水口應(yīng)該用什么耐火材料

今后應(yīng)解決AL2O3的堵塞問題；開發(fā)無需烘烤的鋁碳質(zhì)水口；研制薄壁異型及超薄壁浸入式水口以及高級復(fù)合滑板，并不斷開發(fā)高級新型耐火材料。由于連續(xù)鑄鋼技術(shù)正朝著提高效率、降低能耗、降低成本及擴大澆鑄品種的方向發(fā)展，因此，對耐火材料提出了新的要求。

　　長水口用耐火材料

　　為避免鋼水從盛鋼桶注入中間罐過程中的二次氧化，盛鋼桶集流式水口的下端安裝有長水口。為了避免從接頭處吸入空氣使鋼水再氧化和吸氮，新的發(fā)展是采用“零度空氣吸入式水口”裝置。對長水口主要要求是良好的抗熱震性，并能采取吸氮保護措施。常用的材質(zhì)為熔融石英及鋁碳質(zhì)兩種，前者因熱膨脹低，無需預(yù)熱可直接澆注，但冷至1000℃以下時會出現(xiàn)裂紋，鋁碳質(zhì)長水口成本較高，需預(yù)烘烤方可使用，但抗渣蝕性較強，可多次使用。在鋁碳質(zhì)長水口的渣線部位鑲以耐侵蝕性強的鋁碳質(zhì)材料，使用效果良好。涂抗氧化釉可改善其抗氧化性，采用鋼纖維，甚至碳纖維補強，可明顯降低裂紋生成的敏感性，適用于多爐連鑄工藝，使用壽命達4h以上。

　　美國1989年開發(fā)了鋯英石-氧化鋯質(zhì)和氧化鋁-氧化鋯質(zhì)復(fù)合水口，使用壽命分別達到21次和16次，1991年日本新日鐵公司以AL2O3-SiC-C質(zhì)澆注料為基礎(chǔ)，加入人造石墨和碳纖維，生產(chǎn)出用不定形料制作的長水口，均取得良好的使用效果。

　　定徑水口用耐火材料

　　定徑水口用于小方坯的澆鑄，借助出口的孔徑來調(diào)節(jié)澆注速度，因此要求口徑處耐沖蝕，基本上保持恒定。定徑水口一般用鋯英石或氧化鋯制造，其中ZrO2含量為60%~95%,亦可用鋯英石石墨制造。為保證熱穩(wěn)定性，采用薄壁結(jié)構(gòu)的鑲襯套在水口本體中以降低熱應(yīng)力。為防止?jié)茶T含鋁量高的鋼種時造成的堵塞，研制了CaO定徑水口與cao型和zro2鑲嵌型的定徑水口。為減少鋼液的二次氧化，定徑水口將逐漸采取浸入式。中國主要是使用ZrO2-ZrSiO4質(zhì)定徑水口鑲襯復(fù)合水口，其中ZRO2含量為60%~75%。

　　滑動水口用耐火材料

　　滑動水口包括上、下水口磚和上、下滑板等制品，安裝在盛鋼桶底的外部，并借助于驅(qū)動結(jié)構(gòu)移動滑板，達到節(jié)流鋼水的目的。與傳統(tǒng)的塞棒系統(tǒng)相比，其操作安全可靠，節(jié)省耐火材料，因此得到了廣泛應(yīng)用。上滑板磚與上水口磚緊密配合，下滑板磚為移動式，并與下回扣轉(zhuǎn)緊密相連。上、下滑板磚工作面接觸嚴(yán)密，其平滑度為0.02~0.03mm，整個滑動水口系統(tǒng)由金屬結(jié)構(gòu)固定在盛鋼桶底部，采用液壓或機械驅(qū)動機構(gòu)推動下滑板作直線旺夫運動。當(dāng)滑板上的鑄口錯開時，盛鋼桶可盛鋼，反之則鑄鋼，并以鑄口的重合程度，控制鋼水流量。

