{收藏}連鑄用耐火材料

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4、紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型鑄鋼技術(shù)，它省 掉了初軋工序，從鋼水直接鑄成鋼坯，提高了金屬收得率，降低 生產(chǎn)成本，節(jié)約能源，鑄坯質(zhì)量好，機(jī)械化和自動(dòng)化程度高。連 鑄技術(shù)得到推廣的一個(gè)重要標(biāo)志是滑動(dòng)水口的開發(fā)和應(yīng)用，滑動(dòng) 水口的采用使連鑄操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。我國(guó)自80年代開始推廣應(yīng) 用滑動(dòng)水口，到2000年底，我國(guó)連鑄鋼產(chǎn)量已達(dá)到80%,有十 余家鋼廠已實(shí)現(xiàn)全連鑄。連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展使其相關(guān)的耐火材料在品種和質(zhì)量上都得 到相應(yīng)的發(fā)展和提高，連鑄用耐火材料的發(fā)展又對(duì)連鑄生產(chǎn)和連 鑄鋼坯質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。特別是寶鋼的建成投產(chǎn)對(duì)國(guó)內(nèi)耐火材 料的技術(shù)進(jìn)步起到了巨大的推動(dòng)作用，連鑄用耐火材料無論從品 種還是質(zhì)量

5、都取得了巨大的發(fā)展。連鑄用耐火材料是連鑄機(jī)組中的重要部位，除具有一般耐火 材料的特性外，還要求有凈化化鋼水、改善鋼的質(zhì)量、穩(wěn)定鋼水 的溫度和成分、控制和調(diào)節(jié)鋼水流量等功能，因而被稱為功能耐 火材料。連鑄系統(tǒng)用耐火材料品種包括：（1）鋼包耐火材料一 一鋼包襯、永久襯、透氣組件等；(2)屮間包耐火材料永久襯、涂 料、絕熱板、包蓋等；(3)功能耐火材料一一無氧化澆注用長(zhǎng)水 口、浸入式水口、整體塞棒、滑動(dòng)水口； (4)鋼水凈化用陶瓷凈 化器、擋渣堰、堿性涂料和水平連鑄用分離環(huán)、閘板等。連鑄用耐火材料要反復(fù)經(jīng)受鋼水的熱沖擊和鋼水的沖刷、鋼 渣的侵蝕，因此耐火材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、較好的熱震穩(wěn)定性、 良好

6、的抗侵蝕性以及一些特殊的功能如透氣性、凈化鋼水功能、 調(diào)節(jié)流量、保護(hù)澆注等優(yōu)良性能。2、鋼包用耐火材料隨著煉鋼技術(shù)的發(fā)展，鋼包不僅是儲(chǔ)運(yùn)鋼水的容器，還承擔(dān)著鋼 水處理和精煉的功能。隨著精煉的發(fā)展，鋼水在鋼包屮停留時(shí)間 延長(zhǎng)，鋼水溫度增高，并伴有強(qiáng)烈的吹氣攪拌、真空處理、電弧 加熱以及熔渣的侵蝕作用，對(duì)鋼包用耐火材料提出了更高的要 求：(1) 高溫下能形成半熔融狀態(tài)的致密層，并減少粘渣；(2) 使用過程中有一定的膨脹性，磚襯能形成一個(gè)整體，不開 裂、不剝落；特別是包底不能因?yàn)槭湛s開裂造成脫落；(3) 鋼包為間歇式作業(yè)，經(jīng)受冷卻一一高溫的反復(fù)熱循環(huán)作 用，磚必須有良好的抗熱震性和抗剝落性；(4)

7、為保持鋼水的潔凈度，要求鋼包有良好的抗侵蝕性，高溫 下耐火材料盡量少熔入鋼水；(5) 從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，要求鋼包襯有良好的施丁性能且價(jià)格適當(dāng)。包襯用耐火材料已從定形制品向不定形材料發(fā)展。2.1包襯用材料2.1.1永久襯用耐火材料鋼包一般采用三層砌筑結(jié)構(gòu)即隔熱層、永久層和工作層。絕 熱層一般采用輕質(zhì)粘土磚、硅酸鋁纖維氈或輕質(zhì)澆注料砌筑。而 永久層目前普遍采整體打結(jié)的方式，材質(zhì)有水玻璃結(jié)合的鋁鎂澆 注料、低水泥或超低水泥高鋁澆注料。永久襯的施工是在隔熱層 砌筑完后，在其表面粘一層牛皮紙以防吸漿，然后放上胎模澆注 永久層，永久層施工一般采用振動(dòng)成型，為改善施工條件、減輕 勞動(dòng)強(qiáng)度，我廠開發(fā)了鋼包永久襯

8、用自流澆注料，取得了較好的 使用效果。2.1.2包壁用耐火材料我國(guó)在80年代鋼包普遍采用高鋁磚和葉蠟石磚，隨著連鑄 的發(fā)展，鋼水在鋼包內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng)，磚襯出現(xiàn)熔損、剝落， 壽命降低。為提高包襯壽命，減少渣的侵蝕，開發(fā)了在 a12o3-sio2系材料中引入mgo的a12o3-sio2-mgo系材料，利 用mgo與a12o3高溫下生成鎂鋁尖晶石，且產(chǎn)生一定的膨脹作 用，具有極好抗侵蝕和抗渣滲透性。同時(shí)ma尖晶石可與渣中的 feo反應(yīng)形成鐵鋁尖晶feo+mgo?a12o3 = mgo+fea12o4;過量 的feo與mgo形成固溶體，提高了渣的粘度，減少了渣的侵蝕 與滲透。水玻璃結(jié)合

9、不燒磚水玻璃結(jié)合鋁鎂磚骨料采用一級(jí)磯土，細(xì)粉用特級(jí)磯土粉 和一級(jí)鎂砂粉，采用水玻璃作結(jié)合劑，機(jī)壓成型后經(jīng)低溫?zé)崽幚砑?為成品該產(chǎn)品在模鑄的大、中型鋼包上使用，取得了較好的使 用效果。為提高鋁鎂磚的抗侵蝕性，在不燒鋁鎂磚的棊礎(chǔ)上添加石 墨制成的不玻璃結(jié)合鋁鎂碳磚，在屮小型模鑄鋼包上使用，壽命 達(dá)到50100次，因其價(jià)格低廉，在中小鋼廠得到推廣。樹脂結(jié)合鋁鎂碳磚和鎂鋁碳磚樹脂結(jié)合鋁鎂碳磚原料采用特級(jí)磯土熟料、高鋁剛玉和鎂 鋁尖晶石等作骨料，添加鎂砂細(xì)粉、磷片石墨、碳化硅及氧化鋁 粉，用樹脂作結(jié)合劑經(jīng)高壓成型，低溫?zé)崽幚?。該產(chǎn)品具有強(qiáng)度 高、抗侵蝕性好、抗剝落性好、抗熱震性和不粘渣等優(yōu)

10、點(diǎn)。在大 型連鑄鋼包上使用，壽命達(dá)到50100次；特別是在lf-vd精 煉爐上得到應(yīng)用。樹脂結(jié)合鎂鋁碳磚與鋁鎂碳磚個(gè)產(chǎn)工藝基本相同,主要原 料是在鎂砂中添加預(yù)合成的鎂鋁尖晶石，利用兩者在高溫下線膨 脹系數(shù)差別較大的特性，來緩沖因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，減輕 熱剝落；添加炭素材料，高溫下形成碳網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有效地阻止熔渣 的侵蝕和滲透。鎂鋁碳磚有較好的抗侵蝕性，適用高堿度渣及 lf精煉包等更苛刻的條件。目前國(guó)內(nèi)大屮型鋼包包壁普遍采用樹脂結(jié)合的鋁鎂碳磚 和鎂鋁碳磚，已經(jīng)滿足了鋼廠的需要。lf（rtl弧加熱鋼包精煉）法及l(fā)fv （真空電弧加熱鋼包精煉）法鋼水溫度更高、熔渣堿度大、 加之吹氣攪拌以及真空或還原

