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浸入式水口和长水口用耐火材料的性能要求

作者: 郑州z6com尊龙凯时耐材 发布时间:2023-03-21 11:21:00 点击量: 261

浸入式水口和长水口 用耐火材料的性能要求, 在连铸法浇钢过程中,钢水从盛钢桶下水口注 入
中间包的导流管称为长水口,从中间包注入结晶器的导流管则叫作浸入式水口。这两种水口的作用是防止钢水的氧化和飞溅,后者还能调节结晶器内的钢水流动状态,防止裹进粉末保护剂和非金属夹杂物,以利于提高钢的质量
。

下图 为 浸入 式水口和长水口的示意图。图中 a~d 为 浸入 式水口, a 和 b 为一体型,即下水口与 浸入 式水口连为一体, c 与 d 则是分离的 ;
e 为长水口。



从上图 巾看出,这些水口砖均为圆筒状,浇钢时,下端浸没在钢水面之下, 桶壁
外侧与空气直接接触,并受熔渣侵蚀,中间流钢水。水口砖的工作条件十分恶劣,对耐火材料的具体要求如下 : 1 )热震 稳定性好,能抵抗 温度骤变 和温差大的作用 ;
2 ) 抗钢水冲刷能力强,在浇钢过程巾铸口蚀损较少 ; 3 ) 抗渣性好,特别是 浸入 式水口应能抵抗合成渣的侵蚀 ; 4 )
有优良的高温强度,即在钢水高温和流动的作用下不变形,铸口分岔处或吹气体时也能具有较高的抗冲击能力。

浸入 式水口和长水口用的耐火材料,过去一般采用熔融石英质材料制作,其工艺要点是将熔融石英磨细,制成泥浆后再注 入 。石膏模内成型,在 38~42℃
的条件下干燥三天,然后送 入
隧道窑中烧成。该制品的特点是热震稳定性好,不经预热也可与钢水直接接触,导热性低,可消除铸口内钢水凝固的现象,但浇铸高锰钢时损毁较快。苏联熔融石英质 浸入
式水口,长为 600~850 毫米,铸口直径为 140~150 毫米,壁厚为 30~40 毫米,其上端 呈喇叭 口形,下端留有 1~2
个铸孔。根据钢种的不同,使用寿命也不同,每根水口一般能浇铸 180~300 吨钢水。

目前,由于采用多流浇钢和生产高纯钢及高锰钢等钢种,熔融石英质 水口 受到严重侵蚀,而且影响钢的质量。因此,各国普遍采用铝碳质材料制作 浸入 式 水口
和长水口,其工艺要点是将鳞片状石墨和氧化铝或刚玉等材料破粉碎后,用焦油或改性酚醛树脂作结合剂,经过造粒,采用等静压机以 1000 公斤 /
厘米左右的高压成型后,在还原气氛中烧成,然后进行外表面加工并涂抹防氧化剂。该制品的特点是碳键形成连续网状结构,因此抗钢水冲刷和热冲击的能力强,同时外形尺寸准确,成品率高,但导热性较大,易挂渣挂钢,堵塞铸口。日本铝碳质
水口 应用十分广泛,约占整个 水口 的 90%
以上。为了防止铸口堵寒和延长使用寿命,可以吹氩气以保证钢流畅通,渣线处用熔融石英或锆英石质材料做成环状或双层保护套,能连续使用七个小时,浇铸 3~10 炉钢。



上表 为各国 浸入 式水口和长水口的主要性能。应当指出,在制造铝碳质水口时, 一般 均加入金属硅,以便与碳反应生成 SiC
,提高使用寿命。例如,苏联铝碳质浸入式水口的配料组成如下 : 刚玉 55% , 粘土 15% ,鳞片状石墨 20% ,碳化硅 7% ,金属硅 3%
。从表中看出,我国熔融石英水口的体积密度比国外小,而显气孔率较大。另外,我国 浸入 式水口的防氧化涂层和抗渣蚀保护套,尚处于研制阶段。

苏联采用 粘土 一石墨质浸入式水口,每根能浇注 180~350 吨 普通钢,钢流稳定,可使钢水中非金属夹杂物的含量减少 50~70% ; 采用高铝一石墨质 浸入
式水口,每根能浇注 250~550 吨普通钢、浇注 锰钢 时 则 为 150~300 吨 。另外, 也试用了镁质与锆 英石质浸入式水口。

我国采用高铝 — 石墨质浸入水口,浇注锰钢时,平均使用寿命为 3 小时左右,浇钢量 150 吨,最高时为 210 吨。

采用铝碳质 浸入 式水口,能满足多流连铸的需要,虽有铸口堵塞现象的发生,可以通过吹入氙气等 惰性 气体加以解决。下图 为吹氩方式示意图。氩气耗量一般为 3~25
升 / 分。其中,图 a 为 塞棒吹氩 ,操作方便 ; 图 b 为 透气砖吹氩; 图 c 为 浸入 式水口 缝隙 吹氩,效率高 ; 图 d
为上水口缝隙吹氩,最适用于滑动水口浇钢。



为了加强密封,铝碳质长水口砖与下水口砖的连接处间隙,一般采用金属件固定。同时,用透气砖封严并吹氩气保护,这样能连续浇钢约为 10 炉次。

日本采用铝碳质 浸入 式水口砖浇钢时,为了防止铸口内表面附着钢水 中 的氧化铝析出物堵塞 铸口 ,防止或减少氧化剂对水口渣线部位的侵蚀,将浸入式水口制成复合型
(下 图 ) 。本体为铝碳质材料 , 渣线处衬体为锆英石一石墨质材料,铸口内工作层用 SiO 2 含量为 99% 的熔融石英质材料制成。该水口不吹氩 ,
可连续使用 180 分钟,而普通铝碳质浸入式水口仅能使用 120 分钟。







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