滑动水口用耐火材料滑板

钢包滑动水口- 前言钢包滑动水口是控制钢包中钢水流量的一个重要系统，如果该系统在使用过程中发生穿钢事故，将导致铸机断拉，烧坏连铸机设备等恶性生产事故，制约了生产的稳定顺行，严重威胁了人身和设备的安全。

随着炼钢节奏的进一步加快，对加快钢包周转，减少生产事故提出了更高的要求，而保证滑动水口的安全运行是前提条件。

一般小钢包滑动水口漏钢的次数较多，减少或杜绝滑动水口漏钢事故，对于生产节奏越来越快的炼钢厂来说具有十分重要的意义。

钢包滑动水口- 钢包滑动水口的组成及使用条件钢包滑动水口一般由驱动装置、机械部分和耐火材料部分组成。

滑动水口的工作原理（见图1）是通过滑动机构使上下滑板砖错动，从而带动流钢孔的开闭来调节钢水流量大小的。

一般滑动水口漏钢主要发生在滑动水口耐火砖的接缝处，也有在单个砖体中间的，2005年该厂钢包滑动水口各部位的漏钢情况如表1所示：滑动水口的工作原理表1 2005年钢包滑动水口各部位的漏钢情况滑动水口漏钢部位座砖与上水口砖之间上水口砖与上滑板砖之间上下滑板砖之间下滑板砖与下水口砖之间下水口砖中间滑动水口漏钢次数 1 2 5 3 3安钢第二炼钢厂浇注钢种主要为Q235B、HRB335、HRB400、船板钢等，浇注温度为1550℃～1630℃，2005年钢产量为218万t。

钢包公称容量为25t，在线周转钢包15个，滑动机构为B-50型，驱动装置为手动，滑动水口铸口直径为φ50mm，自动开浇率91%左右。

钢包滑动水口- 钢包滑动水口漏钢原因分析滑动水口机械部分对漏钢的影响1)上下滑板不平行或在使用过程中变形，导致两滑板砖之间的面压不均，一侧受力较大，一侧受力较小，当钢水的压力超过两滑板之间的面压时，钢水便会钻入两滑板之间，造成滑板夹钢或漏钢。

2)滑板有微细裂纹，在使用前没有检查到，开浇时，滑板受驱动装置拉力作用和热应力的影响，突然断裂，滑板砖的一侧面压突然消失，在包内钢水静压力的作用下，滑板砖之间产生缝隙，钢水便会立即从两滑板砖中间穿出。

滑动水口用耐火材料—上下水口滑动水口用耐火材料：水口座砖;上、下滑板;上水口;下水口;水口用引流砂。

前边给大家分享了滑板，现在给大家整理了关于上水口、下水口的理化指标和使用方法、清理方法以及影响上水口、下水口的因素。

另外还有水口用引流沙。

一、滑动水口用耐火材料—上水口上水口砖直接装在钢包水口座砖内，高温下钢水流经上水口时，钢水、熔渣的化学侵蚀和冲刷以及安装时造成的机械损伤使上水口要求长寿命、耐钢水和熔渣侵蚀、冲刷。

国内上水口砖普遍使用铝碳质，其使用寿命随钢种、过钢量和浇铸时间等因素有关。

国外用CaO-C质水口砖较多，该砖采用等静压成型，要求CaO 砂显气孔率<5%。

CaO-C质水口与原用Al2O3-C质水口相比，在使用中CaO-C质水口的特点是无堵塞现象，无裂纹，熔损率30%，而Al2O3-C质水口虽无裂纹但堵塞较严重，熔损率3.3%。

CaO-C质上水口的优点(1)CaO砂与C在高温真空还原气氛下的反应性小，保持了水口的结构强度，提高了水口的耐蚀性;(2)CaO砂与钢水中的Al2O3反应，生成CaO·Al2O3和3CaO·Al2O3等低熔点物质随钢水流下，有效地防止了水口的堵塞;(3)CaO砂有吸附钢水中硫、磷、氧等非金属夹杂物的作用，有净化钢水的作用。

使用中清理上水口影响上水口因素的分析1、上水口材料本身的性能2、上水口大小和壁厚3、用户对上水口安全程度的判断认识4、引流砂自开率，维护烧氧的水平等5、其他诸如渣线、透气砖、水口座砖等影响钢包寿命的因素也会限制上水口的进一步使用二、滑动水口用耐火材料—下水口下水口主要用来控制钢水流量和注速，要求高温下具有良好的耐冲刷性，高温体积稳定性好，并有一定的自熔性。