11、氣氛，耐火材料要承受化學(xué)反應(yīng)與 熔損、高溫真空下的揮發(fā)、熔渣的侵蝕以及熱沖擊和機(jī)械沖刷， 要求耐火材料的強(qiáng)度要高、熱震穩(wěn)定性好、抗渣侵蝕性好。精煉 爐包壁采用鋁鎂碳磚或鎂鋁碳磚，使用壽命普遍達(dá)到50爐以上; 在真空冶煉的情況下，使用鎂鈣碳磚的效果要優(yōu)于鋁鎂碳磚。asea-skf （電弧加熱電磁攪拌精煉）法冶煉，耐火材 料要經(jīng)受電極電弧的強(qiáng)烈輻射、高堿度高溫熔渣的強(qiáng)烈侵蝕上j溶 解、高溫真空下的還原、電磁攪拌和包底吹氮所造成強(qiáng)烈沖刷和 磨損以及內(nèi)襯溫度的急劇變化。我國(guó)在skf爐內(nèi)襯高侵蝕區(qū)采 用電熔再結(jié)合鎂磚及鎂銘磚，低侵蝕區(qū)采用高鋁磚，平均壽命達(dá) 到30爐左右。歐洲普遍采用鎂白云石磚，壽命在2

12、030爐。表1優(yōu)質(zhì)鋼包襯磚鋁鎂尖晶石碳磚鋁鎂碳磚鎂鋁碳磚鎂碳磚pn-spc1pn-spc2pn-amcpn-macpn-mt10pn-mt14a12o3%260706515mgo %1510107077781014顯氣孔率 w1010111054體積密度g/cm3上2.722.822.752.8 2.852.82耐壓強(qiáng)度mpa 2808560555040重?zé)€變化(1550 x3h) 20+1.0+05+2.0+0+1.0+0.5 +2.5高溫抗折強(qiáng)度 mpa（1400°cx0.5h，埋炭）66.5676包襯用澆注料80年代，國(guó)內(nèi)中小鋼包采用水玻璃結(jié)合的鋁鎂澆注料，以

13、一 級(jí)高鋁磯土作骨料,添加鎂砂細(xì)粉，用不玻璃作結(jié)合劑，外加氟硅 酸鈉作促凝劑，在中小鋼廠模鑄鋼包上使用平均壽命達(dá)到6080 次，基本滿足了模鑄生產(chǎn)的需要。但隨著連鑄的發(fā)展，澆鋼時(shí)間 延長(zhǎng)，澆鋼溫度提高，水玻璃結(jié)合的鋁鎂澆注料其抗侵蝕性、抗 剝落性已不能滿足生產(chǎn)的需要。在90年代，又開發(fā)了低水泥、 超低水泥結(jié)合的尖晶石質(zhì)澆注料，其品種有適應(yīng)屮小鋼廠使用的 磯土尖晶石澆注料、適應(yīng)大型鋼包和精煉需要的剛玉尖晶石澆注 料。磯土尖晶石澆注料是以特級(jí)磯土為骨料，添加預(yù)合成的尖晶 石，利用尖晶石抗侵蝕性好和熱震穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，同時(shí)適量添 加鎂砂在更高的溫度下與磯土顆粒繼續(xù)反應(yīng)生成尖晶石，伴隨著 持續(xù)性的膨脹

14、有利于保持高溫下的體積穩(wěn)定性；采用sio2超微 粉和mgo與水形成凝聚結(jié)合以及合適的減少劑，實(shí)現(xiàn)低水分下有較好的流動(dòng)性和較高的強(qiáng)度，具有較好的抗侵蝕性和抗剝落 性。磯土基尖晶石澆注料在國(guó)內(nèi)中小型連鑄鋼包上使用壽命達(dá)到 100爐以上。隨著大型鋼包連鑄及精煉的發(fā)展，普通的鋁鎂澆注料 已不能滿足使用壽命的要求，在此基礎(chǔ)上又開發(fā)了剛玉尖晶石澆 注料,降低水泥用量，合理控制mgo含量，調(diào)整尖晶石含量；具有 更好的抗侵蝕、抗?jié)B透以及抗剝落性，在寶鋼、首鋼、武鋼等鋼 廠大型連鑄鋼包上使用壽命均超過150次，且使用過程中沒有大 的裂紋和剝落現(xiàn)象。表2鋼包澆注料理化指標(biāo)項(xiàng)目鋁鎂澆注料磯土尖晶石澆注料剛玉尖晶石澆

15、注料a12o3%26872mgo %12107sio2 %21081.5體積密度g/cm322.652.853.05耐壓強(qiáng)度110°cx24hmpa 1100°cx3h1550°cx3h706570808060110抗折強(qiáng)度110°cx24hmpa 1100°cx3h1550°cx3h697.0118812線變化率1550°cx3h+0.30+0.8 +2.0+渣線用耐火材料鋼包渣線區(qū)處于高堿度爐渣侵蝕、劇烈的溫度變化、鋼水的機(jī)械 沖刷、以及長(zhǎng)時(shí)間精煉條件下真空揮發(fā)、電磁攪拌、電弧輻射等 苛刻條件，損毀十分

16、嚴(yán)重，因此自九十年代以來抗侵蝕性好、熱 震穩(wěn)定性優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)鎂碳磚就成為鋼包渣線部位的首選材料。在 抗侵蝕方面，選用大結(jié)晶鎂砂，同時(shí)添加較高的抗浸潤(rùn)性好的石 墨，采用高壓成型，為防止石墨的氧化，添加金屬鋁、金屬硅、 鋁鎂合金、碳化硼、硼化錯(cuò)等材料，其作用主要是在較低的溫度 下比碳先氧化，同時(shí)/成致密的保護(hù)層避免碳的進(jìn)一步氧化，從 而提高了鎂碳磚的抗侵蝕性。目前國(guó)內(nèi)鋼包渣線部位普遍采用 mt14a、mt14b鎂碳磚砌筑，使用壽命一般在6070次左右,精煉包渣線壽命在30次左右，個(gè)別鋼廠已實(shí)現(xiàn)渣線與包壁同步。 表3鎂碳磚的理化指標(biāo)項(xiàng) 目指標(biāo)mt-10a mt-10b mt-10c mt-14a mt

17、-14b mt-14cmt-18a mt-18bmt-18cmgo % 三 80 7876 76 74 74 72 70 70c %m10 10 101414 1418 1818顯氣孔率， w 4體積密度g/cm3 2 2.902.852.802.902.822.772.902.82 2.77常溫耐壓強(qiáng)度mpa35 30 40 3525 4035 2512 8 5 10高溫抗折強(qiáng)度(1400°c x 30min)mpa三6抗氧化性提供實(shí)測(cè)資料2.3包底用耐火材料鋼包包底不僅要承受鋼水的靜壓力，還要承受來自鋼水的巨大沖 擊,由于反復(fù)熱特循環(huán)產(chǎn)生裂紋，爐渣滲透造成結(jié)構(gòu)剝落,以及沖 擊與包

