張 浩

（河鋼宣鋼一鋼軋廠，河北 張家口 075100）

隨著鑄鋼技術(shù)在20世紀(jì)50年代興起，連鑄用功能耐火材料也隨之產(chǎn)生，并且其應(yīng)用功能不斷提升.整體塞棒、浸入式水口和鋼包長(zhǎng)水口是主要的功能耐火材料，其性能的好壞對(duì)連鑄的效率和鋼坯的質(zhì)量有直接影響，探討其應(yīng)用和發(fā)展的情況有利于促進(jìn)煉鋼技術(shù)的發(fā)展。

1 連鑄用功能耐火材料的應(yīng)用

（1）整體塞棒。整體塞棒是對(duì)中間包和結(jié)晶器間的鋼水流量進(jìn)行控制，使連鑄生產(chǎn)保障高效運(yùn)行、并且對(duì)鑄坯的質(zhì)量進(jìn)行保證的關(guān)鍵部件。整體塞棒進(jìn)行有效應(yīng)用需要其抗熱震性比較好，但是和浸入式水口和鋼包長(zhǎng)水口相比，其對(duì)性能的要求不太嚴(yán)苛，因?yàn)檎w塞棒通過由外向內(nèi)的方式進(jìn)行傳熱，在應(yīng)用的過程中也大多和中間包一起進(jìn)行預(yù)熱，因此使其對(duì)熱震性的要求降低。當(dāng)前，高堿性覆蓋劑在連鑄技術(shù)的應(yīng)用中非常廣泛，連燒爐數(shù)也得到提升，尤其是在方坯或圓坯的連鑄技術(shù)應(yīng)用中其連燒時(shí)間可超過二十小時(shí)，中間包覆蓋劑以及熔渣會(huì)侵蝕整體塞棒，因此，整體塞棒需要具有較強(qiáng)的抗渣侵蝕性能。許多企業(yè)為了使實(shí)際的工作需求得到滿足，都對(duì)復(fù)合鋯碳材料的整體塞棒進(jìn)行應(yīng)用。整體塞棒的棒頭區(qū)域處于鋼水的沖刷和侵蝕中的時(shí)間比較長(zhǎng)，如果棒頭材料的侵蝕和損耗速度比較快，就會(huì)出現(xiàn)鋼流失控的現(xiàn)象或者造成對(duì)鋼流的速度控制不理想，因此對(duì)鋼頭的材料有較高的要求。當(dāng)前，鋁碳材料或鋯碳復(fù)合材料的應(yīng)用比較廣泛，高錳鋼及高氧鋼等鋼種的棒頭需要應(yīng)用鎂碳材料。由于整體塞棒對(duì)高溫強(qiáng)度指標(biāo)的要求不高，因此，許多生產(chǎn)廠家在塞棒本體料中加入經(jīng)過破碎、分篩之后的廢料，本體材料的抗折強(qiáng)度要高于4兆帕。

（2）鋼包長(zhǎng)水口。鋼包長(zhǎng)水口的主要作用是在鋼水澆筑的過程中將空氣隔斷，避免鋼水二次氧化以及吸入氮?dú)狻Ｆ淇篃嵴鹦詰?yīng)該比較好，由于其體積較大，長(zhǎng)水口通常也不會(huì)具有預(yù)熱的過程，因此其具有苛刻的抗熱震性要求，當(dāng)前，主要有兩種對(duì)其進(jìn)行技術(shù)處理的方式，一種是歐洲的內(nèi)壁氧化技術(shù)，代表公司是維蘇威公司，這種技術(shù)是采取裸燒的方式燒成長(zhǎng)水口，對(duì)其外部施釉，對(duì)其碗口遮蔽，會(huì)有1～2mm的氧化層形成于內(nèi)孔體的內(nèi)部，有1.5mm的變質(zhì)層緩沖熱震，鋼包開澆高于1500℃的高溫鋼水對(duì)該透氣絕熱層進(jìn)行直接沖擊，能夠使對(duì)本體產(chǎn)生的熱沖擊作用得到緩解，保證其抗熱震性。另一種方式是由國(guó)內(nèi)開發(fā)的絕熱內(nèi)壁方式，主要代表公司是勝威高溫陶瓷公司，主要使用低導(dǎo)熱材料預(yù)成型內(nèi)壁，如氧化鋁、氧化鋯材料的空心球或漂珠等，能使抗熱震性能得以實(shí)現(xiàn)，但是和歐洲工藝相比，其制作工藝比較復(fù)雜。

