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三大件生产与应用

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1、三大件生产与应用,目录,第一部分三大件的生产与分类产品简介配方和原料生产工艺包装、运输,第二部分三大件的使用与调研安装、操作损毁和试验跟踪性能判定调研方法,第一部分三大件的生产与分类,什么是三大件,三大件包括长水口、整体塞棒、浸入式水口，它们是连铸浇钢中很重要的功能性耐火材料，主要起到保护浇注（长水口、浸入式水口）和控流的作用（塞棒）。,三大件图例,三大件的使用方式,三大件的原料与设计思路,鳞片石墨,熔融石英,锆莫来石,碳化硅,氧化锆,镁铝尖晶石,刚玉,硅粉,结合剂,热震稳定性,耐侵蚀性,结合强度,三大件配方设计思路,三大件生产工序,配料,造粒,等静压成型,加工,烧成,探伤,包装,干燥,喷涂,三大件120MPa压力曲线,成型后毛坯的干燥制度,加工,加工的目的：使产品的外型符合钢厂的使用要求加工主要包括：、车外圆、切边、铣孔、套壳、磨面,探伤,探伤是利用射线的穿透作用在不破坏产品的情况下检测产品的内部有无杂质、气孔、偏析、裂纹等缺陷的检测手段。,烧成,喷涂,防氧化涂料是采用石英、黏土、长石类原料等低熔点原料，使

2、用硅溶胶、水玻璃做结合剂在产品表面喷涂两层总厚度不超过1mm的涂层。作用是在烘烤中形成玻璃态的釉层隔绝氧气，防止产品氧化。,三大件工艺控制,、环境温度、湿度（温度8、相对湿度一般要求不超过65%）、造粒效果（颗粒形貌、颗粒级配）、泥料指标（挥发份、气孔、体密）、外型尺寸,三大件的运输,三大件产品长径比较大，强度相对滑板、预制件等产品较低，对运输安全性的要求比较高。三大件在运输过程中要求产品直立放置，运输过程中不能出现颠簸、倒伏的现象。,三大件主要产品介绍,长水口上水口浸入式水口塞棒,长水口,1、普通长水口 2、吹氩上水口,长水口配合方式比较,上水口,1、普通上水口 2、透气上水口,浸入式水口,1、方坯浸入式水口 2、中厚板浸入式水口快换浸入式水口整体内装式浸入式水口 3、薄板坯浸入式水口,塞棒,塞棒的分类 1、按连接方式分金属丝堵型碳素丝堵型插销型 2、按附加功能分普通塞棒透气塞棒,塞棒连接方式对比,第二部分三大件的使用与调研,长水口,长水口安装操作长水口损毁原因长水口性能评价,长水口安装注意事项,长水口损毁原因,1.热震断裂 2.渣线侵蚀 3.穿

3、孔 4.冲刷扩径 5.机械碰撞 6.碗口挤压开裂,长水口渣线侵蚀与冲刷,长水口性能评价,使用稳定性使用寿命 1、抗冲刷能力 2、渣线抗侵蚀能力,上水口,上水口安装操作上水口损毁原因上水口性能评价,上水口损毁原因和损毁机理,1.热震开裂 2.喇叭口冲刷 3.内孔扩径 4.滑动面渗钢 5.侧壁穿孔 6.内孔结瘤,上水口使用照片,上水口的性能评价,1、在要求使用时间里碗口是否冲刷严重 2、在要求使用时间里内径是否冲刷扩孔 3、不能出现开裂穿钢现象 4、使用后滑动面是否出现夹钢、掉等块现象,浸入式水口,浸入式水口的烘烤浸入式水口的损毁原因浸入式水口的性能评价,浸入式水口在线烘烤,1、采用专门的烘烤器烘烤 2、采用抽风式烘烤,浸入式水口离线的烘烤,浸入式水口烘烤时间一般要求1.52.5之间，其中小火、大火要求不能少于0.5。,烘烤造成的水口氧化,浸水口损毁原因和损毁机理,1.热震断裂 2.渣线侵蚀 3.穿孔 3.冲刷扩径、扩孔 4.机械碰撞 5.滑动面夹钢,浸入式水口损毁照片,浸入式水口损毁照片,浸入式水口的堵塞原理,浸入式水口的堵塞主要是由于钢水中的金属铝和氧气反应生成高熔点的AL2

4、O3，生成的AL2O3 和钢液中本身的AL2O3杂质会吸附到水口内壁上堵塞水口。,浸入式水口防堵措施,1、调节钢水成分，减少金属铝的加入量。 2、上水口、塞棒增大吹氩流量。 3、改善水口形状和表面光洁度。 4、采用防堵内衬,尖晶石内衬的防堵机理,1、内衬采用无硅无碳的设计原则。耐火材料中的反应 SiO2(s)+C(s)= SiO(g)+CO(g) Na2O(s)+ C(s)=2Na(g)+CO(g) 耐火材料钢水界面的反应 3SiO(g)+2Al=Al2O3(s)+ 3Si 3CO(g) )+2Al=Al2O3(s)+ 3C,锆酸钙内衬的防堵原理,2、采用锆酸钙、鳞片石墨内衬。锆酸钙中的氧化钙与三氧化二铝反应生成低熔点的液态CaO-Al2O3夹杂物，就可以显著改善钢水的浇铸性能，反应式可表示如下： 3Ca + (Al2O3) 2Al+3(CaO),渣线侵蚀示意图,渣线侵蚀主要出现在液渣层，液渣层的厚度在拉速小于1m/min时，为57，拉速大于1m/min时，为715。,浸入式水口渣线侵蚀机理,1、钙稳定氧化锆中的氧化钙在结晶器保护渣的作用下脱融，使氧化锆骨料破碎成小颗粒，随着结晶器震动剥落。 2、鳞片石墨和碳网结构被空气中、钢水中、耐材中的氧氧化，氧化锆颗粒失去了保护和包裹，随着结晶器震动整体剥落。,薄板坯浸入式水口简介,浸入式水口的性能评价,1、使用稳定性 2、渣线抗侵蚀能力 3、吐钢孔、内径抗冲刷能力 4、水口防堵性能 5、滑动面使用性能 6、综合使用时间,整体塞棒,塞棒安装操作塞棒损毁原因塞棒性能评价,塞棒的控流方式,塞棒的棒头分为球形棒头和锥形棒头。球形棒头抗冲刷能力强，但是控流精度差，主要用在板坯上。锥形棒头抗冲刷能力不如球形棒头，但是控流精度高，主要用在方坯上。,断棒事故分析,1、塞棒周围结渣壳 2、塞棒渣线位置侵蚀 3、烘烤不良 (冷包) 4、快换水口或手动操作的机械碰撞,塞棒吹氩孔扩孔机理,吹氩孔扩孔有一下两个原因： 1、氩气纯度不高，含有少量的氧气，氧气和棒头的石墨反应造成扩孔。 2、镁碳棒头里的石墨和氧化镁反应造成石墨和氧化镁流失造成扩孔。 MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g),谢谢！,

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