18、底磚之間接縫處的侵蝕，以致鋼水侵入接縫，損毀更為嚴(yán) 重；以及來口澆鋼過程中鋼流的沖刷和吹氮形成的渦流，對(duì)包底 材料均產(chǎn)生不利的影響。目前國(guó)內(nèi)包底是采用不燒鋁鎂碳磚或尖 晶石澆注料，鋁鎂碳磚采取立砌，以增加包底厚度同時(shí)可減少包 底磚脫落，沖擊區(qū)磚厚度加大或使用預(yù)制大磚以提高包底壽命。 通常包底磚均不能與包壁同步，需中途更換一次或兩次包底磚， 個(gè)別廠家采取鋁鎂碳磚平砌立砌相結(jié)合的辦法或磚砌與澆注料 相結(jié)合的辦法來延長(zhǎng)包底壽命，有些廠家已實(shí)現(xiàn)包底與包壁同 步。3. 包底透氣磚爐外精煉其主要功能是脫氣、脫氧、脫碳、合金化、去除夾雜物、 以及均勻鋼水溫度和化學(xué)成分等。其主要方法為攪拌技術(shù)，最常 用為吹氟

19、攪拌。吹氯，方法有上吹法和底吹法。上吹法使用吹氮噴槍，其材料一般為低水泥剛玉一碳化硅質(zhì)澆注 料，上吹法安全系數(shù)高，但噴槍壽命短，耐火材料消耗高，且吹 氮效果不如底吹好，隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，上吹法已很少使用。 底吹法是在鋼包底部安裝透氣磚，通過透氣磚向鋼包內(nèi)吹入氮 氣，來達(dá)到鋼水?dāng)嚢璧哪康?，促進(jìn)了精煉中化學(xué)反應(yīng)的完全，降 低了鋼水中的有害成分，降低了鋼坯中氣體、非金屬夾雜，均勻 了鋼水成分，縮短了冶煉時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因透氣磚使用 條件苛刻，透氣磚應(yīng)具備良好的透氣性、優(yōu)良的抗侵蝕性、足夠 的強(qiáng)度、抗鋼水滲透性好、具有良好的抗熱沖擊性在反復(fù)吹氮時(shí) 不開裂不剝落、安裝簡(jiǎn)單、安全可靠。透氣磚的結(jié)構(gòu)

20、類型有：彌散型、直通孔式、直通狹縫式、鑲嵌式、 迷宮式、組合式。透氣磚損毀的主要因素有：氣體、熔體對(duì)透氣磚的高速?zèng)_刷造成 熔蝕或生成低熔物造成的局部堵塞；透氣磚在熱壓下變質(zhì)，使透 氣減小不能通氣而停用；高溫熔體通過孔隙滲入磚體或套磚與磚 本體之間造成嚴(yán)重蝕損；因熱震造成的損壞剝落。透氣磚主要材質(zhì)有：剛玉質(zhì)、銘剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)和鎂質(zhì)等。提高透氣磚壽命的主要措施：選擇高抗沖刷、耐熱震的材料；改 進(jìn)透氣磚結(jié)構(gòu)；透氣磚合理安裝；快速更換系統(tǒng)；增設(shè)安全報(bào)警 裝置；主氣體管路的維修。4. 滑動(dòng)水口早期的鋼包鑄鋼控制是靠塞棒來實(shí)現(xiàn)的，但塞棒存在使用壽命 低，安全性差，消耗大等諸多問題，現(xiàn)在已被滑動(dòng)水口所取代。

21、滑動(dòng)水口位于鋼包的外部，起鋼水流量的控制調(diào)節(jié)作用，它不受 鋼水?dāng)嚢琛⑷蹌﹪娙牒弯撍Ａ魰r(shí)間的影響，且操作方便，采用 滑動(dòng)水口易實(shí)現(xiàn)澆注操作自動(dòng)化，消除鋼水、渣的停留時(shí)間以及 澆注時(shí)間對(duì)流量控制的影響。滑動(dòng)水口裝置與塞棒系統(tǒng)比較其優(yōu)點(diǎn)如下：(1) 裝置安裝在鋼包外部，裝卸方便、澆注安全可靠，能實(shí)現(xiàn)澆注 自動(dòng)化；(2) 鋼包烘烤時(shí)間短，預(yù)熱溫度高，鋼水溫降少；能準(zhǔn)確控制鋼水的澆注速度，有利丁提高鋼的質(zhì)量；(4)鋼包周轉(zhuǎn)快，間歇時(shí)間短，受急冷急熱的影響小，能延長(zhǎng)鋼包 壽命，降低耐火材料消耗?；瑒?dòng)水口的結(jié)構(gòu)形式包括：機(jī)械裝置部分；驅(qū)動(dòng)部分(手動(dòng)與液 壓)。其運(yùn)動(dòng)方式有兩種：直線往復(fù)式當(dāng)滑板作直線往復(fù)運(yùn)

22、 動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)板與固定板之間的流鋼孔來控制鋼流?；剞D(zhuǎn) 式一一滑動(dòng)板作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)流鋼孔大小和控制鋼水流量。 滑動(dòng)水口中的滑板直接控制鋼水流量，為改善鋼的質(zhì)量，防止結(jié) 瘤堵塞，使?jié)沧⑾到y(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)口動(dòng)化,板坯連鑄機(jī)多采用雙層式 滑動(dòng)機(jī)構(gòu)?；鍎t是決定滑動(dòng)水口功能的關(guān)鍵部分，由于滑板反 復(fù)接觸高溫鋼水，蝕損嚴(yán)重，使用條件苛刻。要求滑板有高強(qiáng)度、 抗侵蝕、抗剝落等良好性能，在澆注過程中保證滑動(dòng)面之間不能 漏鋼水，滑板必須具有以下性能：(1) 滑動(dòng)面應(yīng)光滑、平整度w0.05mm；(2) 機(jī)械強(qiáng)度高；(3) 耐鋼水和熔渣的侵蝕能力強(qiáng)；(4) 不易附著鋼水；(5) 有良好的熱震穩(wěn)定性，保證使用中不會(huì)從

23、裂紋中漏鋼。 鋼包中的滑動(dòng)水口主要包括上下座磚、上下水口、上下滑板幾部 分，其密封主要在上水口與上滑板、下滑板與下水口相連接處用 火泥，上下滑板之間靠滑板的平整度來密封。澆注過程屮，一般 每澆一爐或幾爐后，必須更換下滑板和下水口，并重新安裝，以 保證使用的安全。4.1滑板磚滑板是連鑄化產(chǎn)中控制鋼水流量的關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接 決定著生產(chǎn)的安全和正常進(jìn)行。影響滑板使用有以下兒個(gè)方面： (1)由于熱震引起的鑄孔周圍的龜裂和碎裂。在高溫鋼水與耐火材 料接觸時(shí)都要產(chǎn)生微小的裂紋，因此提高滑板材料的熱震穩(wěn)定性 以及限制裂紋的擴(kuò)展所采取的措施就極為重要；（2）鋼水和熔渣侵蝕和沖刷?；宓目骨治g和沖刷能

24、力 將明顯影響其使用壽命。侵蝕主要來口鋼水中的mn、mno、feo、 cao等成分與滑板中的si02等雜質(zhì)成分引起的，減少滑板中的 sio2有利于提高抗侵蝕性，增加碳能有效阻止鋼水及氧化物的 滲透和反應(yīng)，添加防氧化劑可有效防止碳的氧化。（3）滑板材料在滑動(dòng)中磨損，特別是當(dāng)滑板有一定的 損傷，凝固的鋼在滑動(dòng)時(shí)引起的滑動(dòng)面磨損尤其嚴(yán)重。因此應(yīng)提 高滑板強(qiáng)度，另外還要使滑板保持較低的氣孔率和平滑的表面， 以減少鋼水的貫通和滲透。采用高壓成型和真空油浸是提高強(qiáng)度 和降低氣孔率的有效途徑。4.1.1燒成鋁碳滑板燒成鋁碳滑板是以氧化鋁原料如板狀剛玉、電熔剛玉、莫來石、 特級(jí)磯土等為主要原料，引入碳素材料如