（3）浸入式水口。浸入式水口的主要功能是使鋼水防止二次氧化，對(duì)鋼水的流動(dòng)狀態(tài)和注入速度進(jìn)行控制，使結(jié)晶器保護(hù)渣防止卷入到鋼水中并促進(jìn)夾雜物上浮。浸入式水口也需抗熱震性比較好，在應(yīng)用水口前，通常會(huì)預(yù)熱到1100°，而連鑄開澆鋼水的溫度可達(dá)1500°，水口瞬間接受的溫度差異將近400°，因此水口的抗熱震性能應(yīng)比較好。連鑄結(jié)晶器具有良好的耐渣蝕性能，由于二氧化鋯存在相變性，會(huì)使其具有熱震炸裂的風(fēng)險(xiǎn)，因此，對(duì)其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用中預(yù)熱加熱后，不能太快的進(jìn)行降溫，使部件保證應(yīng)用安全。同時(shí)，鋯碳材料接觸內(nèi)孔鋼水的過程中，由于其含有較低的石墨量，受到鋼流的沖擊，會(huì)有快速熔損現(xiàn)象發(fā)生，因此必須與本體鋁襯材料配合使用。在侵入式水口中對(duì)鋁炭質(zhì)侵入式水口的應(yīng)用比較廣泛。侵入式水口的防堵塞性能也比較好，在鋼鐵冶煉的過程中經(jīng)常出現(xiàn)水口堵塞的問題，水口比內(nèi)孔的沉積現(xiàn)象嚴(yán)重，因此可以應(yīng)用現(xiàn)代材質(zhì)或規(guī)避鋼流流態(tài)的改變，是水口堵塞的現(xiàn)象盡量減少。水口也有較高的高溫強(qiáng)度要求，高于塞棒和長(zhǎng)水口的要求。

2 連鑄用功能耐火材料的發(fā)展趨勢(shì)

連鑄技術(shù)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展也在不斷進(jìn)步，也促進(jìn)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。工業(yè)建設(shè)對(duì)高性能鋼的應(yīng)用需求不斷得到提升，因此，也會(huì)逐漸提高對(duì)耐火材料的應(yīng)用需求，但是當(dāng)前的功能材料在應(yīng)用的過程中還存在著問題，只有對(duì)多種形式的復(fù)合材料進(jìn)行應(yīng)用，才能夠提升功能耐火材料的應(yīng)用水平，因此連鑄用功能耐火材料的發(fā)展趨勢(shì)就是對(duì)性能優(yōu)良的多功能連鑄用耐火材料進(jìn)行開發(fā)，要對(duì)各種原料進(jìn)行不斷改進(jìn)，從而使功能耐火材料的應(yīng)用功能得到提升，不斷提高連鑄技術(shù)，并促進(jìn)其發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)工藝對(duì)連鑄用功能耐火材料有越來越高的要求，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索，開發(fā)并應(yīng)用連鑄用耐火材料已有了很大的進(jìn)步，在某些領(lǐng)域逐漸靠近世界發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平，推動(dòng)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。為使其材料的應(yīng)用水的不斷提升得以實(shí)現(xiàn)，還要根據(jù)原料的多樣化應(yīng)用不斷探索創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)其復(fù)合型的應(yīng)用方式，并提升其應(yīng)用性能，促進(jìn)我國(guó)連鑄工藝和鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

［1］肖紅，姚海英，葉楓.中間罐感應(yīng)加熱在特鋼連鑄上的應(yīng)用及其關(guān)鍵技術(shù)［J］.連鑄，2017，42（3）：64-70.

［2］劉世權(quán)，宋延壽.新型熱重分析爐及抗熱震實(shí)驗(yàn)爐在陶瓷和耐火材料分析中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代技術(shù)陶瓷，2017，38（2）：156-158.