年生产量
例/%
/支
8
5100
3
2500
89
55000
1、烘烤不足导致的热震开裂； 2、塞棒安装不当导致的外力折断。
1、了解烘烤时间和方法； 2、了解开浇前等钢时间； 3、了解产品断口形状。
1、烘烤不足导致的热震断裂；
2、产品自身热震稳定性不足导致的热震 1、了解烘烤时间和方法；
断裂；
2、了解开浇前等钢时间；
3、塞棒安装不当导致的外力折断；4、 3、了解产品断口形状。
国内连铸“三大件”（长水口、浸入式水口、塞棒）市场四强、现存问题及发展
国内连铸“三大件”（长水口、浸入式水口、塞棒）市场四强、现存问题及发展长水口：连铸时，长水口用来连接钢包与中间包，其作用是在钢水浇注过程中隔断空气，避免钢水的二次氧化及氮气的吸入、防止钢水飞溅及卷渣。
由于钢水在长水口内迅速通过，因此要求长水口具有良好的耐热震性、抗钢水冲击性和抗渣蚀性能。
长水口的材质主要有熔融石英质和Al2O3-C质、ZrO2-C质。
熔融石英质水口价格低廉，但抗钢水冲蚀性能和抗中间包覆盖剂、熔渣的侵蚀性能较差；Al2O3-C质水口使用寿命长，对钢种的适应性强；而含ZrO2质水口价格较高，一般仅在渣线部位应用ZrO2-C材料。
浸入式水口：中间包钢水到结晶器由浸入式水口连接，它可控制钢水的流动状态和注入速度，防止钢水二次氧化和结晶器保护渣卷入钢水，促进夹杂物上浮，并使结晶器内铸坯断面热流分布均匀等功能。
浸入式水口渣线要求抗保护渣侵蚀性能优异，而本体则要求耐热震、抗冲刷且能防止Al2O3附着阻塞水口。
因此，浸入式水口本体材料采用Al2O3-C材质，渣线部位用ZrO2-C材质。
为解决特殊钢种需要又研发了各种材质的浸入式水口。
比如：ZrO2-CaO-C系、无碳Al2O3-SiO2系、MgO-CaO-C系等浸入式水口能有效解决浇铸低碳铝镇静钢过程中水口絮瘤堵塞；适用于高氧钢的MA-C质浸入式水口；为适应板坯连铸浸入式水口快换技术的发展，研发了高耐磨性、高抗氧化性、低碳的Al2O3-C板面材料。
塞棒：从中间包到结晶器的钢水流量由整体塞棒控制，还可用塞棒向钢水中喷吹氩气等惰性气体。
因其要控制开浇和停浇，所以塞棒头部必须抗冲刷、与浸入式水口能很好配合，同时渣线还必须具有较好的抗侵蚀性能来抵抗中间包钢渣的侵蚀。
塞棒的材质主要是Al2O3-C质。
为保证塞棒在使用过程中的可靠性及长时间控流效果，棒头一般采用低碳材质，碳的质量分数一般不高于15%，以保证材料具有优良的抗钢水冲蚀性能；而棒身一般采用高碳材质，碳的质量分数一般不低于26%，渣线处采用MgO-C或ZrO2-C材质，以增强塞棒的整体抗侵蚀性能。
连铸三大件
连铸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,向中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。
攀成钢圆坯连铸“三大件”的生产与应用
第35卷第2期2013年4月四川冶金Si ch uan M et al l ur gyV01．35N o．2A pr．，2013文章编号：1001--5108(2013)02删l—05攀成钢圆坯连铸“三大件"的生产与应用谢长清(攀钢集团金山耐火材料股份有限公司，四川德阳618000)【摘要】根据攀钢连铸“三大件”生产线的设备情况，针对攀成钢圆坯连铸“三大件”的使用条件，选择了不同的材质进行研究。
以板状刚玉、白刚玉、俚一氧化铝微粉、98大结晶电熔镁砂和天然鳞片状石墨等为原料制备了圆坯连铸生产线，用“三大件”一长水口、整体塞棒和浸入式水口，在现场进行了使用试验。
结果表明：所生产的圆坯连铸“三大件”性能完全满足使用要求，烘烤时无氧化和剥落；在实际连铸生产条件下，圆坯连铸“三大件”稳定地实现了12炉连浇，为相关的连铸“三大件”生产提供了良好的基础。