25、磷片石墨、碳黑、瀝青、 活性碳等，并添加其它少量材料如金屬硅、金屬鋁、碳化硅、碳 化硼等，以酚醛樹脂作結(jié)合劑，經(jīng)配料、混合，高壓成型，在 1300-1500°c的還原氣氛中燒成，再經(jīng)油浸碳化處理，最后對(duì)工 作面進(jìn)行磨光，用鋼帶在滑板外圍打箍，并在非工作面粘貼石棉 板和馬口鐵后，就成為滑板成品。鋁碳滑板基本生產(chǎn)工藝是:氧化鋁原料（剛玉、磯土熟料）經(jīng)破碎篩 分后按一定顆粒級(jí)配進(jìn)行配料，加入濕碾機(jī)或高速混練機(jī)中混合 35分鐘，加入酚醛樹脂結(jié)合劑，混勻后再加入石墨、防氧化 劑(金屬硅、碳化硅、碳化硼、金屬鋁等)、氧化鋁細(xì)粉，混合 1030分鐘出料。成型采用630噸以上高噸位壓磚機(jī)，按照磚 的

26、形狀、尺寸，精確稱量物料，需要復(fù)合的要分別稱量?jī)煞N物料 的重量，稱量好的料加入到模具內(nèi)，成型到規(guī)定尺寸，每塊磚要 測(cè)量外形尺寸、平整度、對(duì)角線尺寸，每班要抽查10%的單重, 每一車磚要檢測(cè)氣孔率、體積密度，凡發(fā)現(xiàn)不合格現(xiàn)象必須報(bào)廢 并查找原因。成型后的磚坯一般需經(jīng)自然干燥后才能入干燥器， 磚坯在干燥器內(nèi)按一定的升溫曲線進(jìn)行干燥，干燥后的磚坯經(jīng)過 檢查后合格的半成品才能裝窯。燒成采用梭式家、倒焰窯、隧道 窯等燒成設(shè)備,滑板的燒成采用還原氣氛,需要砌匣缽,裝入滑 板后用炭粒保護(hù)，燒成溫度在13001500°co燒成后滑板要進(jìn) 行油浸，油浸采用立式或臥式真空一加壓油浸裝置，滑板經(jīng)預(yù)熱 后放

27、入油浸罐內(nèi)，密封后抽真空至真空度133pa以下，充入預(yù)熱 到200°c左右的中溫瀝青，瀝青被吸入到滑板的開口氣孔中，為 了讓瀝青更多地進(jìn)入到滑板的氣孔中，對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行加壓，壓力達(dá) 到1.01.4mpa,經(jīng)一定時(shí)間的浸漬后既可卸壓，抽出瀝青，取 出滑板。有些滑板需要干憾處理，使瀝青碳化，以防止使用過程 中粘連或污染環(huán)境，熱處理溫度一般在50()°c左右；浸油或熱處 理后的滑板需對(duì)表面瀝青進(jìn)行清理。為了提高滑板的使用性，防 止裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)大，要用鋼帶對(duì)滑板周邊打篩。為了提高滑板 在開拉過程中的靈活性，防止從滑動(dòng)面之間漏鋼，滑動(dòng)面要在磨 床上進(jìn)行加工，要求平整度小于0.05mm。

28、磨制后的滑板經(jīng)檢驗(yàn) 合格后，要在背面粘貼石棉墊和馬口鐵，其作用主要是減少通過 滑板傳遞到滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上熱量，防止燒毀機(jī)構(gòu)?；迳a(chǎn)中需注意的事項(xiàng)：（1）配料要嚴(yán)格按比例稱量，細(xì)粉要 混均勻，配混合粉時(shí)，添加劑要加在物料中間，經(jīng)混合機(jī)攪拌的 混合粉要抽查其化學(xué)成分是否均勻；（2）經(jīng)濕碾機(jī)或高速混練機(jī) 混合的物料要控制其溫度，以防止物料溫度過高或過低影響混料 效果和成型性。冬季需采取保溫措施或?qū)ξ锪霞訜?，夏季要盡量 降低室溫度，最好能保持在25°c左右。（3）成型時(shí)壓力要先輕 后重，中間排氣，避免層裂；經(jīng)常檢查底蓋板的彎曲度，防止滑 板變形造成廢品；（4）嚴(yán)格控制燒成過程中的升溫曲線，特別是

29、 含氧化錯(cuò)的產(chǎn)品，升降溫時(shí)必須嚴(yán)格控制防止出現(xiàn)裂紋；（5）滑 板磨制時(shí)必須嚴(yán)格控制平行度和平整度；（6）滑板在搬運(yùn)或加工 過程中要輕拿輕放，在固定或打箍時(shí)要用木錘或橡皮錘輕輕敲 打，嚴(yán)禁用鐵錘?；逶谑褂弥行枳⒁獾氖马?xiàng)：（1）滑板運(yùn)到使用現(xiàn)場(chǎng)后要先放在 烘干房中預(yù)熱；（2）滑板安裝時(shí)，與水口接觸面火泥要抹勻，不 準(zhǔn)用鐵錘敲打；（3）安裝后要檢查彈簧的壓力，并對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行推 拉，以檢查開閉情況；（4）使用中要注意滑板的開拉情況，多次 使用的滑板，要檢查滑動(dòng)面的裂紋、侵蝕、拉毛情況；在檢查中 發(fā)現(xiàn)有夾鋼現(xiàn)象時(shí)嚴(yán)禁再次使用；（5）盡量減少燒氧對(duì)滑板的影 響。4.1.2鋁錯(cuò)碳滑板影響滑板長(zhǎng)時(shí)間使用的主要

30、因素是各種裂紋的形成。為提高滑板 的使用壽命就必須進(jìn)一步提高其抗熱震穩(wěn)定性，降低材料的熱膨 脹系數(shù)是最有效的途徑。用進(jìn)一步增加滑板中的碳含量來降低熱 膨脹系數(shù)是不可取的，因?yàn)檫@也增加了碳氧化的危險(xiǎn)，從而可降 低其抗沖刷和抗侵蝕性能。增加原料中的sio2量即增加莫來石 含量也可以降低熱膨脹系數(shù)，但同樣使抗侵蝕性下降。zro2在升溫和降溫的過程中伴有較大體積變化，這種可逆的體 積變化可有效抵消材料內(nèi)的熱應(yīng)力，熱震穩(wěn)定性人人提高。錯(cuò)莫 來石在較低的溫度下的熱膨脹與莫來石是相同的，但在1000 1500°c的高溫下的熱膨脹率明顯低于莫來石。所以，滑板配料屮 引入錯(cuò)莫來石料可以使滑板的抗熱震性

