定径水口为什么一定是锆质的
中间包的水口与塞棒的作用
中间包的水口与塞棒的作用浇铸板坯及大方坯时，常用冶金备件塞棒来调节水口的钢流量。
浇铸小方坯时则多用不需塞棒的定径水口。
1)塞棒：在连铸机的中间包上，广泛采用了如图4-2-24所示的整体式塞棒。
惰性保护气体从塞棒头部的小孔喷出，可以防止铝的氧化物在水口密封区附近沉积，或减少其聚集量，并使聚集区下移。
通过塞棒喷吹惰性气体还有促使冶金备件结晶器内夹杂物上浮的作用。
为了延长塞头的寿命，以利于进行多炉连浇，在板坯连铸机的中间包上，采用了带有氧化锆复层的塞头（图4-2-24a)或全氧化锆塞棒（图4-2-24b)。
图4-2-24整体式塞棒a-带氧化锆头的塞捧；b-全氧化锆塞捧。
2)水口：中间包的水口材质是根据所浇的钢种而选定的，浇注一般的碳素钢时，可以用含Al20370~75%的莫来石水口。
浇注易切钢时，可用氧化镁或氧化锆水口。
浇注高锰钢时，可用高铝石墨质或氧化锆质水口。
3)定径水口：在小方坯连铸机上，广泛采用了氧化锆质定径水口。
它在高温下有较好的耐磨性，在浇注期间可维持其孔径有很小的扩大。
用纯氧化锆制成极细颗粒的釉料并经高温烧结而成的水口，则具有更高的耐磨性能。
其最长使用寿命可达20h。
图4-2-25表示定径水口在“冷中间包”上的安装方法。
圆锥形的定径水口比带有突肩的定径水口更易于安装，易于拆换，制造时易于加压成型，密度比较均匀而热应力小。
图4-2-25定径水口在冷中间包上1-包底；2-座砖；3-定径水口；4-绝热材料；5-绝热板。
4)浸入式保护套管:在钢包及中间包的水口下面都可以安装浸入式保护套管。
其上端与钢包或中间包的水口相联接，下端浸入钢液面下，用以保护钢流不被氧化。
同时也可以挡住钢流的辐射散热，改善操作环境。
常用的浸入式保护套管有石英质，粘土石墨质及高铝石墨质三种。
浸入式保护套管有外装和内装两种形式，如图4-2-26及图4-2-27所示。
外装式保护套管是装在钢包或中间包水口下端的外面，并通氩气密封，以防空气被吸入，如图4-2-26所示。
13.2 连铸机的主要设备
第一页，编辑于星期四：十四点 十五分。
13.2.1 连铸机的基本参数 13.2.2 钢包 13.2.3 中间包 13.2.4 结晶器 13.2.5 二次冷却系统
Your company slogan 第二页，编辑于星期四：十四点 十五分。
13.2.6 拉坯矫直装置 13.2.7 引锭装置 13.2.8 辊缝测量装置 13.2.9 铸坯切割装置 13.2.10 出坯系统的各种设备
好的保温性能。一般常用的中间包断面形状 为圆形、椭圆形、三角形、矩形和”T”字形 等。中间包内衬是由保温层、永久层和工作 层组成。保温层紧贴包壳钢板，以减少散热 ，一般可用石棉板、保温砖或轻质挠注料砌 筑。永久层与钢液直接接触，可用高铝砖、 镁质砖砌筑，也可用硅质绝热板、镁质绝热 板或镁橄榄石质绝热板组装砌筑。
Your company slogan 第十六页，编辑于星期四：十四点 十五分。
13.2.4 结晶器
13.2.4.2 结晶器的重要参数 在连铸过程中，结晶器充当着一次冷却的角色，其长度是个非常重要的参数。确定结 晶器长度的主要依据，是铸坯出结晶器下口时的坯壳最小厚度。对于大断面铸坯，要求 坯壳厚度大于15mm，小断面铸坯为8—10mm。根据大量的理论研究和实践经验，结晶 器长度一般在700一900mm比较合适，也有的是1200mm。目前大多数倾向于把结晶器 长度增加到900mm，以适应高拉速的需要。 为了获得良好的一次冷却效果，凝固坯壳与结晶器铜板必须保持良好的接触。由于钢 液在结晶器内冷却凝固生成坯壳的同时伴随着体积收缩．因此结晶器铜板内腔必须设计 成上大下小的形状．即所谓的结晶器锥度。这样可以减少因收缩产生气隙，改善结晶器 的导热。结晶器倒锥度常见有构种表示方法：
