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浸入式水口须满足的条件

2021-01-21

  浸入式水口须满足的条件


  浸入式水口具有一定的气孔率,同样具有透气性,外界空气在钢水流动产生的负压作用下渗透到水口内部,与钢水接触使其氧化。因此在长水口和浸入式水口的外表面必须涂一层防氧化釉层。无论何种材质和结构的浸入式水口都必须满足以下条件:

浸入式水口

  保证正常拉速时的钢水流通量;尽可能使结晶器内,铸坯断面的热流分布均匀;有利于保护渣的迅速熔化;有利于夹杂物上浮,不卷渣;避免结晶器内钢液面剧烈翻动;安装方便。在连铸初期,采用热稳定性好,纯度高的熔融石英浸入式水口,可以满足普通碳素钢、低锰钢、铝镇静钢等钢种的浇注。但其在高锰钢及高碱度熔渣的条件下,侵蚀非常严重。此时铝碳质浸入式水口被广泛采用。铝碳质浸入式水口原料采用矾土、电熔刚玉或烧结刚玉等,添加石墨及防氧化剂,产品具有抗侵蚀、耐热震等优点。其性能见表9。


  浸入式水口厂家为解决浸入式水口渣线部位被严重侵蚀,以及防止氧化铝附着造成水口的堵塞,在铝碳质的基础上开发了一系列新型的浸入式水口。

浸入式水口

  A Al2O3-C/ZrO2-C复合水口。随着连铸技术不断发展,钢种增多,拉速加大,要求进一步提高渣线部位的耐侵蚀性,在渣线处用锆碳材质做复合层。由于ZrO2具有优良的化学稳定性难以被CaO-Al2O3-SiO2系保护渣侵蚀,高温下熔入渣中的ZrO2增加了渣的粘度,而未被熔解的ZrO2颗粒又增加了渣的表观粘度,从而降低了渣对ZrO2-C层的侵蚀,提高了水口的耐用性。ZrO2含量越高抗侵蚀能力越强。复合式浸入式水口性能见表10。


  B(MgO-C)-(Al2O3-C)-(ZrO2-C)复合水口。为提高浸入式水口的耐用性,钢水流出部位采用MgO-C质,以延长使用寿命和改善浇铸速度的控制,在渣线部位采用ZrO2质或BN以提高耐侵蚀性。本体部位采用Al2O3-C质。


  C ZrB2-C保护套。浸入式水口渣线部位保护套,要求材质具有良好的耐剥落性。ZrC、ZrN的高温稳定性欠佳,因而选择Zr的硼化物。采用ZrB-C材质,添加适量金属Al提高抗侵蚀性,减小ZrB2的临界粒度,防止耐剥落性下降。


  D添加AZT、AZTS材料的浸入式水口。用烧结和电熔法合成的Al2O3-ZrO2-TiO2(AZT)和Al2O3-ZrO2-TiO2-SiO2(AZTS)材料,具有膨胀系数低,耐侵蚀,还原气氛下稳定性好等特点。采用AZT和AZTS两种原料,按一定的颗粒配比加入一定量的熔融石英(FS),用树脂作结合剂,以等静压成型的浸入式水口,性能优良,具有机械强度高、耐侵蚀和抗热震性能好的特点,满足多炉连浇的需要。制品中加入AZT和AZTS后,水口具有良好的抗热震性,其中以加入AZTS的浸入式水口抗热震性好。


  E长时间多炉连铸的浸入式水口。在解决了水口内腔产生堵塞及防氧化涂料等难点后,开发了保温型吹氩浸入式水口,由于减少了温差,防止了因应力产生的裂纹,不同程度地减少了内腔持渣。在宝钢大型板坯连铸机上实现多炉连浇。


  F薄壁铝碳-锆碳质浸入式水口。薄壁浸入式水口由上段铝碳质和下段锆碳质复合,制成壁厚仅12.5mm的薄壁型水口。其抗热震性好,抗侵蚀性强,在使用中不掉片、不开裂、侵蚀轻微,可提高连浇炉数,降低耐材消耗,提高铸坯质量。


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