31、明顯提高，特別是在高溫 下的熱波動(dòng)中很不容易產(chǎn)生裂紋。另外，zro2具有優(yōu)良的抗侵 蝕性，使得含錯(cuò)莫來石的滑板的抗侵蝕性優(yōu)于含莫來石的滑板。 可以說，鋁錯(cuò)碳滑板是目前性能最優(yōu)的滑板。鋁錯(cuò)碳滑板制造工藝與鋁碳滑板的主要差別在于有錯(cuò)莫來石取 代了莫來石，其加入量在745%之間，過少則顯示不出優(yōu)良的 抗熱震性和抗渣性，若過多，滑板的抗侵蝕性不理想。鋁鉛碳滑 板的熱膨脹系數(shù)低、彈性模量小，因而其抗熱震性人人提高，但 是引入錯(cuò)莫來石可能會(huì)降低制品的冷態(tài)和熱態(tài)強(qiáng)度。另一類滑板，配料中引入錯(cuò)剛玉料。錯(cuò)剛玉料含a12o37090%, zro2230%,主晶相是剛玉和斜錯(cuò)石，顯微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出單斜 zro2分散在剛

32、玉晶粒的晶界上。這種錯(cuò)剛玉料是用工業(yè)氧化鋁 和氧化錯(cuò)原料，采用電熔法或燒結(jié)法合成，價(jià)格較錯(cuò)莫來石貴。 目前有些廠直接添加zro2來制作鋁鉛碳滑板，也取得了較好的 使用效果。4.1.3低碳滑板在澆注超低碳鋼、合金鋼、高氧鋼等鋼種時(shí)，就要采用低碳滑板 或無碳滑板。其品種主要有碳含量低于5%的鋁碳、鋁錯(cuò)碳滑板 或不含碳的剛玉質(zhì)、剛玉莫來石質(zhì)滑板。4.1.4堿性滑板在澆注高氧鋼、高猛鋼、ca處理鋼、鎮(zhèn)靜鋼等鋼種時(shí)，由于鋼 水中的氧與滑板中的碳反應(yīng)，因氧化失碳形成變質(zhì)層，結(jié)構(gòu)疏松, 被鋼水沖刷而損毀；滑板中的a12o3與鋼水中的feo(mno)反應(yīng) 生成低熔物造成化學(xué)侵蝕。改進(jìn)的方法是從提高抗侵蝕性和耐

33、磨 性入手，一方面提高mgo含量，同時(shí)改善配料中的顆粒組織， 以增強(qiáng)高溫強(qiáng)度。堿性滑板的主要材質(zhì)有鎂質(zhì)、鎂尖晶石質(zhì)以及 鎂錯(cuò)質(zhì)等。4.1.5中間包三層式滑板中間包多爐連澆時(shí)，由于澆注時(shí)間長(zhǎng)，常出現(xiàn)中間包塞棒失控，采 用滑動(dòng)水口可有效避免事故的發(fā)生?；瑒?dòng)水口安裝在中間包底 部，它不像塞棒那樣長(zhǎng)時(shí)間浸泡在鋼水中。中間包滑動(dòng)水口結(jié)構(gòu) 與鋼包不同，在連鑄過程中，為使浸入式水口保持在同一澆注位 置，上下板都是固定的，另加一塊中間板來對(duì)鋼水流量起控制和 調(diào)節(jié)作用，因此中間包滑板采用三層式。三層式滑板的特點(diǎn)是中間的滑動(dòng)板不用火泥，用金屬帶嵌板進(jìn)行 固定，對(duì)控制裂紋的擴(kuò)展起到良好的作用。要嚴(yán)格檢查滑動(dòng)面的 平

34、行度。中間滑板滑動(dòng)面的不平行度不應(yīng)超過o.lrnm。澆注初期, 為防止鋼水在滑動(dòng)水口的流鋼道內(nèi)冷凝，安裝有塞棒或陶瓷溢流 管，阻止冷鋼液流入水口信道，保持鋼水在屮間包內(nèi)形成必須的 液面，并嚴(yán)防更換浸入式水口時(shí)，因鋼水冷卻在信道內(nèi)凝結(jié)或非 金屬性夾雜物，堵塞信道。但由于中間包的容量和受的鋼水溫度均與鋼包有較大的差別。且 使用條件不同，對(duì)中間包滑動(dòng)水口裝置及其所用耐火材料的要求 更高。(1) 耐火材料部件與熔渣不發(fā)生相互作用；(2) 中間包內(nèi)鋼水溫度鋼包內(nèi)鋼水溫度40-80°c；(3) 中間包與滑動(dòng)水口裝置的耐火材料要預(yù)先加熱到800°c以 上；而鋼包滑動(dòng)水口裝置的耐火材料在澆

35、注開始前僅為100°c左 右；(4) 澆注時(shí)中間包滑動(dòng)水口裝置，耐火材料使用一次的溫差從 開始的700800°c至15201560°c (澆鋼溫度)；而鋼包滑動(dòng)水 口的耐火材料多次使用時(shí)，一個(gè)周期的溫差則的100400°c至 1600 1670°c；(5) 中間包滑動(dòng)水口裝置在使用時(shí)要求有特定的功能：吹氮、 防止鋼水在流道內(nèi)凝結(jié)、防止結(jié)瘤，保證澆注順利。中間包滑板的材質(zhì)一般采用低sio2或無sio2的鋁錯(cuò)碳滑板，鎂 尖晶石滑板。4.1.6不燒滑板我國(guó)發(fā)展了一種工藝比較簡(jiǎn)單、成本較低,使用效果良好 不燒滑板。這種滑板的配料與燒成滑板相同，其原料可

36、以是剛玉、 莫來石、一級(jí)高鋁熟料等，加入鱗片石墨，含碳量1012%, 另外加入碳化硅和硅粉。這時(shí)加入sic是重要的，其冃的是提高 滑板的中、高溫強(qiáng)度和抗氧化性，有的滑板加入的sic較多，所 以亦稱為a12o3-sic-c不燒滑板。采用酚醛樹脂作結(jié)合劑，成型、 熱處理及磨制后即為成品。不燒滑板相對(duì)于燒成滑板來講，在制 造過程中不用燒成、油浸和干憾熱處理，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。另外, 有的滑板制成復(fù)合制品，在滑板的主要侵蝕部分即鑄孔和滑動(dòng)面 采用剛玉、莫來石配料，其它部位采用二等高鋁熟，這樣可以大 幅度降低成本，而對(duì)使用幾乎沒有影響。不燒滑板相對(duì)于燒成滑板來講，強(qiáng)度偏低、氣孔率稍高。但是使 用實(shí)踐證明，

37、其在中型氧氣轉(zhuǎn)爐和電爐的鋼包上使用良好，有的 甚至超過燒成油浸滑板。另外，為適應(yīng)沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼或半鎮(zhèn)靜鋼的快速上注，開發(fā)了方 鎂石一尖晶石一碳不燒滑板，以電熔鎂鋁尖晶石、電熔鎂砂為主 原料，熱塑性樹脂結(jié)合劑，并添加適量的金屬加入物，經(jīng)混練成 型后，制得直接油浸滑板磚，具有抗侵蝕、耐熱震、化學(xué)穩(wěn)定性 良好等性能。在澆注過程中，其滑動(dòng)面磨損小，注孔耐沖刷，澆 注全過程均能控制鑄速，滑板開關(guān)自如，充分滿足澆鑄工藝要求。表5不燒復(fù)合滑板理化指標(biāo)a12o3-sic-c 質(zhì) a12o3-c 質(zhì) a12o3-zro2-c 質(zhì) 尖晶石碳質(zhì)pn-bh1 pn-bh2 pn-bh3 pn-bh4a12o3%2 6

