连铸控流耐火材料.pdf

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1、1.0连铸功能件介绍连铸工艺发展得已经很成熟，并带来了新的炼钢工业革命。自20世纪60年代进入商业化以来，连铸取得了巨大的发展，今天约有80％的钢是用这种方法浇铸的。钢铁公司对于“以最低的成本生产优质钢”的需求，促进了控制钢水液流的高品质连铸功能件的发展。该工艺要求材料具有高强度、耐高温冲击的性质，所以起初功能件是用熔融石英制造而成的。可是，熔融石英产品有很多局限性：主要问题是材料磨砂和温度高于900℃形成方英石，并且在铸造高锰钢时耐冲蚀性很差。熔融石英产品目前已经大量被淘汰，仅用于连浇炉数少的场合。目前所用的多数功能件是以碳素为结合剂的氧化铝、氧化锆以及氧化

2、镁石墨。有必要对高品质的功能件在“连铸”过程中的作用进行解释，以便充分认钢包识它们在工艺中的重要性能。下图是钢包长水口连铸工艺示意图、显示了产品种类和塞棒用途。中间包水口钢包是主要容器，用于将化学成分合中间包格的钢水运送到连铸机。钢水从钢包注入中间包并从中间包再注入到结晶SESSEN器。结晶器为防止浇铸时钢水从钢包进入中间包发生二次氧化，采用了钢包长水口。大多数应用过程中，水口采用冷开浇方式，这意味着材料必须经受极端的热冲击工作条件，即温度瞬间从室温升到1560℃。钢包长水口的内孔壁还与高速流动的钢水接触，这就要求具有很高的抗钢水侵蚀性。中间包形式非常简单，它

3、是将钢水分配到结晶器的一种容器，结晶器采用水冷方式帮助钢水凝固。这一过程必须受到控制，为此采用了许多不同的方法，后文将分别对这些方法进行详细介绍，这里仅作粗略说明：1.塞棒和内装浸入式水口（SEN）安装在中间包内，塞棒用于控制钢液的流量，以确保精确控制结晶器中的钢水液面高度。塞棒和浸入式水口通常要经过预热，所以一定要能承受比较高的热冲击。由于塞棒头的工作性质（上下运动以打开或限制塞棒头部和水口座之间的开度），因此它还必须具有高的热强度，塞棒头部必须能够承受极高的冲蚀。12.塞棒、中间包内水口和外装浸入式水口（SES）安装在中间包外侧，通常和中间包内水口相连接。

4、塞棒和SEN的滑板执行机构使用方式相同，只是钢水的流速是通过改ASES变塞棒头部和中间包内水口座之间的开度中间包底部控制的。3.滑动水口和SES在这种情况下，外装浸入式水口安装在中间包外，但B它与滑动水口机构的底板连接在一起。滑双板滑动式水口工作示意动水口结构各异，但一般分成双板和三板两种型式。完全打开时，各板上的孔是轴向对中的，通过改变对中程度（限制开口大小）控制流量。从图中可以看出，在位置A，滑板和中间包底部的孔对准，因此钢水流量最大。在位置B，孔未完全对准，钢水在一定程度上受阻，因此限制了钢水流量。如果机构完全缩回，则各孔将完全错开，使钢液流关闭。4.水

5、口更换装置和SES其主要特征与滑动水口类似，但SES的顶部是套铁皮的、机加工的平面，并被放在一个“夹头”内，夹头能够使一个SES处在滑动水口的正下方而另一个装好备用。快速、准确地推动备用SES来取代报废件，再拿走报废的SES。确保了钢水不间断地流入结晶器。流量控制通过滑动水口实现。有时也会采用其它流量控制系统，如定径水口和外力驱动的旋转水口，偶尔也采用塞棒。快速移动流量控制载入的新SES拆除的报废SES正在使用的SES换管装置示意图22.0功能件等定形耐火制品技术在前面的简介中，已经概述了耐火制品的作用和产品必须具有的主要物理特性。手册的这一部分重点介绍稳定地

6、生产客户信赖的高性能产品所要求的材料和加工技术。2.1材料福士科的耐火制品由金属、金属氧化物、非氧化材料和片状石墨组成，全部材料由碳素粘合在一起，而且大多采用釉料层进行保护。配方的综合特性赋予这些产品高抗热冲击和良好的耐冲蚀-腐蚀等优异性质。每种材料的作用都不相同，大致可概括如下：材料特性作用优点缺点片状石墨90–98％碳抗热冲击不会被结晶器保在550℃以上氧化，在护渣润湿钢水中溶解熔融氧化铝99.0％Al2O3高稳定性耐火材抗钢水易于被结晶器保护渣料溶解。熔融氧化锆石灰部分稳定。～85高稳定性耐火料很高的抗钢水性在保护渣溶解，稳定％ZrO2性变坏。烧结氧化镁

7、>95％MgO稳定的耐火料抗钙处理钢的侵抗热应力差，易水合蚀非氧化物金属或金属碳化物增强抗氧化性防止本体二次氧会降低耐火性，而且化价格昂贵熔剂低熔点玻璃体和长石改进低温粘结性减少氧化，帮助降低耐火度形成固并具有一定抗氧形成高温共熔体化后易碎的玻璃体化性碳结合剂热分解树脂永久高温耐热结高热强度和抗热在450℃以上氧化，在合剂应力，不会被熔钢液中溶解剂润湿釉料低熔点玻璃抗氧化保护外表面会脱落，并在高温下发生问题片状石墨是一种天然矿物，在世界很多地方都可开采到。这种矿物一般可通过泡沫浮选技术分离出杂质，石墨片的大小通过粉碎和筛选分类来控制。在CBC（碳素结合陶瓷）中

8、加入这种材料，是因为它的导热率高、热膨