定径水口错误用法
定径水口错误用法锆质定经水口，专用于小方坯连铸机中间包无塞杆浇注系统，更适合于多流小方坯连铸，水口全部采用特种优质精选原料，结构合理，抗侵蚀性强，在整个浇注过程中，水口直径变化少，拉速稳定，根据客户要求，可以供应镶嵌式，复合式和整体不同类型的水口制品。
如何才能让定径水口长寿命。
原因有二：定径水口扩经、定径水口炸裂。
定径水口损坏原因主要有：一、定径水口扩径定径水口主要用于中间包无塞棒浇注。
浇注速度取决于中间包钢水液面的高度和定径水口的孔径。
在钢水液面恒定的条件下，浇注速度完全取决于定径水口的孔径大小了。
由此可见，要求定径水口的孔径，在全程浇注过程中，必须保持基本不变才行。
由于定径水口是用ZrSiO4和ZrO2制成的，在水口中含有SiO2，在浇注含锰较高的钢种时，钢中的锰会与水口中的SiO2生成低熔点的硅酸锰(MnO·SiO2)，被钢水冲走，造成蚀损扩径。
还由于锆质材料不易烧结，有时添加有助烧结剂，这样也降低了水口的抗侵蚀性，造成水口扩径。
再者，如果水口烧结程度不好，水口强度较低，使其耐侵蚀和耐冲刷性降低，使水口扩径。
解决办法是根据浇注钢种和浇注时间，选择不同锆含量的定径水口。
一般来说，定径水口的耐侵蚀性和使用寿命，基本上取决于定径水口中的锆含量。
锆含量越高，使用寿命越长。
二、定径水口炸裂引起定径水口炸裂的原因主要有以下几点：1)水口烘烤不良。
2)水口受潮没有充分干燥。
3)水口的内在因素引起的。
水口中含有较多的CaO稳定的ZrO2，在烧成过程中，CaO与锆英石中的Si02反应生成单斜锆和含钙玻璃，另一方面，ZrO2中的CaO被夺取后，由原来的立方锆转变成单斜锆。
单斜锆的热膨胀系数很高，而且升温与冷却过程中，热膨胀曲线不一致。
不仅如此，单斜锆在1000～1100℃之间转变成四方锆，伴随有较大的体积变化，易使制品开裂。
三、定径水口理化指标定径水口理化指标physical and che mical indexes项目ltem 指标锆芯 ZIRCONIUM CORE外套COAT XF-94Z XF-95Z WG-65ZRO2 ≥94 95 —AI2o3+c0 0 65 显气孔率 % ≤apparent8 7 12 体积密度g/cm3,≥BUIK DENSITY4.55.4 2.8。
中钢技术比武连铸工(拉钢工)复习参考题(2)
中钢技术比武连铸工(拉钢工)复习参考题二.选择题1、试题: 回转台的主要作用是：( )。
A．能快速交换盛钢桶，而不降低拉坯速度B．便于盛钢桶升降、吊运C．便于检修维护答案: A2、试题: 连续铸钢的三大工艺制度是( )。
A．炉机匹配制度、冷却制度、温度制度B．温度制度、拉速制度、冷却制度C．铸坯切割制度、拉速制度、保温制度答案: B3、试题: 为了减小铸坯表面振痕，结晶器振动采用( )。
A．高频率大振幅 B．低频率大振幅 C．高频率小振幅答案: C4、试题: 中间包冶金主要功能是( )。
A．净化功能与精炼功能 B．净化功能与加热功能C．精炼功能与加热功能 D．精炼功能与去硫功能答案: A5、试题: 板坯浇铸一般使用( )质浸入式水口。
A．石英 B．铝碳 C．粘土 D．锆答案: B6、试题: 采用气洗水口的主要作用是( )。
A．降低成本 B．防止水口堵塞 C．提高钢产量 D．均匀成份温度答案: B7、试题: 镁砖属于( )耐火材料。
A．酸性 B．中性 C．碱性答案: C8、试题: 为防止水口结瘤，可以用( )。
A．石英质水口 B．Mg质水口 C．提高钢液氧活度的方法答案: A9、试题: 因化学作用使钢包耐火材料受损坏的是( )。
A．钢水成份对耐火材料的侵蚀B．钢水对耐火材料的冲刷作用C．耐火材料自身的热膨胀效应造成的损坏答案: A10、试题: 造成水口结瘤的主要原因是：( )。
