连铸用三大件

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连铸三大件的生产及应用2019.1

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。

连铸连轧生产:连铸用功能耐火材料

连铸连轧生产:连铸用功能耐火材料

7.3.2塞棒
使用前要与中间包一起烘烤,快速升温至1000~1100℃ 塞棒不能垂直对准水口砖中心,棒头顶点应偏向开闭器方 向,留有2~3mm的啃头,关闭塞棒时,塞棒头切着水口内表面 向水口中心方向滑动,最终把水口堵严。
7.3.3浸入式水口
1 材质要求 (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振动性。 (4)浸入式水口连接处必须有密封装置。 (5)不易与钢水反应生成堵塞物。
口未烤好;而套眼是浸入式水口 内壁附着沉积物导致,如图,堵 塞物主要是Al2O3。Fra bibliotek.3.3浸入式水口
3 浸入式水堵塞 Al2O3来源有以下几方面: 钢水中Al与耐火材料发生反应产物;保护浇注不好,氧
气与钢水中钢水中Al反应;钢水在冶炼过程中脱氧产物,未 去除干净;钢水温度降低而析出产物。
可以采取的措施是:选择合适水口材质;气洗水口;塞 棒吹氩;钙线处理,夹杂物变性+软吹;连铸过程全程保护 浇注,控制增N量<5ppm。
连续铸钢生产
7.3连铸用功能耐火材料
7.3.1长水口 长水口、塞棒和浸入式水口,称为连铸用耐火材料“三大件”
长水口主要有两种类型,一种是带有吹氩环的长水口;一种 是带有透气材料的长水口。其中带有透气材料的长水口保护浇注 效果较好。
7.3.1长水口
目前长水口的材质有熔融石英质和铝碳质两种。 熔融石英质主要成分SiO2,导热系数小,有较高的机械强度和 化学稳定性,耐酸性渣的侵蚀,可以免烘烤。 铝碳质及Al2O3-SiO2-C质是以刚玉和石墨为主要原料制作的, 其主要成分是Al2O3,具有良好的抗热震性,对钢种的适应性 较强,耐侵蚀性能好,对钢液污染小。 目前连铸中广泛采用Al2O3-C质长水口,在渣线部位复合ZrO2C层,用于提高耐侵蚀性,