38、876 72 70c%77 7 6mgo%8zro2%25顯氣孔率 %4(10) 4(10) 4(10) 4(12)耐壓強(qiáng)度 mpa 70 80 80 80高溫抗折強(qiáng)度1400*05h 埋炭 6 8 8 7注:括號(hào)內(nèi)數(shù)值為不浸油數(shù)值4.1.7金屬結(jié)合滑板金屬結(jié)合滑板是通過在材料屮添加金屬鋁、金屬鎂等金屬添加 劑，在金屬的熔點(diǎn)溫度下進(jìn)行熱處理，利用熔融金屬形成結(jié)合。3種材質(zhì)的滑板有：(1)尖晶石100%,外加a1粉10%,酚醛 樹脂6%； (2)高純燒結(jié)鎂砂100%,外加a1粉7%,酚醛樹脂 5%； (3)高純鎂砂60%,珞礦粉40%,外加a1粉7%,酚醛 樹脂5%?；逶?00°c以

39、下溫度進(jìn)行硬化處理，制備成不燒制 品，然后進(jìn)行浸漬處理使用，其各項(xiàng)性能均有改善。浸漬劑包括 硅質(zhì)膠凝物、硅酸乙酯、聚坯硅氧漆、硅酸鈉與硅酸鋰等無機(jī)物 制成的溶液，滑板經(jīng)浸漬24h使用，也可同時(shí)將上述無機(jī)物在滑 板表面進(jìn)行涂抹，浸漬滑板的抗熱震性、耐磨性、機(jī)械強(qiáng)度以及 抗化學(xué)侵蝕性等有明顯提高。4.1.8鑲嵌式滑板這種滑板是由兩種材質(zhì)復(fù)合而成，先用一種耐火材料做成屮間帶 較大孔的滑板，再把另一種耐火材料做成的鑲嵌環(huán)用結(jié)合劑粘合 到滑板的大孔中,再進(jìn)行加工。根據(jù)使用條件不同鑲嵌環(huán)做成不 同的材質(zhì)：為提高使用壽命做成的氧化誥質(zhì)環(huán)；為增加透氣性， 防止堵塞而做成彌散型透氣環(huán)；利用滑板再生技術(shù)，將用過的

40、滑 板進(jìn)行鉆孔，然后用新的材料鑲嵌進(jìn)去，以提高滑板的重復(fù)利用 率。4.2座磚為了降低鋼包用耐火材料的成本,延長(zhǎng)使用壽命，鋼包包底由磚改 為澆注施工,使包底壽命成倍提高為了與爐底相適應(yīng)，減少鋼包 使用期的修補(bǔ)次數(shù)，提高水打座磚的使用性能就成為關(guān)鍵采用提 高材質(zhì)、加入添加物或預(yù)制座磚均取得了較好的效果。冃前使用 的座磚按成型方法分為兩類，即機(jī)壓成型磚和澆注振動(dòng)成型磚。 其材質(zhì)有剛玉質(zhì)、銘剛玉質(zhì)、鋁碳質(zhì)、鎂碳質(zhì)、鋁尖晶石碳質(zhì)、 鋁縮錯(cuò)質(zhì)、高鋁質(zhì)等材質(zhì)。原剛玉質(zhì)座磚抗熱剝落性較差，在氧化鋁基質(zhì)中，加入適量氧化 鋁一氧化錯(cuò)電熔原料，及添加尖晶石、氧化珞等獲得了耐剝落性 好（工作面滲透層薄）和耐侵蝕性強(qiáng)的

41、a12o3-zro2-cr2o3質(zhì)座 磚。其使用壽命為原座磚的兩倍，達(dá)到了與包底同步的冃的，降 低了包底使用期間的修補(bǔ)次數(shù)。預(yù)制座磚是采用低水泥的鋁鎂質(zhì)澆注料，添加氧化鋁超細(xì)粉，振 動(dòng)成型，加水量少，強(qiáng)度高，在使用中預(yù)制座磚壽命提高40%, 且其成型厚度不受限制。預(yù)制座磚提高壽命的因素有：（1）用了 含氧化鎂的原料，使基質(zhì)部分致密化，耐侵蝕性提高。（2）基質(zhì) 的致密性及低水泥含量，提高了高溫強(qiáng)度，增強(qiáng)了更換透氣磚及 上水口時(shí)的耐熱沖擊性，抗機(jī)械剝落性提高。（3）基質(zhì)微粉中的 氧化鋁和氧化鎂，高溫下生成尖晶石，在工作面附近生成30 50um的微細(xì)尖晶石薄層，從而抑制了渣的浸透，提高了其耐熔 損性

42、。由磚改為預(yù)制塊，磚縫減少，并簡(jiǎn)化了砌筑施工。表6座磚的理化指標(biāo)剛玉質(zhì)銘剛玉質(zhì)高鋁質(zhì)剛玉尖晶石質(zhì)鎂碳質(zhì)尖晶石碳質(zhì)鋁碳質(zhì)a12o3 %290 a12o3+cr2o39375a12o3+mgo8572 76c%29 5 7mgo%272 8顯氣孔率 w 22 20 23 20 15 15 15體積密度2 2.95 3 2.72 3 2.7 2.85 2.8耐壓強(qiáng)度 mpa2 65 70 60 70 40 65 65重?zé)€變化 ±0.2*0.2*±0.5*±0.2*-0.2 +0.5*-0.2+0.5* ±0.5*注：*為 1600°cx3h*為 1

43、500°cx3h4.3水口磚上水口直接安裝在，鋼包的水口座磚中，高溫下鋼液流經(jīng)上水口， 要求材質(zhì)有耐高溫、抗侵蝕、耐沖刷等特性，最好能與座磚同步, 因此，要求使用壽命比滑板更長(zhǎng)，一般使用剛玉質(zhì)、鋁碳質(zhì)、尖 晶石質(zhì)等材質(zhì)。其損壞因素有：（1）鋼液與熔渣的化學(xué)侵蝕與沖 刷；（2）安裝時(shí)造成的機(jī)械損傷；（3）急冷急熱造成的炸裂損毀。 下水口主要用來控制鋼液流量和注速，要求高溫下有良好的耐沖 刷性，高溫下體積穩(wěn)定性好，并有一定的自熔性。下水口在使用 中，鋼包中鋼液因靜壓力隨鋼水量減少而下降，但要求澆注的速 率保持與開澆初相似，這就要求材質(zhì)具有相應(yīng)的溶損率，以保證 鋼水穩(wěn)定的流量。下水口損壞的

44、原因有：鋼液、熔渣的侵蝕和沖 刷；溫度急變引起的開裂或斷裂；燒氧開澆造成的熔損。其材質(zhì) 要求耐侵蝕性好，如澆注普碳鋼可選用高鋁質(zhì)、熔融石英質(zhì)；澆 注含鎰?shì)^高的鋼種時(shí)，可選用鋁碳質(zhì)、鎂質(zhì)等下水口。為提高下 水口的抗熱震性，將下水口安裝在鐵套內(nèi)，防止開裂。應(yīng)盡量避 免燒氧開澆。我國(guó)下水口的材質(zhì)主要有剛玉質(zhì)、高鋁質(zhì)、鋁碳質(zhì)、 鋁錯(cuò)碳質(zhì)、尖晶石質(zhì)、尖晶石碳質(zhì)、莫來石質(zhì)等材質(zhì)。其使用壽 命根據(jù)滑板的使用次數(shù)確定，均能滿足不同鋼種的需要。5.中間包用耐火材料中間包是鋼包和結(jié)晶器之間用于鋼水過渡裝置。中間包的主要任 務(wù)是：(1)分流鋼水。對(duì)多流連鑄機(jī)通過中間包將鋼水分配到各 個(gè)結(jié)晶器；(2)穩(wěn)流。降低鋼水靜