下水口损坏因素有：钢水和熔渣的侵蚀、冲刷;温度急变引起的开裂或断裂;烧氧开浇造成的熔损。

其材质要求耐侵蚀性好，如浇铸普碳钢可选用高铝质、熔融石英质;浇铸含锰较高的钢种时，可选用铝碳质、镁质等下水口。

影响钢包滑板损毁的机理和常用几种材质的优缺点在说钢包滑板的损毁原因之前，我们先大概了解一下钢包的滑动机构。

水口与滑板的结构示意图如下所示：钢包滑动水口是由滑动机构、上水口、滑板、下水口组成。

滑板分上滑板和下滑板，滑板形状取决于机构的要求形状，上、下滑板外形尺寸相同，则可以互用，尺寸不同，不能互用。

上滑板是固定的，下滑板是可移的。

移动方式有直线往复式、回转式两种形式。

直线往复式滑动水口机构通常由基准板、固定框架、活动框架、滑动盒组成。

下滑板装在滑动盒中，由弹簧压紧，使用上下滑板的间隙得到控制。

滑动板通常用液压缸和电动推杆进行往复式移动来控制钢流的流量。

滑板的侵蚀机理1 热机械蚀损滑板在使用过程中首先产生的是热机械蚀损，滑板在使用前的温度很低，浇注时，滑板内孔突然与高温钢水(1600℃)接触而受到强烈热震(温度变化约在1400℃)，因此在铸孔外部产生了超过滑板强度的张应力，导致形成以铸孔为中心的辐射状的微裂纹。

裂纹的出现有利于外来杂质的扩散、集聚和渗透，更加速了化学侵蚀。

同时，化学侵蚀反应又促进裂纹的形成与扩展，如此循环，使滑板铸孔逐步扩大、损毁。

而且高温钢水的冲刷会损伤与钢摩擦部位的耐火材料，并造成剥落、掉块。

2 热化学侵蚀热化学侵蚀是滑板损毁的另一主要原因。

滑板用耐火材料在使用过程中接触高温钢水和炉渣，发生一系列化学反应，造成化学侵蚀。

依据不同钢种对滑板的化学损毁机理不同，再依据不同的使用条件，选择相应材质的滑板，这样可提高滑板的使用寿命，降低耐材成本。

Al₂O₃-C和ZrO₂-Al₂O₃-C 质滑板损毁的化学机理：(1) 碳的氧化。

石墨和碳的氧化主要有两种途径：一是钢水特别是高氧钢种中的氧气氧化碳素而形成气孔，然后铁渗入气孔并使滑板表面黏附钢液;二是空气中的氧气氧化碳素和钢水，生成低熔物后，低熔物沿气孔继续侵蚀渗透。

(2) 莫来石的分解。

莫来石在使用后均不同程度地发生了分解，转化为柱状和晶状的刚玉晶体，形成多孔结构，破坏了原有的莫来石与斜倍石组成的致密的共晶结构，使结构疏松，组织恶化，强度和耐蚀性大大下降，加速了滑板的损毁。

钢包用滑动水口滑板再生技术的应用摘 要:对钢包滑动水口滑板实行循环利用。

再生滑板经过更换设置在孔周围部位的芯块,可多次再利用。

再生滑板再使用1次,耐火材料使用量可以比常规滑板减少36%,成本降低18%。

第2次再生使用时,耐火材料使用量可以减少48%,成本降低24%。

关键词:滑动水口滑板;再生;循环利用;钢包中图分类号:TQ175.75文献标识码:B文章编号:1673-7792(2018)01-0024-051 前言钢包用滑动水口滑板是为了控制从钢包流到中间包的钢水流量而使用的重要耐火材料。