连铸三大件的生产工艺流程

连铸三大件的生产工艺流程

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连铸三大件使用要求

连铸三大件使用要求

三大件使用注意事项通则:连铸用铝碳质三大件为等静压成型产品,属于碳结合的脆性材料,所以使用安装都要轻拿轻放。

存放于干燥区域,有条件的应(特别是南方潮湿地方)存放在温度大于50℃的干燥房内。

防潮包装打开要尽快使用。

长水口:1、首次可以不经烘烤即可使用。

再次使用必须在温度不低于1000℃情况下使用。

浇次之间尽量缩短时间,减少温降。

如果间隔时间长,则需采取适当保温措施。

2、长水口安装时最好要使用配套的耐火纤维密封垫,以减少与钢包下水口连接处吸入空气。

该密封处通常应有氩封。

3、更换钢包时,应对与钢包下水口连接处的冷钢等残留物进行氧气清洗。

以利于好的密封效果。

但清洗时要避免过度清洗,否则会损害密封面和水口颈部内侧,造成吸入空气和颈部穿孔。

4、长水口插入钢包深度以150mm-250mm为好。

过浅会卷渣和空气。

过深对中间包低部不利。

塞棒、中间包水口:1、安装金属杆紧固螺母时用力不宜过大否则会损害连接处塞棒内部结构强度。

安装在中间包内时要垂直。

2、使用前需经烘烤。

烘烤在常温到600℃以下不少于40分钟,在600-800℃由于防氧化涂层没有熔化,所以要尽快提升到800℃以上,烘烤温度不宜高于1200℃。

总烘烤时间不低于90分钟。

3、使用中要对塞棒中孔吹气冷却,保持钢连接的强度。

浸入式水口:1、使用前需经烘烤。

烘烤温度1000-1100℃为宜。

烘烤时间不低于60分钟。

在线烘烤,烘烤是应有纤维毯包裹改善烘烤效果。

2、安装时,中间包水口下部要保持整洁,不得有冷钢。

否则影响使用效果。

既因吸气影响钢水质量也影响水口使用寿命。

3、使用时,直通水口插入钢水深度为80-150mm。

侧孔水口插入钢水深度为220-300mm,视具体情况而定。

耐火材料连铸三大件的工艺流程

耐火材料连铸三大件的工艺流程

耐火材料连铸三大件的工艺流程英文回答:The process of continuous casting for the three major components of refractory materials is a complex and crucial one. Let me explain the process step by step.Firstly, the raw materials for the refractory materials are prepared. This includes selecting and mixing the appropriate ingredients such as alumina, silica, magnesia, and other additives. These ingredients are carefully measured and mixed to create the desired composition for the refractory material.Once the raw materials are prepared, they are then melted in a furnace. The furnace is heated to extremely high temperatures, usually around 1700 to 2000 degrees Celsius. The raw materials are added to the furnace and melted to form a molten liquid.After the raw materials have melted, the molten liquidis then transferred to a continuous casting machine. This machine is equipped with a mold that has the shape and dimensions of the desired refractory component. The molten liquid is poured into the mold, and as it flows through the machine, it solidifies and takes the shape of the mold.As the molten liquid solidifies, it undergoes a process called solidification shrinkage. This is when the material contracts and shrinks as it cools and solidifies. To compensate for this shrinkage, additional molten liquid is continuously added to the mold.Once the refractory component has solidified and cooled, it is then removed from the continuous casting machine. It may undergo further processing steps such as trimming, grinding, or polishing to achieve the desired shape and surface finish.Finally, the refractory component is subjected toquality control checks to ensure it meets the required specifications. This may include checking for dimensionalaccuracy, density, strength, and other physical properties.中文回答:耐火材料连铸三大件的工艺流程非常复杂且关键。

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

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。

连铸三大件形状及材质要求浅析---鲁加彬

连铸三大件形状及材质要求浅析---鲁加彬

连铸三大件形状及材质要求浅析---鲁加彬连铸“三大件”是指:长水口、塞棒、浸入式水口,在连铸生产中使用的三大件产品都是采用等静压成型的铝碳质或铝锆碳质复合材料制成。

在连铸生产中起着特殊的功能和作用,因此,在设计上具有特殊的要求和工艺,下面笔者结合自己在工作过程中的所了解的知识,浅析一下连铸三大件设计应注意的问题,一长水口设计应注意的问题长水口位于钢包下水口和中间包之间,具有防止钢液从钢包流入中间包过程中钢液飞溅和被氧化的作用。

就长水口而言,长水口的形状取决于钢包下水口形状、钢包及中间包容量、钢包和中间包的相对高度。

长水口在设计时就材质而言,应满足以下条件:1耐钢水和熔渣的冲刷和侵蚀.2 具有较高的抗热震性能。

3具有良好的抗剥落性,在使用中不崩块。

4和钢包水口的密封性良好。

5具有良好的机械性能。

二塞棒的形状及材质要求整体塞棒位于中间包内,用于控制钢液从中间包至结晶器的流量。

对整体塞棒而言,其形状和尺寸主要取决与:中间包容量、中间包钢液面高度,中间包水口喇叭口的形状和内孔径的大小。

目前整体塞棒的形状主要有:头部为实心、头部带有吹氩孔和头部带有透气塞三种形状。

塞棒材质要求是:1耐钢水和熔渣的冲刷和侵蚀。

2具有良好的抗剥落性,在使用中不崩块。

3具有较高的抗热震性能。

4具有良好的机械性能。

便于安装和操作。

三浸入式水口的形状及材质要求浸入式水口具有连接中间包和结晶器的功能,起着防止钢水二次氧化,向结晶器均匀分布钢液和控制钢液在结晶器内流态的作用。

对浸入式水口的形状要求是:1保证正常拉速时的钢水流量。

2尽可能使结晶器内、铸坯断面的热流密度均匀。

3有利于保护渣的融化及夹杂物的上浮。

4避免结晶器内钢水液面剧烈翻动5方便安装。

浸入式水口的材质要求是:1耐钢水和熔渣的冲刷和侵蚀。

2 具有较高的抗热震性能。

3具有良好的机械性能。

4不易与钢水反应形成堵塞物。

连铸三大件发展现状

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。

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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,,采用等静压成型,有效地解决了Al2O3-C和Al2O3-SiC-C两种材质因热应力不同,而在高温下出现的界面断裂。

整体塞棒使用前必须烘烤到800,1000?方能使用,长时间的烘烤会使铝碳制品表面石墨氧化呈疏松状态,导致制品耐侵蚀性和使用寿命降低,在使用时会造成制品断裂和穿孔事故。

