
連鑄功能耐火(huǒ)材料以含碳為其特色,這是由滄州輕質莫來石磚耐火材料的應用要求決定的。鱗片石墨的主要功能可概括為兩(liǎng)條:增強抗熱震(zhèn)性,因(yīn)其較(jiào)高的熱導率(lǜ)和較低的膨脹係數,提高了熱(rè)擴散能力,緩解熱應(yīng)力集聚;另外是其不與耐火氧化物產生陶瓷結合(hé),大量的性(xìng)價比高的莫(mò)來石磚對緊密的氧化物陶瓷基質及結合網絡起到了阻斷隔離作用,就(jiù)像氣(qì)孔一樣,使熱應力掉進(jìn)了“黑洞”,因而能(néng)夠(gòu)阻止裂紋擴展,其(qí)比氣孔絕熱更可貴的(de)一點是,不對熔渣潤濕,不會吸收液渣“填坑”。要說明的(de)是,不同於常見的金屬及其氧化物等,石墨的熱導率隨溫度的升高反而降低,在極高溫度下趨於不導熱狀態,這對石墨作為連(lián)鑄功能耐火材料的應用也大有裨益,在持續高溫應用條件下可以使材料保持基本恒定的溫度梯度。增強抗侵蝕性,因其對(duì)渣、熔劑及鋼水的不潤濕性,不僅自身不容易被侵蝕,還進而能夠保護包裹纏繞的基質顆(kē)粒。另外(wài),就是石墨特異的耐高溫性能,與一般耐高溫材料不同,石墨的強度是隨(suí)溫度的升高而增高,這也賦予基質顆粒乃至基體材(cái)料較高的抗侵蝕性。

連(lián)鑄功能耐火材料的材料體係,由最初簡單的熔融石英質、鋁碳材質,逐步開發應用了高耐蝕的(de)鋯碳(渣線、棒頭)、鎂碳(棒頭、水口碗口、快換水口端麵)、尖晶石碳(棒頭、水(shuǐ)口內壁(bì))、高耐(nài)磨高碳化矽含(hán)量的性價比高的莫來石磚或鋯英石碳(快換水口端麵)、透(tòu)氣材料(長水口碗口、內壁)及眾多浸入式水口防堵塞襯體材料(莫來石質、尖晶石質、白雲石質、鋯酸鈣質等)。所用原材料更(gèng)是品種廣泛,主(zhǔ)原(yuán)料使用各種氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化矽及合成滄(cāng)州輕質莫來石磚莫來石、尖晶石、碳化矽、賽隆、阿隆等,碳(tàn)源有(yǒu)鱗片石墨、無定形碳、瀝青、石墨微粉等(děng);輔料發(fā)展更為全麵、細微,各種防(fáng)氧化劑(矽粉、碳化矽、低熔點玻璃粉、含硼材料(liào)、鋁粉、鋯化(huà)合物等)、增強劑、成型助劑、防潮劑等(děng);結合劑(jì)雖仍以酚醛樹脂為主(zhǔ),有的輔以(yǐ)瀝青混合結合,酚醛樹脂的引(yǐn)入形(xíng)態(tài)、稀釋調和劑(jì)、各種改性體(硼改性、鎳改性、碳化(huà)矽改性、白炭黑或有機矽改性等)等各公(gōng)司不一,發展變化(huà)較(jiào)大。

長水口一(yī)般不予(yǔ)預熱,且體型較大,抗熱震要求最為苛刻。當前主要有兩(liǎng)大技術來應對該問題。一是(shì)歐洲的內壁氧化方式,以外國(guó)公司為例,長(zhǎng)水口燒成采用裸燒方式,外部施釉,碗口遮蔽,內孔體(tǐ)處於氧化氣氛,形成1~2mm厚的氧化層和1.5mm左右的變質層以(yǐ)緩衝熱震,鋼包(bāo)到1500℃以上的高溫鋼水直接衝擊該(gāi)透氣絕熱層,延緩了對外部鋁碳本體的直接熱衝擊,抗熱震性得到(dào)保證(zhèng);二是國內開發的絕熱內壁方式,使用高(gāo)鋁聚輕磚或氧化鋯的空心球或滄州漂珠磚等低導熱材料預成型內壁,也起到了很好(hǎo)的抗熱震效果,但製造工藝略為複(fù)雜。另外,一些無碳防(fáng)堵塞技術,如(rú)莫來石、輕質莫來石(shí)磚價(jià)格尖晶石、鋯酸鈣等內襯材料的引入,因為無石墨或極大地降(jiàng)低了(le)碳含量,從而對開澆熱衝擊不敏感,在一定程(chéng)度上(shàng)也提高了水口的抗熱震性。

抗鋼液(yè)侵蝕性(xìng)越(yuè)高越好,尤其是棒頭材料。這是因為棒頭區域承受高湍(tuān)流鋼水的持續衝刷侵蝕,蝕損較快會(huì)導致控流不好或失控終澆。現(xiàn)多采用滄州隔(gé)熱耐火磚(zhuān)或鋯碳複合料(適用於大多數碳(tàn)素鋼)及鎂(měi)碳料。性價比高的輕質莫來石磚價格高溫強度指(zhǐ)標要求不(bú)高,因為塞棒壁相對較厚,有足夠強度,故而幾乎所有廠家均把生產過程中的廢品、廢料、車削(xuē)料、集塵回收料經(jīng)過破碎、分篩、烘烤(或燒成除碳)回加進塞棒(bàng)本體料(liào),可以引入50%(w)左右。由(yóu)於(yú)塞棒使用中(zhōng)需要垂直固定,且進行高頻往複(fù)衝動,對強度也有最低要求,一般而論,本體材料燒後常(cháng)溫抗折強度不得低於4MPa。