45、壓力，保持中間包穩(wěn)定的液面, 平穩(wěn)地把鋼水注入到結(jié)晶器；(3)貯存鋼水。在多爐連澆更換鋼 包時(shí)，不減拉速，為多爐連澆創(chuàng)造條件；(4)凈化鋼水。在較長(zhǎng) 的澆注時(shí)間內(nèi)，使鋼水溫度基本不變，促使鋼水中夾雜物進(jìn)一步 上浮，防止鋼水和空氣接觸，避免吸氧、吸氮。中間包內(nèi)襯耐火材料組成，大體包括以下部分：(1) 保溫層(1030mm),該層緊挨著中間包鋼殼，通常采用石 棉板、保溫磚或輕質(zhì)澆注料。效果最好的為硅酸鋁纖維氈，熱導(dǎo) 率低，也易砌筑。(2) 永久層(100200mm),該層與保溫層相接觸，其材料一般 為粘土磚。整體永久襯最為普遍，澆注料一般為高鋁質(zhì)或莫來石 質(zhì)自流澆注料。(3) 工作層(2050mm

46、),該層與鋼水接觸，是關(guān)鍵部位?，F(xiàn)在 普遍采用絕熱板或涂料。絕熱板一般為硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂橄欖石質(zhì); 涂料為鎂質(zhì)、鎂銘質(zhì)、鎂鈣質(zhì)。涂料采機(jī)械噴涂或手工涂抹。(4) 座磚，鑲嵌在中間包底，安裝中間包水口用，其材質(zhì)通常為高 鋁質(zhì)。(5) 包底，其材質(zhì)基本與工作層相當(dāng)，中間包包底工作層受鋼水沖 擊部位極易損壞，要求抗侵蝕耐磨損，一般用高鋁磚或致密高鋁 磚和鋁珞磚，也用特制大塊的高強(qiáng)度焦油鎂磚。鋼水沖擊部位采 用鉛英石磚或預(yù)制塊增強(qiáng)。(6) 包蓋覆蓋在中間包上，可起保溫和鋼水飛濺等作用，其材質(zhì)采 用粘土質(zhì)或高鋁質(zhì)澆注料作包蓋。(7) 擋渣墻(堰)，該墻砌于中間包內(nèi)，可以是單墻，也可以是雙 墻。擋渣墻堰的材

47、質(zhì)，通常是高鋁磚，也可以制成預(yù)制塊，其冃 的是用來擋的。為提高鋼水的清潔度，在擋渣墻上還可以設(shè)置鋼 水過濾器5.1中間包的功能連鑄中間包原為鋼水保溫用，主要目的是鋼水分配和整流。隨著 中間包鋼水緩冷、鋼水再加熱技術(shù)、氮?dú)饷芊饧夹g(shù)、氣體攪拌技 術(shù)和清除鋼水中非金屬夾雜物等技術(shù)的開發(fā)成功，連鑄中間包已 成為鋼鐵冶煉過程中在最后階段最主要的精煉容器，并向人型化 發(fā)展。5.1.1凈化功能為生產(chǎn)高純度的潔凈鋼，在中間包底安裝多孔透氣磚或在工作層 和永久層之間嵌入多孔的管狀氣體分配器，或在扌當(dāng)渣墻上安裝多 孔磚進(jìn)行吹氮，使氮?dú)鈿馀菥鶆驈牡撞可细。龠M(jìn)夾雜物排除。這些裝置可消除澆注初期鋼水增氫，鋼水中氧化物

48、夾雜降低，減 輕了鍍錫板上a12o3夾雜引起的缺陷等。5.1.2調(diào)溫功能為使?jié)沧⑦^程中，屮間包前、屮、后期鋼水溫差小于5°c接近液相 線溫度澆注，擴(kuò)大鑄坯等軸晶區(qū)，減少中心偏析，可采取向中間 包加小塊廢鋼、噴吹鐵粉等措施，以調(diào)節(jié)鋼水溫度。5.1.3成分微調(diào)由中間包塞桿中心孔向結(jié)晶器喂入鋁、鈦、硼等包芯線， 實(shí)現(xiàn)鋼中微合金成分的微調(diào)，既提高了易氧化元素的收得率，又 可避免水口堵塞。5.1.4精煉功能在中間包鋼水表面加入雙層渣吸收鋼水中上浮的夾雜物，或者在 中間包喂鈣線改變a12o3夾雜形態(tài)，防止水口堵塞。5.1.5加熱功能在中間包采用感應(yīng)加熱和等離子加熱，可準(zhǔn)確控制鋼水澆注溫度 在土3

49、5°c。連鑄中間包在開澆初期，換鋼包澆注末期采用中間 包加熱，以補(bǔ)償鋼水溫度的降低，使鋼水溫度保持在日標(biāo)附近， 這有利于澆注操作的穩(wěn)定性，提高鑄坯質(zhì)量，同時(shí)在止常澆注期 內(nèi)，適當(dāng)加熱可以補(bǔ)償鋼水的自然降溫。加熱方法用感應(yīng)加熱和 等離子加熱。5.1.6中間包向大型化發(fā)展0前板坯連鑄機(jī)中間包容量在逐步向大型化發(fā)展,中間包容量增 大的優(yōu)點(diǎn)如下：(1)延長(zhǎng)鋼水在包內(nèi)停留時(shí)間，有利于夾雜物上 浮;(2)換鋼包時(shí)不減拉速,保持屮間包澆注穩(wěn)定，防止液面低于臨 界值產(chǎn)生漩渦，將渣子卷入到結(jié)晶器;(3)整個(gè)澆注過程中鋼液面穩(wěn)定，有利于操作順利進(jìn)行;屮間包容量增大，有利于減少金屬 損失，降低操作費(fèi)用。5

50、.2中間包永久襯用耐火材料中間包永久襯的主要作用如下：（1）支撐工作襯；（2）減少熱損失， 防止包殼溫度過高；（3）當(dāng)工作襯損毀時(shí)即保證安全，又是安全 襯；（4）盡可能經(jīng)濟(jì)，但鋼殼必須有足夠的剛性和強(qiáng)度，且設(shè)計(jì) 形狀要便于工作襯剝離。永久襯澆注料應(yīng)具有如下性能：（1）能抵抗中間包系統(tǒng)產(chǎn)生的熱 應(yīng)力；（2）永久線變化為正值，這樣冷卻時(shí)產(chǎn)生的裂紋在高溫下 可以愈合即具有裂紋自愈性；（3）所制工作襯能保持光滑的表面, 有利于工作層的剝離；（4）抗侵蝕性強(qiáng)，能抵抗鋼液和熔渣的侵 蝕。中間包澆注料的材質(zhì)有以下幾種：（1）中間包用鋁硅質(zhì)澆注料。 該材料主要成分為莫來石質(zhì)，其損毀主要是由于渣滲透引起的結(jié) 構(gòu)

51、剝落和熱剝落。通過改變?cè)系腶12o3/sio2比例，降低其熱 膨脹率，以提高結(jié)合強(qiáng)度和塑性性能。（2）永久襯用自流澆注料。 自流澆注料不需振動(dòng)即可自動(dòng)流入，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化了操 作工序，避免了噪聲。5.3中間包工作襯用耐火材料由于中間包的容量和承受的鋼水溫度與鋼包有一定的差別，所用 耐火材料也不盡相同，要求中間包材質(zhì)具備以下條件：（1）耐鋼 水和熔渣的侵蝕，使用壽命長(zhǎng)；（2）具有良好的抗熱震性，與鋼 水接觸時(shí)不炸裂；（3）具有較低的熱傳導(dǎo)率和微小的熱膨脹系數(shù), 使中間包襯有一定的保溫性和良好的整體性；（4）在澆注過程中 鋼水污染小，確保鋼水質(zhì)量；（5）內(nèi)襯材質(zhì)的形狀和結(jié)構(gòu)要便于 砌包和拆