采用防氧化涂料,在1000?以下表面形成一层连续的光亮的釉层,且附着力强,不产生釉滴,抗氧化能力强。

塞棒防堵塞措施:1、塞棒吹氩。

当浇铸添加Ti、Ca或Si元素的特殊钢时棒端和水口连接部位,易形成夹杂物堵塞,在塞棒头采用多孔和缝隙式,氩气从此吹向浸入式水口,可防止结瘤堵塞。

2、气洗长水口。

把氩气从中间包塞棒的芯管上端吹入,通过多孔质塞头砖进入注流中,不但可以防止水口堵塞,而且还有细化夹杂和降低夹杂的效果。

3、尖晶石,碳塞棒防堵塞。

钙处理钢对铝碳质材料侵蚀,严重新开发的尖晶石,碳塞棒,不与mCaO?nAl2O3反应,且材质强度高抗侵蚀性好。

2长水口当钢水由钢包向中间包浇注时,为了避免氧化和飞溅,在钢包底部的滑动水口的下端安装长水口,一端与下水口相连,另一端插入中间包的钢水内进行密封保护浇注。

长水口其作用如下:(1)防止钢水二次氧化,改善钢的质量;(2)减少钢中易氧化元素的氧化产物在水口内壁沉积,延长其使用寿命;(3)长水口可多次使用,降低耐火材料消耗。

长水口应具备以下性能:(1)优异的抗热震性;(2)良好的机械性能和抗震动的能力;(3)抗钢液和熔渣的侵蚀性好;(4)边接处必须带有气封装置。

长水口的材质一般有熔融石英质和铝碳质两大类。

熔融石英长水口,采用泥浆浇注法成型,其特点是抗热冲击性好,有较高的机械强度和耐酸性渣侵蚀,化学稳定性好。

但其易与钢水或渣中的铁锰等氧化物形成低熔物,在高温下石英与碳反应被分解和气化,耐侵蚀性差,也不利于冶炼洁净钢。

铝碳质长水口选用高纯原料,降低杂质含量,按合理的颗粒级配改善组织结构,提高抗侵蚀性能;调整天然石墨的含量,利用粗晶鳞片石墨对钢液的不浸润性,以减少长水口的结瘤;改进造型以减少水口裂纹;应用微粉技术,添加适量Al2O3微粉等增强高温强度和热稳定性。

铝碳质水口具有良好的抗热震性,对钢种的适应性强。

为防止水口表面的碳在烘烤和使用中被氧化,在水口表面涂有防氧化涂层。

防氧化涂层主要由长石、石英、粘土等原料组成,通过湿磨制成釉料,用人工或机械方法涂抹在水口表面,这种涂料在700,1000?的范围内形成釉层,从而保护石墨不被氧化或氧化极少。

表8 长水口的理化性能抗折Al2O3 SiO2 ZrO2 C 显气孔体积密度热膨胀项目强度 % % % % 率 ,g/cm3 率 , MPa 水口50,56 14,18 28,33 16,20 2.3~2.4 10 0.50 本体0.31 渣线 65 18 14 3.15 11 部位 (900?)0. 60 透气88 9 24 2(8 环 (900?)对铝碳质长水口,通过加入适量低膨胀材料(熔融石英、钛酸铝),增韧材料(氧化锆)和钢纤维补强等的基础上,为进一步改善其性能从材质上又采取提高水口中Al2O3含量,减少SiO2加入量,以确保热震性能,提高使用寿命。

国内开发的不烘烤长水口,不烘烤直接使用,简化了工序,降低了能源消耗。

并在长水口与钢包下水口接合部位采用氩气密封,发挥了长水口耐高温、抗侵蚀、耐冲刷等特点。

此外还有铬刚玉,莫来石长水口和Al2O3-SiC-C质浇注料制作的不定形长水口,均取得了较好的使用效果。

3浸入式水口在连铸技术中,为提高铸坯质量,在中间包与结晶器之间设有浸入式水口,其主要作用是:(1)防止钢水二次氧化氮化和钢水的飞溅;(2)调节钢水流动状态和注入速度;(3)防止保护渣非金属夹杂物卷入钢水中,对促进钢水中夹杂物的上浮起重要作用;(4)对边铸拉坯成材率和铸坯质量有决定性影响。

