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不锈钢连铸对耐火材料的要求

     目前,不锈钢连铸存在着水口堵塞问题、塞棒吹氩控制问题和耐火材料的抗侵蚀性及对钢水的污染问题。连铸“三大件”是指大包至中包之间长水口(亦称钢包保护套管)、塞棒以及中包至结晶器之间的浸入式水口。长水口和浸入式水口的作用是导流、防止钢水飞溅和氧化,调节钢水流动状态等。长水口的碗部与钢包滑动水口的下水口相连接。由于钢水的快速流动,在该处产生负压而吸入空气,使钢水受到二次氧化形成夹杂污染钢水。连铸用耐火材料的主要技术要求是:耐1600~1650℃以上高温;耐热震性好;高温抗折强度和耐压强度高;热膨胀和收缩变化小;具有良好的抗渣蚀能力;抗钢水冲击能力高;施工方便,成本低。对于不锈钢而言,由于该钢种要求碳含量尽可能低,因此要求耐火材料不容易导致钢水增碳,也不会给钢水带来夹杂物。

    为了满足特种钢连铸用耐火材料的要求,经过几年的努力,我国初步建立了特钢连铸用耐火材料体系,它们的配置是:钢包至中间包之间的钢流保护,使用含A12O3为40%左右的烘烤型的A12O3-C质长水口(保护管);中间包使用含A12O3为50%左右的A12O3-C质整体塞棒;中间包至结晶器之间的钢水保护,使用组合式和整体式的含A12O3为40%~50%的A12O3-C质浸入式水口;中间罐衬为镁质绝热板;熔融石英质制品也得到使用。钢水在有利于氧化物的情况下润湿和熔解石墨,导致石墨层的消失,耐火材料表面又被覆盖上渣薄膜,这一过程重复进行。换句话说,氧化物受到渣的侵蚀,而石墨受到钢水的侵蚀。
    对不锈钢连铸而言,长水口和浸入式水口的耐材要求具有优良的耐热震性和抗渣蚀能力、高的抗钢水冲刷能力以及大的高温强度等。为了防止钢包至中间罐之间钢水的二次氧化,必须采取氩封措施,包括钢包滑动水口系统的氩气密封和钢包至中间罐长水口的氩气密封。目前应用了铝碳质长水口,其中A12O3为50%~55%,C含量为28%~31%。浸入式水口将中包内钢水导入结晶器内,由于与钢水和渣接触,含有氧化物和石墨的耐火材料最初被覆盖上渣薄膜,它润湿了氧化物,在有利于石墨的情况下使之熔解,并在表面产生一层富石墨层。
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