A．液渣中Al2O3富集 B．SiO2结瘤 C．水口出口太小答案: A11、试题: 中间包永久层一般采用( )型。
A．砌砖 B．打结 C．挂绝热板 D．涂料答案: A12、试题: 结晶器的振幅等于行程的( )。
A．1/2 B．1/3 C．1倍答案: A13、试题: 小方坯使用ZrO2质水口的原因是( )。
A．材质成本低 B．材质耐侵蚀并不易套眼C．材质导热性好 D．不易二次氧化答案: B14、试题: 粘土砖是( )。
A．碱性耐火材料 B．酸性耐火材料 C．中性耐火材料答案: B15、试题: 浇注温度与拉坯速度密切相关，温度越高，则拉坯速度越( )。
连铸挑出的题
复习题一、判断题1. 拉坯速度是指每分钟拉出铸坯的宽度，( X )2. 二冷装置的结构有箱式和房式，目前广泛应用箱式结构。
( X )3. 气水雾化喷嘴的正常工作时应先开气、后开水，停止供水时应先停气、后停水。
( X )3. M-EMS!磁搅拌安装在二冷区。
(X )4. 结晶器下口尺寸小于或等于上口尺寸。
(V )5. 连铸坯切割装置必须保持与铸坯同步运动。
(V )6. 钢包和中包底部的滑动水口只能实现调节钢水流量的作用。
( X ) 滑动水口开启、关闭来调节钢液注流7. 对于大断面带液芯矫直的铸机，采用多点矫直比采用一点矫直好。
( V)8. 定尺机构有机械式，脉冲式和光电式三种。
( V )9. 压缩比是指铸坯横断面积与轧材横断面之比。
( V )10. 非正弦振动的特点是负滑动时间长，振痕深等。
( X )11. 火焰切割的金属收得率下降了0.5%〜1.0%。
( V )12. 立弯式铸机与立式铸机相比，机身高度降低，可以节省投资。
( V )13. 引锭头的尺寸随铸坯断面尺寸而变化，厚度一般比结晶器下口小5mn,宽度比结晶器的下口小10mm20mm ( V )14. 中间包容量越大，则钢水夹杂越易上浮，钢水越干净。
(V )15. 连铸坯按断面分类有：方坯、矩形坯、板坯、圆坯和异形坯。
( V)16. 二冷区电磁搅拌(M-EMS)( X )17. 凝固末端电磁搅拌(F-EMS) ( V)18．浇注速度是指每分钟每流浇注的钢水量。
( V)19．钢包通过滑动水口开启、关闭来调节钢液注流。
( V) 20．长水口又称保护套管。
( V)二、选择题1. 连铸结晶器的作用是( B )。
(A) 让液态钢水通过(B) 使钢水形成一定厚度的凝固坯壳(C) 便于保护渣形成渣膜2. 管式结晶器的内腔镀Cr层厚度一般为(A )mm(A)0.06-0.08 (B)0.6-0.8 (C)6-8 (D)0.006-0.0083. 钢包吹氩的主要作用是( D ) 。
13.2 连铸机的主要设备
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13.2.1
连铸机的基本参数
13.2.1.1 弧形连铸机规格表示方法 弧形连铸机规格表示方法为：aRb-C 其中 a—组成1台铸机的机数，机数为1时可以省略； R—机型为弧形或圆形连铸机； b—连铸机的圆弧半径（m），若椭圆形铸机为多个半径之乘积，也 示 表示可浇铸坯的最大厚度：坯厚= b/(30～36) mm C—表示铸机拉坯辊辊身长度，mm，还表示可容纳铸坯的最大宽度 ： 坯宽=C—(150～200) mm 13.2.1.2 铸坯断面尺寸规格 铸坯断面尺寸是确定连铸机的依据。由于成材需要，铸坯断面形状和尺才也不同。目 前已生产的连铸坯形状和尺寸范围如下： 小方坯：70×70~200×200mm2； 大方坯： 200×200~450×450mm2；
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13.2.2
钢包
钢包又称为大包，是用于盛放钢液并进行精练和浇铸的容器。钢包的容量应 与炼钢炉的最大出钢量相匹配。钢包由外壳、内衬和注流控制机构三部分组成。 钢包内衬一般由保温层、永久层和工作层组成。内衬耐火材料的选择对改善钢 的质量、稳定操作、提高生产率有着重要的意义。钢包使用前必须经过充分烘烤