【关键词】连铸“三大件”圆坯连铸应用【中图分类号】T F341TQ l75【文献标识码】BPR O D U C T I O N A N DA I'PI L I C A T I O N O F T H R E E M A I N PR O D U C T S F O R R O U N D B L O O M C O N T烈U O U SC A S T I N G I N PA N C H E N G G A N GX i e C hangqi ng(Pangang G r o up Ji m ha n Refr a ct or y Co．，Lt d，D e ya ng618000，Siehuan，C hi na)[A bst r act]The di f fer ent m at er i al s of t hr ee m ai n pr oduc t s f or Panchenggang r ound bl oom cont i nuouscast i n g and r ol l i ng w e r e st udi ed ac cor di ng t o i t s appl i cat i o n condi t i ons and t he e qui pm ent s of Panggang t hr ee m ai n pr oduc t s f or cont i nuous cast i ng．t hr ee m ai n pr oduc t s f or cont i nuous cast i ng w e r e m anuf a ct ur ed w i t h s l ab c or undum、w hi t e cor undum、O t·A1203pow d er、98％bi g crys t al l i ze f used m a gnesi t e and nat ur a l s cal e gr aphi t e as m ai n s t art i ng m at er i al ac cor di ng t o t he appl i cat i o n r equi r e m e nt s．E xpe r i m e nt r es ul t s how s t hat t he t hr ee m ai n pr oduc t s f or cont i nuous cast i ng m a de of st udi ed m at er i al s I M e ca pabl e t o c as t s t eel w i t h12l adl e s equences i n r ound bl oom cont i nuous cas t i ng．The r es ul t pr ovi des a bet t er basi s f orf ur t her pr oduce．[K ey w or ds]t hr ee m ai n pr oduct s f or cont i nuous cast i ng，r ound bl oom cont i nuous cas t i ng，ap pl i cat i on1前言长期以来，连铸耐火材料的优劣制约着连铸生产技术的发展。
连铸三大件发展现状
连铸“三大件”发展现状姓名：徐腾腾班级：无机非金属材料工程（卓越）1101 学号：201102128116 摘要：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“三大件”在炼钢生产中处于十分重要的位置，主要起到保护浇注和控流的作用，他们质量的好坏对于连铸乃至整个钢厂生产的连续性与稳定性有重要的意义。
其材质主要是铝碳质，以氧化铝和炭素为原料，大多数情况下还加入添加剂，如SiC、单质Si等，用沥青或树脂等有机结合剂粘结而成的碳复合耐火材料。
成型方法采用等静压成型。
本文主要从连铸“三大件”的原材料、生产过程、应用及在使用中出现的问题分析其发展现状。
关键词：连铸三大件发展现状 Al2O3－C1 前言进入2000年以后, 随着连铸技术的日臻成熟,高效连铸技术已成为钢铁行业发展重点。
高效连铸技术是以高拉速为核心,以高质量连铸坯无缺陷生产为基础,实现高连浇率、高作业率连铸的系统技术。
连铸速度的提高、连浇时间的延长,通过保护浇铸水口的钢水流速流量也显著提高, 因此对连铸用耐材提出了更高的要求。
连铸过程中所用的整体塞棒、长水口和浸入式水口在生产技术、产品品种、质量水平方面，正逐步追赶纾解先进水平，取代某些进口产品，以满足我国炼铁生产发展的需要。