为了准确控制钢水流量,一般要求滑动水口滑板要具有很高的耐久性。

因此,该耐火材料采用高级原料于烧成后进行沥青含浸处理。

另一方面,近年来为了减轻环境负担,在各产业领域通过减少废弃物、降低能耗等等,正在推进资源有效利用和循环利用,在耐火材料领域同样也希望推进循环利用。

而钢包用滑动水口滑板往往使用的是比较高级的原料,从很早就开始进行了再利用技术的开发,并有很多研究成果公开。

本文对钢包用滑动水口滑板再利用(以下将这种滑板称为再生滑板)进行了论述。

这次的再生滑板采用的规格是通过更换内孔周围的芯块,使外周的主块能够多次使用。

本文介绍了该技术的研发内容以及工业应用的结果。

2 炼钢工艺概要炼钢操作工艺示于图1。

用鱼雷罐车接收来自高炉的铁水,分别在铁水预处理设备进行脱磷处理,在机械搅拌式脱硫设备中进行脱硫处理,在底吹转炉Q -BOP 进行脱碳处理。

然后,用RH 真空脱气装置或用钢包吹氩设备进行二次精炼,用连铸设备进行浇铸。

图1 炼钢工艺图2示出了某炼钢的钢包简图和注入孔的规格。

注入孔是由上水口、上滑板、下滑板、中间水口和下水口构成。

本文论述的是有关其中的下滑板的再利用情况。

图2 钢包浇铸系统示意图3 钢包用滑动水口滑板的现状图3举例示出了使用后钢包用滑动水口滑板的一般性损伤情况。

确认的损伤形态有内孔扩大、裂纹、边缘损伤、表面损伤等。

1 前言自70年代以来,滑动水口已成为钢铁工业快速发展的重要工艺技术革新之一［1］。

现在国内外绝大多数钢包、中间包都装上了滑动水口系统。

滑板砖是滑动水口的关键组成部分,是直接控制钢水、决定滑动水口功能的部件。

滑板的制造工艺与以前的耐火材料不同,它具有钢水注入功能和流量调整功能,砖的制造除了混练、成型、烧成、检查这些工序以外,还有滑动面的机械加工,安装加工及外部整体调整工序。

［2］。

在使用过程中,由于需要长时期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷,激烈和瞬变的热冲击和机械磨损作用,使用条件极为苛刻;同时,为实现自由开闭钢流,滑动面平整度及其板型尺寸均需严格要求。

因此滑板必须具有高强度、耐磨损、耐渣蚀和热震稳定性好等特性。

2 现有滑板的性能目前国内广泛使用的滑板材质主要是铝碳质和铝碳锆质;在日本和欧洲还有镁碳质、尖晶石碳质、氧化锆质等。

表1是5种材质滑板的成分的理化性能。

表1 铝碳质、铝碳锆质、镁碳质、尖晶石碳质、氧化锆质滑板的理化性能2.1 铝碳质滑板铝碳质滑板是70年代末期开发的产品,以烧结氧化铝和合成莫来石为主要原料,在基质部分添加碳组份和防氧化剂(如金属铝、金属硅、SiC、BC、4 Mg-B等),加入结合剂煤沥青或酚醛树脂混练成型;在还原气氛下烧成,形成碳结合的耐火材料［3］。

这种材质的滑板因其组织致密,气孔微细,且含有一定数量的残碳,钢液和渣液难以浸渍,故耐侵蚀性良好,但其缺点正是由于组织致密,耐热冲击性则有所下降,不能多次连续使用,其次,在使用过程中,由于碳易被氧化,导致结构疏松,降低了耐侵蚀性。

2.2 铝碳锆质滑板铝碳锆质滑板［4～8］是在烧成铝碳质滑板的基础上研制开发的。

这种材质滑板采用了低膨胀率的Al2O3-SiO2-ZrO2系原料,制成以斜锆石、莫来石、刚玉等为主晶相,以碳结合为特征的耐火材料。

首先引入锆莫来石做骨料,利用锆莫来石中的氧化锆在约1000℃时发生晶型转变,伴有体积收缩的特点,晶粒内产生显微裂纹,大大改善了材料的耐热冲击性能。

第一节滑动水口工作特点一、滑动水口工作原理滑动水口是通过安装在包底的滑动机构连接、装配在一起的两块开孔的耐火砖相对错位的大小来控制钢流的机构。

上水口和上滑板是固定在机构里，下滑板和下水口安装在拖板里，可以左右移动，上、下滑板内孔重合时，水口开度最大，不重合时，水口关闭。

滑动水口拖板借助于液压缸左右移动，下滑板与上滑板用弹簧压紧，使移动过程中滑板间不产生间隙，防止发生滑板漏钢。

滑动水口的优点是改善劳动条件，加快钢包周转，节省耐火材料，减少漏包事故，提高钢水质量，便于炉外精炼。

二、滑动水口结构形式滑动水口结构形式包括：机械装置部分；驱动部分（手动与液压）；其运动方式有两种：（1）直线往复式当滑板作直线往复运动时，调节滑动板与固定板之间的流钢孔来控制钢流。