13.2.3
中间包
中间包的结构应具有最小的散热面积，良 好的保温性能。一般常用的中间包断面形状 为圆形、椭圆形、三角形、矩形和”T”字 形等。中间包内衬是由保温层、永久层和工 作层组成。保温层紧贴包壳钢板，以减少散 热，一般可用石棉板、保温砖或轻质挠注料 砌筑。永久层与钢液直接接触，可用高铝砖 、镁质砖砌筑，也可用硅质绝热板、镁质绝 热板或镁橄榄石质绝热板组装砌筑。 中间包没有包盖，目的在于保温和保护 钢包包底不致过分受烤而变形。在包盖上开 有注入孔和塞棒孔。水口直径应根据连铸机 在最大拉速时所需的钢液流量来确定。水口 直径可由下式计算确定：
氧化锆质定径水口在使用温度下矿物组成分析_王晓
第35卷第3期硅酸盐通报Vol．35No．32016年3月BULLETIN OF THE CHINESE CEＲAMIC SOCIETYMarch ，2016氧化锆质定径水口在使用温度下矿物组成分析王晓1，薛群虎1，2，丁冬海1，赵亮1，周咏华1（1．西安建筑科技大学材料与矿资学院，西安710055；2．陕西循环经济工程学院，西安710055）摘要：为研究连铸用氧化锆质定径水口在使用温度下矿物组成和微观结构，对以氧化镁部分稳定氧化锆（Mg-PSZ ）为原料制备的定径水口产品进行模拟实验研究。
实验条件为：模拟浇钢使用条件试样在1540ħˑ5h 后水淬冷却，模拟翻包后自然冷却条件试样在1540ħˑ5h 后随炉冷却。
借助X-ray 荧光分析仪、X-ray 衍射仪、扫描电子显微镜对试样的矿物组成及显微结构进行表征。
研究结果表明：以Mg-PSZ 制备的氧化锆质定径水口产品在1540ħ浇钢温度下矿物相以立方相为主，在翻包自然冷却过程中，缓慢的冷却速率导致部分立方相转变为单斜相，矿物相以单斜相氧化锆为主。
氧化锆质定径水口产品在高温使用环境中结构均匀，平均颗粒尺寸10μm ，而翻包自然冷却后，由于缓慢的冷却速率，定径水口产品中稳定剂脱溶，导致立方相转变为单斜相氧化锆，平均颗粒尺寸7μm 。
即通过翻包自然冷却后所取试样的研究结果不能代表氧化锆质定径水口在中间包浇注过程中实际使用状态。
关键词：定径水口；Mg-PSZ ；冷却方式中图分类号：TQ174文献标识码：A文章编号：1001-1625（2016）03-0843-05Analysis on the Mineral Composition of the Zirconia MeteringNozzle in Service TemperaturesWANG Xiao 1，XUE Qun-hu 1，2，DING Dong-hai 1，ZHAO Liang 1，ZHOU Yong-hua 1（1．College of Materials and Mineral Ｒesources ，Xi ’an University of Architecture and Technology ，Xi ’an 710055，China ；2．Shaanxi Techno-institute of Ｒecycling Economy ，Xi ’an 710055，China ）基金项目：国家自然科学基金面上项目（51372193）；陕西省自然科学基础研究计划项目资助（2014JM6224）作者简介：王晓（1990-），女，硕士研究生．主要从事高温功能陶瓷及应用研究．通讯作者：薛群虎，教授．Abstract ：In order to investigate the microstructure of the zirconia metering nozzle at working environment ，the paper makes a study of simulated experiment to the original Mg-PSZ metering nozzle samples．