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定径水口

作者:admin 发布日期: 2019-12-24 二维码分享

定径水口是小方坯连铸控制钢水流量的功能耐火材料,通过水口固定的孔径保持由中间罐流入结晶器的钢水量恒定,孔径大小的选择取决于铸坯规格和连铸机的拉速,通常在12~20mm。由于整个连铸过程中完全要靠水口直径的恒定来**稳定的流速,因此定径水口是小方坯连铸用关键功能耐火元件,其品质好坏影响连铸工艺的顺利进行。对定径水口的质量要求是使用中安全可靠,除不能堵塞、开裂、脱落外,水口孔径要求扩径速度小。要达到如此要求,水口材料需具有良好的抗冲刷性、抗侵蚀性和抗热震性。当前普遍采用的是氧化锆质材料,氧化锆含量不同,档次不同,直接决定了水口扩径速度的不同,使用寿命不同。95%ZrO2含量水口扩径速率可达0.03mm/h。从65%ZrO2含量的锆英石质,直至95%ZrO2含量的全氧化锆质定径水口,使用寿命由5~6h15h以上。

定径水口从结构上分有3种不同的形式:均质,直接复合,镶嵌式,如图15-8所示。均质定径水口主要是全锆英石质或较低氧化锆含量的水口,适用于连铸时间较短的场合。直接复合式的定径水口本体为锆英石质,仅在水口内孔定径部位复合一定高度和一定厚度的高氧化锆含量层,一次成型和烧成制成。特点是使用寿命较全锆英石质水口长,制作成本低,但由于膨胀系数的差异,使用中开裂的可能性大,因此内部复合层氧化锆含量一般不能太高,常取70%~80%范围内。镶嵌式定径水口分外套和内芯两部分,分别制作后以耐火泥粘接装配。外套一般为烧成高铝质,镶嵌内芯为氧化锆质,依使用要求不同而选择不同氧化锆含量的内芯。镶嵌式定径水口制作成本低,抗热震性好,产品档次(ZrO2含量)涵盖全范围,是生产中主要采用的结构形式。


生产氧化锆质定径水口内芯所用原料主要有:部分稳定的电熔氧化锆和锆英石,生产工艺包括坯料的配制混练、机压成型、干燥、高温烧成。烧成温度和氧化锆含量有关,加有锆英石的水口烧成温度在1630~1700,全部分稳定电熔氧化锆为原料的水口芯烧成温度在1750~1800.15-29列出了各种档次氧化锆质水口芯的性能指标,其中国内产品主要采用氧化钙为稳定剂,国外产品有采用氧化镁为稳定剂。


定径水口在使用过程中可能发生的两个主要失效现象是抗热震性差时会有炸裂事故和水口芯扩径。定径水口扩径后,铸坯拉速加快,造成铸坯质量下降,引发拉漏事故。因此,在水口芯制作过程中对原料的质量,配料的粒度组成,烧成品的相组成和显微结构要有**的控制。

近年来,随着小方坯连铸水平的提高和中间包寿命的大幅度提高,定径水口的使用寿命成了提高连铸炉次的瓶颈,单纯在氧化锆材质上改进:一是寿命有其限度;二是热震受限。因而发展了定径水口不断流快速更换技术,解决了小方坯连铸提高连铸炉次的关键环节。在原有定径水口质量水平基础上,通过在线快速更换,使单罐连浇时间大幅度提高,.高达到70h。同时,应用不断流快速更换技术,拉速稳定、**了铸坯质量、提高了收得率、减少了消耗,减轻了劳动强度、提高了效率,是一项正在迅速推广的技术。

由于快换水口和上水口要有**的配合,使用时不经预热,对定径水口的抗热震性有更高的要求,表15-30给出了快换水口和配套材料的性能指标参考值。


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