（2）回转式滑动板作旋转运动，以调节流钢孔大小和控制钢水流量。

三、滑板水口用耐火材料滑动水口是由上、下滑板和上、下水口4块耐火砖组成。

每包钢水的浇注都要通过上、下滑板和上、下水口，因此对它们要求非常严格，首先要求在高温下有足够的强度，以承受钢液的静压力，其次要求上、下滑板的滑面要十分光滑，平整度要高，确保接触严密，保证在浇注过程中不漏出钢水，而且还要耐冲刷、耐侵蚀和有良好的热稳定性，以便能承受温度的急变，钢水的冲刷和熔渣的侵蚀。

1、滑板它是决定滑板水口功能的关键部分。

由于滑板反复接触高温钢水（特别是铸孔部位），蚀损严重，使用条件苛刻。

要求滑板具有高强度、耐侵蚀、抗剥落等到良好性能。

在浇注过程中保证滑板间不能漏钢水，滑板必须具有以下性能：（1）滑动面应平滑、平整度≤0.05mm；（2）机械强度高；（3）耐钢水和熔渣的侵蚀能力强；（4）不易附着钢水。

过去使用较普遍的是高铝质并以莫来石结合的滑板，它用沥青浸渍后，再轻烧处理，获得高强度、结构均匀致密的滑板砖。

在高铝滑板配料中添加磷酸盐以降低煅烧温度，使滑板尺寸保持稳定，并减少废品率和研磨工作量。

锆质滑板耐化学侵蚀和抗机械冲刷性能特佳，寿命比高铝或镁质滑板同约一倍。

高级工试题1、多选题【1】【答案:ABCD】连铸拉坯速度的确定应考虑( )。

A.冶炼周期浇注周期B.坯壳厚度C.液芯长度D.钢种裂纹敏感性【2】【答案:ABC】钢包又称为( )。

A.大包B.盛钢桶C.钢水包D.中间包【3】【答案:ABCD】钢包容量应该满足( )。

A.最大出钢量B.下渣量C.吊运过程不溢出D.炉外精炼空间【4】【答案:ABD】钢包结构由( )等部分组成。

A.外壳B.耐材内衬C.耳轴D.滑动水口【5】【答案:AB】钢包工作层可以采用( )。

A.耐火砖B.打结料C.绝热板D.干式料【6】【答案:ABCD】钢包滑动水口由( )部分组成。

A.上水口B.上滑板C.下滑板D.下水口【7】【答案:AC】钢包保护套管材质有( )。

A.铝碳质B.镁质C.石英质D.镁铝尖晶石类【8】【答案:ABCD】耐火材料的性质有( )。

A.耐火度B.荷重软化温度C.耐急冷急热性D.抗渣性【9】【答案:ABC】钢包回转台的类型有( )。

A.直臂式B.双臂式C.蝶式D.三臂式【10】【答案:ABD】钢包回转台的作用是( )。

A.支撑钢包B.更换钢包C.保护钢包D.运送钢包【11】【答案:ABD】钢包回转台的转动可以用( )驱动。

A.机械传动B.气动传动C.液压传动D.直流电机驱动【12】【答案:ABCD】中间包工作层可以采用( )。

A.耐火砖B.打结料C.绝热板D.干式料【13】【答案:ABD】中间包耐火材料分为( )三层。

A 保温层B 永久层C 吸热层D 工作层【14】【答案:ABCD】连铸浇注设备包括( )。

A.钢包B.钢包回转台C.中间包D.中间包小车【15】【答案:ABCD】往浇注平台吊运结晶器应检查( )。

A.内表面划痕B.使用寿命C.规格D.检修记录【16】【答案:AB】结晶器振动方式有( )。

A.正弦振动B.非正弦振动C.螺旋振动D.往复振动【17】【答案:BC】非正弦振动依靠( )驱动实现。

A.偏心轮B.凸轮C.液压缸D.气动阀门【18】【答案:AB】结晶器短臂四连杆振动机构可放置在( )。