Experimental conditions ：the samples were heated at 1540ħfor 5h before cooled ，and were cooled inside the furnace or quenched in water respectively simulating the environments of the natural cooling after tilting tundish and the environment at service temperature．The chemical composition ，mineral phase and micro-morphology of the samples were investigated by X-ray fluorescence instrument ，X-ray diffractometer and scanning electron microscope．The study shows that the content of c-ZrO 2is higher in the original Mg-PSZ metering nozzle at 1540ħ，however ，slowly cooling rate may lead to the phase transition between c-ZrO 2and m-ZrO 2in the natural cooling after tilting tundish．The granular of the zirconia metering nozzle show uniform size and with a big particle size （10μm ）in servicetemperature ，while appear many smaller particles （7μm ）after tilting tundish．Therefore ，the research results of samples with natural cooling after tilting tundish cannot represents the actural situation of the zirconia metering nozzle at working environment．DOI:10.16552/ki.issn1001-1625.2016.03.032844研究快报硅酸盐通报第35卷Key words：metering nozzle；Mg-PSZ；cooling method1引言现阶段对氧化锆质定径水口侵蚀机理研究较多，大部分采用中间包翻包（以下简称翻包）自然冷却后试样作为研究目标［1-3］。
定径水口
定径水口目录一、概述 (2)二、定径水口的发展 (2)三、定径水口的分类 (3)四、定径水口的使用原理 (6)五、定径水口的生产 (6)一、概述电熔氧化锆的下游应用，在熔模铸造方面主要是定径水口的应用。
定径水口是小方坏连铸用耐火材料之一，起控制钢水流量的作用。
钢液匀速稳定地通过定径水口流入结晶器内，这是保证连铸正常进行的必要条件。
定径水口作为控流元件，应具有良好的抗冲和抗侵蚀能力，在使用过程中内径扩大不能太快，一旦定径水口的扩径尺寸超过结晶器拉速允许的范围，则表示定径水口已经损毁严重，不能继续使用而停浇。
定径水口的扩径已经成为中间包寿命提高研究中的瓶颈问题。
氧化锆的热稳定性好、热导率低，且化学性能稳定，对大部分酸、碱及碱熔体玻璃熔体和熔融金属都具有很好的稳定性，所以氧化锆材料是高温隔热及结构材料的理想材料。