52、包。中間包工作襯目前主要是絕熱板和涂料。5.3.1絕熱板對(duì)絕熱板的要求如下：（1）耐鋼水和熔渣的侵蝕性要好；（2）熱 導(dǎo)率要低，具有良好的隔熱性能；（3）絕熱收縮率要小,保證絕 熱板在使用時(shí)板與板之間的嚴(yán)密性，防止鋼水滲入;（4）絕熱板的 含水率要低，以避免在進(jìn)入鋼水后發(fā)工爆裂和鋼水沸騰;（5）絕熱 板應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和韌性，以避免在運(yùn)輸裝卸和安裝過程中破 損.使用絕熱板包襯的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）中間包可不預(yù)熱烘烤，實(shí)現(xiàn)冷包 開澆，可節(jié)省烘包燃料;（2）絕熱內(nèi)襯拆、砌方便；（3）保溫性好， 中間包不易結(jié)冷鋼，提高鋼水收得率；中間包永久襯修理減少， 可延長(zhǎng)使用壽命；（5）絕熱板砌筑簡(jiǎn)單，冷卻后易粉化

53、，使殘鋼 和內(nèi)襯分離，清理方便。絕熱板的材質(zhì)一般為硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂橄欖石質(zhì)。5.3.2涂料為了提高中間包內(nèi)襯的使用壽命，降低耐火材料消耗，便于清除內(nèi) 襯上的殘?jiān)蜌堜?屮間包工作層普遍采用耐火涂抹料或噴涂 料。涂料應(yīng)具有如下性能：（1）有良好的噴涂施丁性能；（2）密 度低，隔熱性好且經(jīng)濟(jì)；（3）具有良好的耐侵蝕性；（4）可連續(xù) 長(zhǎng)時(shí)間使用；（5）抗鋼流沖擊性好；（6）易于拆除，解離性好;（7）烘烤時(shí)不開裂不剝落。我國(guó)中間包采用鎂質(zhì)涂料取得了良好的效果。采用添加起泡劑和 加入細(xì)顆粒等措施開發(fā)的低體積密度的鎂質(zhì)涂料，具有以下優(yōu) 點(diǎn)：（1）減少用量；（2）提高隔熱性，降低熱導(dǎo)率；（3）降低熱 損失，控

54、制了鋼水溫度；（4）減輕施工體澆注料的熱負(fù)荷，提高 其耐用性；（5）施工體與涂料的界面溫度降低，提高了抗折性;（6）耐炸裂性好，可快速干燥。為降低鋼水中的夾雜物，凈化鋼水，防止水口堵塞，開發(fā)了鎂鈣 質(zhì)涂料。以鎂砂為主要原料，加入含鈣材料如石灰石、鎂鈣砂、 白云石等，cao能吸附鋼水中的夾雜物和有害元素，同時(shí)游離的 cao在使用中與涂料中的si02反應(yīng)生成c2s,其在溫度變化時(shí) 產(chǎn)生較大的體積膨脹，在冷包過程中，涂料本身結(jié)構(gòu)破壞，從而 改善了解體性能。另外cao還能吸附鋼水中的a12o3,這對(duì)提高 鋼的潔凈度起了重要作用。5.4中間包鋼水凈化用材料5.4中間包鋼水凈化用材料5.4.1過濾器中間包

55、內(nèi)安裝過濾器是去除鋼中非金屬夾雜物的最有效手段。其 過濾方式為機(jī)械過濾和反應(yīng)過濾兩種。機(jī)械過濾方式一種是夾雜物尺寸大于過濾器孔，無法通過被過 濾；另一種是過濾器表面在高溫下成為半粘滯狀態(tài)，夾雜物被粘 附在其表面。過濾器結(jié)構(gòu)有以下幾種：（1）泡沫陶瓷過濾器。該 過濾器是一種微孔結(jié)構(gòu)材料疏松度很高，具有三維網(wǎng)架陶瓷結(jié)構(gòu) 和相互貫通氣孔。（2）陶瓷繩型。一種是網(wǎng)狀陶瓷過濾器，一種 是蜂窩陶瓷過濾器。（3）定向型。反應(yīng)過濾器是在高溫下夾雜物粒子與過濾器表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 形成新的化合物而達(dá)到減少夾雜物的效果。過濾器的材質(zhì)要能滿足如下要求：（1）與鋼水長(zhǎng)時(shí)間接觸過程中, 過濾器能承受熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力作用

56、；（2）能抵抗鋼水和熔渣的 化學(xué)侵蝕而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（3）既能有效去除夾雜物，又沒有 過大妨礙鋼水流通的阻力。過濾器的材質(zhì)主要是a12o3質(zhì)、莫 來石質(zhì)、zro2質(zhì)、cao質(zhì)。5.4.2扌當(dāng)渣墻在中間包內(nèi)設(shè)擋渣墻能有效地使鋼水中的夾雜物上浮分離，擋渣 墻的高度、設(shè)置位置和數(shù)量對(duì)雜物的去除有很大的影響。擋渣墻 可以是單墻，也可以是雙墻、多墻，其目的是為了擋渣，提高鋼 水的清潔度。其材質(zhì)一般是高鋁質(zhì)，可以用磚砌在中間包內(nèi)，也 可以做成預(yù)制塊放在中間包內(nèi)。采用低水泥剛玉澆注料預(yù)制塊做 的擋渣墻，其壽命與中間包同步。在中間包內(nèi)設(shè)擋渣墻的目的有以下幾點(diǎn)：（1）消除中間包底部的 區(qū)域的死區(qū)；（2）改善鋼

57、水流動(dòng)的軌跡，使鋼水沿鋼渣界面流動(dòng), 縮短夾雜物上浮距離，有利于渣子吸收；（3）擋渣墻的作用還能 將鋼包注流沖擊所引起的強(qiáng)烈渦流限制在局部區(qū)域內(nèi)，防止紊流 擴(kuò)散，引起表面波把渣子卷入到鋼水中。5.5定徑水口對(duì)于小方坯連鑄，長(zhǎng)水口和浸入式水口均不適用，在小方坯連鑄 機(jī)中間包無塞棒澆注系統(tǒng)中要采用定徑水口，進(jìn)行敞開式澆注。 鋼坯的注速只能靠定徑水口的孔徑來調(diào)節(jié)，在速個(gè)澆鑄過程中， 孔徑必須保持恒定，以保證穩(wěn)定的拉坯速度，因而定徑水口需用 高檔耐侵蝕的材質(zhì)。定徑水口材質(zhì)為氧化鉛質(zhì),zro2含量從60 95%不等，zro2含量越高，其使用壽命越長(zhǎng)。定徑水口的結(jié)構(gòu)形式有全均質(zhì)、鑲嵌式、直接復(fù)合式、振動(dòng)成型 式等形式。定徑水口存在的問題主要是擴(kuò)徑，即不耐侵蝕、炸裂 和脫落。解決辦法是：（1）根據(jù)澆鑄時(shí)間和澆注鋼種，選擇不同 鉛含量的定徑水口。水口的耐侵蝕性和使用壽命取決于水口中的 錯(cuò)含量，含量越高使用壽命越長(zhǎng)；（2）原料采用錯(cuò)英石或氧化錯(cuò);（3）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)