　　滑動水口承受鋼水的沖刷和急冷急熱的作用，致使滑板產(chǎn)生裂紋、鑄口變大難以控制鋼流，其使用壽命較低，一般為1~6次；1972年以來，回轉(zhuǎn)式滑動水口得到了應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)特點是上、下滑板磚呈圓形，借助于驅(qū)動機構(gòu)，使之沿圓周方向作回轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)動的下滑板上，設(shè)有數(shù)個（常用兩個）直徑不同的鑄孔，可根據(jù)盛鋼桶內(nèi)鋼水靜壓頭及其鑄孔孔徑的變化，靈活調(diào)節(jié)鑄鋼的流速，也很少出現(xiàn)漏鋼現(xiàn)象。在大型轉(zhuǎn)爐和超高功率電爐用的盛鋼桶上，采用回轉(zhuǎn)式滑動水口鑄鋼，其水口平均使用壽命為3~6次，有時達10~12次；在連鑄中間罐上，也采用滑動水口控制鋼水流速，并有取代塞棒系統(tǒng)的趨向。

　　1983年以前，滑板磚主要為二等高鋁質(zhì)不燒磚，經(jīng)瀝青浸漬處理后可增碳達5%~7%，并需磨平工作面，使用壽命為1~3次；隨后，在大、中型盛鋼桶上采用Al2O3含量大于80%的莫來石剛玉質(zhì)或剛玉莫來石質(zhì)滑板磚和Al2O3含量大于95%的剛玉質(zhì)滑板磚，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用了抗渣性較好的鉻剛玉質(zhì)滑板磚。同時，為了提高其抗渣性、耐沖刷性和抗熱震性，使用了鋁碳質(zhì)不燒或燒成滑板磚、燒成鋁鋯質(zhì)和鋁鋯碳質(zhì)滑板磚等。該類滑板磚的特點是：純度高、強度大、耐沖刷和不粘渣，因此使用壽命高，一般為2~5次�；�板磚損毀嚴(yán)重處主要是鑄孔，當(dāng)采用鋯質(zhì)材料先制成鑄孔環(huán)，然后鑲嵌在滑板鑄孔中，損毀后可幾時更換效果較好。采用復(fù)合型滑板，可顯著延長使用壽命。榮盛耐材為您提供高質(zhì)量耐火材料。

　　浸入式水口用耐火材料

　　浸入式水口設(shè)置在中間罐和結(jié)晶器之間，用以保護鋼液不致氧化和飛濺、浸入式水口應(yīng)具有良好的抗熱震性及外部渣線部位抗侵蝕性并能防止脫氧產(chǎn)物al2o3在內(nèi)壁的沉積造成堵塞。浸入式水口的材質(zhì)常用的為熔融石英質(zhì)及鋁碳質(zhì)。熔融石英質(zhì)水口由于耐侵蝕性較差，不適應(yīng)多爐連鑄及連鑄鋼種擴大的要求。20世紀(jì)90年代以來采用鋁碳質(zhì)、鋁碳-鋯碳質(zhì)復(fù)合式水口，日本還開發(fā)了在鋁碳質(zhì)材料的基礎(chǔ)上添加act，azts合成原料的浸入式水口和以ZrO2-C補強的復(fù)合式水口。

　　保護渣對浸入式水口外表的侵蝕是影響使用壽命的關(guān)鍵，采用燒結(jié)的氧化鋯或氧化鋯-碳質(zhì)渣線套可保護鋁碳質(zhì)主體不受保護渣的侵蝕，并內(nèi)鑲sic-c-bn內(nèi)環(huán)提高其抗侵蝕性能，20世紀(jì)90年代初開始開發(fā)不吹氬、無堵塞新一代浸入式水口，據(jù)報道以AL2O3-sialon-石墨作內(nèi)襯的浸入式水口，不吹氬可進行多爐連澆。但不吹氬、無堵塞的新一代浸入式水口仍處于探索攻關(guān)階段。為適應(yīng)接近終形狀板坯及小方坯連鑄的需要，各種新型浸入式水口正在開發(fā)。

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