延长连铸“三大件”的寿命是需求方最大的要求，由其所处环境和组成考虑，主要提高他们对渣液的抗侵蚀能力和高温抗氧化性。
本文简述我国连铸“三大件”的原料、生产过程、应用的发展现状；解决其存在的寿命低、成本高、生产复杂的问题。
通过对其从原料到成品和所处环境的分析，以及与国外产品的对比，选择最合理的成分组成和成型方式，提高性价比。
从而减少钢铁生产成本，促进钢铁工业的发展。
2 连铸“三大件”使用环境连铸“三大件”在连铸系统中所使用的位置如图：2.1 塞棒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,向中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。
华珩耐材对连铸三大件的认识
华珩耐材对连铸三大件的认识我们都知道，连铸工艺是当前冶炼技术中十分重要的一种工艺，近些年得到了冶炼企业的广泛推广，而这其中连铸“三大件”又是重中之重。
连铸“三大件”一般包括整体塞棒、滑动长水口和浸入式水口这三种部件。
在材质上主要是铝碳质，在成型方式上采用等静压成型。
等静压机价格昂贵，压制产品费时费工、产量低。
1. 整体塞棒概述：整体塞棒和滑动水口都是用来控制钢流速度的，在浇铸板坯或大方坯时一般才采用，而用整体塞棒的占绝大多数。
塞棒通过螺纹加垫片或其它紧固机构固定在可以上下升降的金属悬臂上，塞棒下端头部与中间包水口的碗部相配合，利用塞棒的升降来控制配合处的环缝的大小，以达到控制铸钢速度。
整体塞棒一般做成中空的。
塞棒的另一种形式是组合式，包括塞头、袖砖、塞头一般是铝碳质，袖砖为高铝质，使用寿命低，一般用在小方坯连铸上。
2、浸入式水口概述：浸入式水口是用于中间包和结晶器之间起防止钢水氧化和喷溅作用，在材质上主要以铝碳质为主。
其使用寿命决定着能够连铸的炉数。
浸入式水口发生崩裂或发生终止浇铸现象，对钢水重量都有恶劣影响。
可以说，它是连铸耐火材料中研究得最多，制作得最为复杂的产品。
当前连铸“三大件”的加工多采用等静压成型工艺加工就其原因：（1）整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度和直径比一般都很大，用普通压制会造成产品密度差太大。
（2）等静压机可以压制结合剂含量低、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）由于石墨的层片结构，含石墨材料在双面压制时容易分层、取向，也即石墨的层片易于与压制方向垂直排列，引起层裂。
随着石墨含量的增加，其层裂倾向更强。
上述制品的泥料石墨含量很高，因此要用等静压成型才能保证质量，避免层裂。
三大件生产与应用
上水口损毁原因和损毁机理
1.热震开裂 2.喇叭口冲刷 3.内孔扩径 4.滑动面渗钢 5.侧壁穿孔 6.内孔结瘤
上水口使用照片
上水口的性能评价
1、在要求使用时间里碗口是否冲刷 严重
2、在要求使用时间里内径是否冲刷 扩孔
3、不能出现开裂穿钢现象 4、使用后滑动面是否出现夹钢、掉
上水口
1、普通上水口 2、透气上水口
浸入式水口
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
塞棒的分类
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
塞棒连接方式对比
×
第二部分 三大件的使用与调研
1.热震断裂 2.渣线侵蚀 3.穿孔 3.冲刷扩径、扩孔 4.机械碰撞 5.滑动面夹钢
浸入式水口损毁照片
浸入式水口损毁照片
浸入式水口的堵塞原理
浸入式水口的堵塞 主要是由于钢水中 的金属铝和氧气反 应生成高熔点的 AL2O3，生成的 AL2O3 和钢液中本 身的AL2O3杂质 会 吸附到水口内壁上 堵塞水口。
等块现象
浸入式水口
浸入式水口的烘烤 浸入式水口的损毁原因 浸入式水口的性能评价
浸入式水口在线烘烤
1、采用专门 的烘烤器烘烤
2、采用抽风 式烘烤
浸入式水口离线的烘烤
浸入式水口烘 烤时间一般要 求1.5～2.5ｈ 之间，其中小 火、大火要求 不能少于0.5ｈ。
烘烤造成的水口氧化
浸水口损毁原因和损毁机理
加工
加工的目的： 使产品的外型符
合钢厂的使用要求． 加工主要包括：