浸入式水口安装在中间包底部,并插入结晶器中。

其主要形式有:A 整体型浸入式水口:这种水口不需用中间包水口,其外形较长,一般在700mm 以上。

有两种形式,一种是内装式水口,即由中间包内向外安装,水口为整体结构,密封性好;另一种是外装型水口,安装方式由中间包底向内安装,目前国内尚未使用。

B 组合型浸入式水口:其形式由中间包水口和浸入式水口组成。

这种水口较短,一般不足400mm。

在使用中浸入式水口的上端与中间包水口的下口相连,其下端插入结晶器中。

C 滑动水口型浸入式水口:这种浸入式水口相当于滑动水口的下水口。

浸入式水口与滑动水口的下水口相连或下滑板相连。

这种形式是今后的发展方向。

浸入式水口具有一定的气孔率,同样具有透气性,外界空气在钢水流动产生的负压作用下渗透到水口内部,与钢水接触使其氧化。

因此在长水口和浸入式水口的外表面必须涂一层防氧化釉层。

无论何种材质和结构的浸入式水口都必须满足以下条件:(1)保证正常拉速时的钢水流通量;(2)尽可能使结晶器内,铸坯断面的热流分布均匀;(3)有利于保护渣的迅速熔有利于夹杂物上浮,不卷渣;(5)避免结晶器内钢液面剧烈翻动;(6)安装方便。

化;(4)3.1浸入式水口的材质在连铸初期,采用热稳定性好,纯度高的熔融石英浸入式水口,可以满足普通碳素钢、低锰钢、铝镇静钢等钢种的浇注。

但其在高锰钢及高碱度熔渣的条件下,侵蚀非常严重。

此时铝碳质浸入式水口被广泛采用。

铝碳质浸入式水口原料采用特级矾土、电熔刚玉或烧结刚玉等,添加石墨及防氧化剂,产品具有抗侵蚀、耐热震等优点。

其性能见表9。

为解决浸入式水口渣线部位被严重侵蚀,以及防止氧化铝附着造成水口的堵塞,在铝碳质的基础上开发了一系列新型的浸入式水口。

A Al2O3-C/ZrO2-C复合水口随着连铸技术不断发展,钢种增多,拉速加大,要求进一步提高渣线部位的耐侵蚀性,在渣线处用锆碳材质做复合层。

由于ZrO2具有优良的化学稳定性难以被CaO-Al2O3-SiO2系保护渣侵蚀,高温下熔入渣中的ZrO2增加了渣的粘度,而未被熔解的ZrO2颗粒又增加了渣的表观粘度,从而降低了渣对ZrO2-C层的侵蚀,提高了水口的耐用性。

ZrO2含量越高抗侵蚀能力越强。

复合式浸入式水口性能见表10。

表10 复合浸入式水口理化指标B (MgO-C)-(Al2O3-C)-(ZrO2-C)复合水口为提高浸入式水口的耐用性,钢水流出部位采用MgO-C质,以延长使用寿命和改善浇铸速度的控制,在渣线部位采用ZrO2质或BN以提高耐侵蚀性。

本体部位采用Al2O3-C质。

C ZrB2-C保护套浸入式水口渣线部位保护套,要求材质具有良好的耐剥落性。

ZrC、ZrN的高温稳定性欠佳,因而选择Zr的硼化物。

采用ZrB-C材质,添加适量金属Al提高抗侵蚀性,减小ZrB2的临界粒度,防止耐剥落性下降。

D 添加AZT、AZTS材料的浸入式水口用烧结和电熔法合成的Al2O3-ZrO2-TiO2(AZT)和Al2O3-ZrO2-TiO2-SiO2(AZTS)材料,具有膨胀系数低,耐侵蚀,还原气氛下稳定性好等特点。

采用AZT和AZTS两种原料,按一定的颗粒配比加入一定量的熔融石英(FS),用树脂作结合剂,以等静压成型的浸入式水口,性能优良,具有机械强度高、耐侵蚀和抗热震性能好的特点,满足多炉连浇的需要。

制品中加入AZT和AZTS后,水口具有良好的抗热震性,其中以加入AZTS的浸入式水口抗热震性最佳。

表11 浸入式水口性能对比E 长时间多炉连铸的浸入式水口在解决了水口内腔产生堵塞及防氧化涂料等难点后,开发了保温型吹氩浸入式水口,由于减少了温差,防止了因应力产生的裂纹,不同程度地减少了内腔持渣。

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