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        中間包用定徑水口的分類

         作為小方坯連鑄用的關鍵功能耐火材料,定徑水口起著控制鋼水從中間包均勻穩定地流向結晶器、穩定拉坯速度、保持結晶器內液面高度的作用,從而保證鋼坯質量,提高連鑄效率,其質量的優劣直接影響著連澆時間的長短,中間包無塞棒澆注系統如圖1所示,由該圖可以看出,定徑水口的結構設計分為上下兩部分,上部近似流線型,鋼水在通過定徑水口流向結晶器時,近似流線型結構設計可以起到保證鋼水和水口工作面(流鋼面)產生的阻力小、穩定鋼水流向結晶器的流量的作用,不會有漏鋼現象,并且這種結構設計對鋼水產生的擾動性小,可以在一定程度上減小并改善水口制品的耐沖刷性能,進而延長水口的使用時間,提高水口的使用壽命;下部較長部位為定徑段,這種設計可以保證鋼水從中間包均勻穩定地流入結晶器中。在澆鑄過程中,中間包用定徑水口的內徑應基本保持不變,因為定徑水口起著控制鋼液流量的作用,一旦其內徑擴張量過大,將會導致連鑄無法正常進行,從而影響連鑄生產效率,因此定徑水口的抗沖刷和耐侵蝕性要高。

        定徑水口的分類

           隨著連鑄技術和功能用耐火材料的改革和完善,我國最常使用的是鋯質定徑水口。根據定徑水口中氧化鋯的含量不同,可以將鋯質定徑水口分為普通型定徑水口和氧化鋯型定徑水口兩大類,普通型定徑水口鋯質鑲嵌體中ZrO2的含量小于85%;氧化鋯型定徑水口鋯質鑲嵌體中ZrO2的含量大于85%。

           由于生產工藝的不同,普通型定徑水口又可分為全均質定徑水口、直接復合定徑水口、振動成型定徑水口和鑲嵌式定徑水口四種。

        (1)全均質定徑水口

           全均質定徑水口主要是由氧化鋯和少量鋯英石按一定比例經混合、成型、干燥、1620-1650℃的燒結而制成,其結構如圖2所示。由于其中氧化鋯的含量為60-90%,所以其優點是組成和結構的均勻性好,強度大,耐侵蝕性較高,使用安全較可靠,但缺點是生產成本較高,且壽命較短。

        (2)直接復合定徑水口

           直接復合定徑水口的本體由鋯英石制成,水口定徑端的工作面由鋯英石和72%-78%的氧化鋯復合制成,本體和工作面的復合部位同時成型,在1620-1650℃一次燒成,其結構如圖3所示。這種水口的優點是整體性好,使用時不易脫落,且生產成本較全均質定徑水口低得多,但由于氧化鋯的馬氏體相變及其伴隨的體積變化,容易使水口在使用過程中出現炸裂現象。因此,這種水口必須使用穩定的氧化鋯作為原料,但其含量不宜過高。鋯英石和氧化鋯的膨脹系數存在差異,制作水口時容易引起水口開裂現象,為了避免這一問題,需要最大限度地減小二者的膨脹系數的差異,因此,水口定徑端工作面中的氧化鋯含量需控制在70-80%,但這反而不利于定徑水口壽命的提高。

        (3)振動成型定徑水口

           振動成型定徑水口是由水口本體、水口芯和鐵皮外殼組成,水口本體以高鋁料為原料,而水口芯由鋯英石和氧化鋯復合制成,燒成溫度為1620-1650℃其結構如圖4所示。該水口是采用振動加壓的方式將預先制備好的水口芯、高鋁料和鐵皮外殼成型,成型后烘干即可,無需燒成。這種水口優點是簡單的生產制備工藝,較低的生產成本,缺點是長時間使用后,容易造成漏鋼事故。

        (4)鑲嵌式定徑水口

           鑲嵌式定徑水口本體由高鋁料制成,水口芯由鋯英石和氧化鋯復合制成,二者分別制作,然后用耐火泥將兩者粘結為一體,結構如圖5所示。因此,如果水口本體與水口芯粘結不好,長時間使用會出現水口芯的脫落現象,導致連鑄生產的不能正常進行,但這種水口的優點是生產成本較低,熱震穩定性較好。

         普通型定徑水口在使用過程中容易出現擴徑、開裂等問題,而氧化鋯質定徑水口的因其良好的熱震穩定性和抗侵蝕性而被廣泛使用。根據所用原料的顆粒粒徑逐漸變小,氧化鋯型定徑水口可分為:粗顆粒型定徑水口、細顆粒型定徑水口和陶瓷型定徑水口。

        (1)粗顆粒型定徑水口

           粗顆粒型定徑水口所選用的氧化鋯顆粒較大(最大可達2mm),因此該水口的優點是抗熱震性很好,使用過程中不易出現炸裂現象,但缺點是耐壓強度低,氣孔率較高。

        (2)細顆粒型定徑水口

          細顆粒型定徑水口的原料顆粒較細(粒徑﹤50μm),因此該水口的微觀組織結構比較均勻,優點是顯氣孔率較低,強度較高,抗侵蝕性能好,但缺點是熱震穩定性較差,開澆瞬間易出現炸裂現象。

        (3)陶瓷型定徑水口

           陶瓷型定徑水口所用的原料顆粒很細(粒徑﹤5μm),因此該水口的強度很高,顯氣孔率很低(<5%),但其抗熱震性較差,且成型和燒制過程較復雜,使用時易出現炸裂現象。





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        點擊次數:132  更新時間:2021-12-18  【打印此頁】  【關閉
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