连铸耐火材料说明课件.ppt

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1、连铸耐火材料说明连铸耐火材料说明绪论钢包长水口浸入式水口塞棒结论1.绪论1951年1958年1966年1968年1970年1974年1971年1980年代1990年代~现在连铸用耐火材料技术变迁A.Rossi(连续铸造法的创始者)使用ZrO2水口连续铸钢英国BISRA方式铸造高速钢时发现Al脱氧钢铸造时氧化锆质水口内Al2O3堵塞德国Dilligen工厂以板坯连铸为对象开发应用浸入式水口使用熔融石英质浸入式水口使用CIP成型Al2O3-C质浸入式水口的数量开始增加浸入式水口开始使用AG-ZG双层结构加拿大Stelco公司发表的水口内吹入Ar气(PAKS方式

2、)的开发防止Al2O3析出堵塞狭缝型管状水口内,柱状狭缝、上水口、长塞棒吹入Ar气防止堵塞内壁润湿性研究/Non-SiO2,ZrO2-CaO-C,BN等防堵研究/Non-SiO2,ZrO2-CaO-C,BN,无碳,Spinel形状研究/段差式,Mogul,旋流式抗侵蚀性研究/提高ZrO2含量,Y2O3-CZ,ZrB21.1.AG材质设计及改善抗氧化性不利良好的耐侵蚀性良好的耐剥落性化学/高温稳定性不利C50%Al2O3+etc.100%SiO250%AGL424AG409AG160AG351AGL421AG810AG276AGL15AGS4无预热使用通常预

3、热使用特别预热注意使用良好的耐剥落性良好的耐侵蚀性(含有石墨30%)0123450204060熔融石英含量（%）侵蚀速率(mm/hr)Mn0%Mn2%(含有SiO230%)01234010203040石墨含量(%)侵蚀速率(mm/hr)Mn0%Mn2%1.2.ZG材质设计及改善改善ZrO2原料热处理后稳定度减少晶界处稳定剂(CaO)析出(晶粒破坏)→组织劣化抗侵蚀性降低石墨/ZrO2量平衡石墨量减少→高热膨胀,低热传导ZrO2量增加→高耐侵蚀性60708090100110热处理前1300℃/6hr1500℃/6hr稳定度(指数)以前改善5678910051

4、0152025石墨量(%)抗折强度/弹性模量(E-04)020406080100120405060708090ZrO2含量(%)热膨胀系数熔损指数（P-M分钟）热膨胀系数熔损指数2.长水口主体部分耐中包覆盖剂侵蚀材质金属套管钢包长水口是连接钢包和中间包钢水的通道,用来防止钢水与空气接触氧化稳定性设计空气隔离效果吹入Ar气:水口上部采取多种形式的吹Ar方式浸渍开孔型设计:为了防止钢包交换时与空气接触发生氧化,采用下扩型水口为防止浇铸初期的热冲击设计出最适合的材质组成利用有限元法进行外型设计及热应力分析提高使用稳定性的事例研究及经验积累为提高钢品质持续的改善,

5、开发2.1.防止空气吸入型长水口必要特性钢包下水口和长水口的结合部位因钢水高速下流产生负压力→外部空气的流入致使钢水二次氧化采用符合使用条件的最佳形状及吹Ar结构多种密封垫的应用业绩垫片密封式弥散式透气金属狭缝式透气结构密封方式-不吹Ar(或用额外的工具)-夹持器支撑力高-利用多孔质耐火材料吹入Ar气-通过金属铁套和水口间狭缝吹入Ar气最新动向提高长水口夹持器支撑力(Max1400Kgf)结合部采用垫片密封/垫片密封形状接缝部接触面采用多种材质及形状的密封垫【钟型】【普通型】【锥型】钢包交换时,中间包内在钢水浸渍状态下钢包开浇:空气接触最小化->高级钢生产

6、及提高钢品质设计时要考虑必要的使用稳定性:因长水口的单重增加要考虑夹持器的支撑力钢水容量Vs引流沙浮力B钢水荷重F引流沙容量Vf水口重量W浸渍深度D界面面积A局部应力max=(n•)(ℓ•W•a/Z)n:平均应力:形状系数W:截面系数浸渍开孔稳定系数S=F-BF=7.18•Vs/AB=(7.18-1.10)•Vf/A局部重心距离l2.2.浸渍开浇用钢包长水口【复合型】氧化层厚度(mm)热应力(指数)ΔT1≫ΔT2T1:内壁没有脱碳层的情况T2:内壁有脱碳层的情况内壁采用4－6mm脱碳层时热冲击减少约45%脱碳层Ry2.3.无预热长水口02004

7、006008001000120014000102030405060708090100110120130预热时间(分钟)预热温度(℃)材质变化,裂纹产生区域稳定区域1000－1200℃30－60分钟(1100℃升温后)预热过度氧化区内部氧化强度降低区域预热温度不足铸造初期裂纹产生区域升温速度30分钟内升温至1000℃,400－800℃区间需要急剧升温预热温度水口温度:1000－1200℃预热维持达到1000℃后维持30－60分钟铸造前状态防止预热后温度降低到800℃以下,预热后5分钟内使用最佳.2.4.长水口的二次使用用途材质名渣线主体ZGL-1BM-151

8、S-184S-130化学组成(%)FC+SiC25.028.024