二、定径水口的发展早在20世纪70年代就被用来融化玻璃、冶炼钢铁。
在连铸发展初期，由于连浇时间较短，使用由锆英石和氧化锆复合制得的普通锆质定径水口产品即可满足生产需求，氧化锆含量为72%-85%；随着连铸技术的发展，连浇时间超过500min，由于锆英石与钢液、钢渣中的某些金属氧化物反应分解，导致普通定径水口的扩径、炸裂、剥溶等现象，普通锆质定径水口已不能满足连浇需要，必须使用抗侵蚀性能更为优越的氧化锆定径水口，氧化锆含量约为93%-95%，氧化锆质定径水口耐侵蚀性好，热稳定性优异，可以满足多炉连浇的需要，提高连铸效率，降低生产成本，目前连铸用功能耐火材料中抗侵蚀性能最好的材料是氧化锆。
三、定径水口的分类目前我国使用的普通锆质定径水口, 根据其生产工艺, 可分为全均质定径水口、直接复合定径水口、振动成型定径水口、镶嵌式定径水口和锆质复合定径水口五种。
1、全均质定径水口全均质定径水口主要由锆英石和氧化锆按一定比例直接混合后, 经成型、干燥、烧结而制成烧成温度为1620-1650℃。
其特点是组成、性能和结构比较均匀, 可靠性较好, 成本较高。
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定径水口为什么一定是锆质的
锆质定径水口作为连铸工艺中间包耐火材料之一,主要用于小方坯连铸,可以起到控制钢水流量的作用。
定径水口必须具备优良的抗热震稳定性和耐侵蚀性能,以保证钢水可以通过定径水口均匀稳定的流入结晶器内,从而保证连铸工艺的正常进行，调高生产效率。
锆质定径水口采用稳定的氧化锆经特殊工艺稳定后，由高压成型，高温烧制而成。
可根据用户不同的炼钢环境和使用要求定制。
锆质定径水口特点：定径水口具有耐火度高，热震性能好，抗侵蚀、耐冲刷，扩径变化小、使用寿命长等特点。
炉窑是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备称之为炉窑。
炉窑的类型很多，可以分为一般工业炉窑、回转炉窑、炼焦炉窑、感应炉窑等。
但一般炉窑内部温度都要达到350℃以上，高温炉窑温度的可以达到2000℃左右。
炉窑是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备称之为炉窑。
炉窑的类型很多，可以分为一般工业炉窑、回转炉窑、炼焦炉窑、感应炉窑等。
但一般炉窑内部温度都要达到350℃以上，高温炉窑温度的可以达到2000℃左右。
一般炉窑加热多为通过电、煤、油、气或是电磁感应方式加热升温，炉窑热量的传递以3种方式进行，即传导传热、对流传热和辐射传热。
在低温阶段，热交换以对流传热为主，而在高温阶段(800℃以上)，则以辐射传热为主。
随着温度的升高，辐射传热所起的作用越来越大。
由于炉窑的特殊性能和高温，这就要求炉窑的结构和隔热保温做的很好。
随着世界各国工业的进步，炉窑也朝着大型化、高效化和长寿化发展，逐步炉窑结构的优化，节能率的提高的提高，单位产能对能耗的下降，而炉窑材料的使用年限的增长，这对于耐高温功能涂料性能提出更高的要求，志盛威华耐高温功能涂料品种多样，功能性突出，对于高温窑炉节能显著。
锆质定径水口以高耐侵蚀耐火材料制成,在整个连续铸钢过程中直径基本保持不变的水口。
用于小方坯连铸中间罐无塞棒浇注系统,可保证连铸过程有稳定的拉速。
通常用锆质(ZrO2为60%～95%)材料制作。
锆质定径水口理化指标：
水口理化指标
physical and che mical indexes
项目ltem
指标
锆芯 ZIRCONIUM CORE 外套
COAT XF-94Z XF-95Z WG-65
ZRO2 ≥94 95 —
AI2o3+c0 0 65
8 7 12 显气孔率 % ≤
apparent
4.5
5.4 2.8 体积密度g/cm3,≥
BUIK DENSITY。