氧化鋯水口用作連續鑄鋼用水口,特點是熔點高、耐鋼水和熔渣的侵蝕性能好,使用壽命長。其使用壽命與氧化鋯含量密切相關:氧化鋯含量高,內芯氧化鋯陶瓷致密度大,水口抗沖刷、抗侵蝕性能力強。在提高抗熱震方面,一般采用半穩定氧化鋯,穩定劑用氧化鈣,特殊情況用氧化釔來穩定氧化鋯。
氧化鋯水口以氧化鋯為主要原料,化學成分上分類:
1)ZrO2含量為60%。
2)ZrO2含量為65%。
3)ZrO2含量為75%。
4)ZrO2含量為85%。
5)ZrO2含量為95%
氧化鋯加入結合劑,經混練后,在液壓機上成型。半成品在1700C以上溫度燒成,其工藝流程見圖。
對氧化鋯定徑水口材質的要求是:
(1) 對鋼水和熔渣的耐侵蝕性好。
一般采用純度較高的鋯英石、鈣穩定的氧化鋯和工業氧化鋯制作水口。因為二氧化鋯原料在1000℃左右有晶型轉變過程,體積變化較大。因此,在制作時可采用部分穩定氧化鋯作原料制作水口,改善制品的體積穩定性。
(2) 抗熱震性要好
鋯英石在高溫下要分解,氧化鋯的熱膨脹系數又很高,因此,要求制成的制品必須克服上述缺點,使其具有一定的抗熱震性,在使用中不炸裂。
眾所周知,氧化鋯定徑水口主要用于連鑄中間包小方坯,大方坯,矩形坯,小板坯澆鋼使用。中間包到結晶器之間的鋼流控制采用下列各種方法中的一種:塞棒、滑動水口或定徑水口。在澆注板坯及大方坯時,常用塞棒或滑動水口,澆注小方坯則多用定徑水口。在小方坯澆鑄過程中,鋼坯的注速只靠定徑水口的出口孔徑來調節,孔徑必須保持恒定,以保證穩定的拉坯速度,因而要求定徑水口在鋼水強烈的沖刷和侵蝕條件下不擴徑或被侵蝕。
定徑水口形式上分類:
1)這種水口的本體為高鋁質澆注料,與鋯質內芯一次振動成型在一起,沒有粘結縫,整體性好。在水口外面還有用一個整體沖壓的外套包住,使水口外形規整,便于運輸、使用安全可靠。
2) 鑲嵌式定徑水口
這種水口的本體為高鋁質,內芯為鋯質,用耐火泥粘合成為一個整體。它的使用安全程度取決于粘結泥料的耐火性能和粘結工藝。這種水口價格較低。
3) 全均質定徑水口
該水口任何一個部位的化學成分均勻一致。這種水口的強度大。整體性好,使用安全可靠,但價格昂貴,目前國內很少見到。振動成型復合定徑水口
4)燒成復合定徑水口
這種水口的本體為高鋁質,在成型時壓入鋯質內芯,再一起燒成。
5)直接復合式定徑水口
這種水口的本體為鋯英石質,中孔復合部為含氧化鋯成分較高的材質組成,通過一次成型、一次燒成制得,水口整體性好,強度大,使用安全可靠,價格較低。
目前,國內外普遍使用性價比較高的鑲嵌式定徑水口。所謂鑲嵌式定徑水口,就是內層接觸鋼水的部分用性能極優的氧化鋯陶瓷耐火材料,外層用價格較低的鋯英石或普通高鋁耐火材料,內、外層耐火材料用結合劑或火泥黏結在一起。
近幾年,鋼鐵行業形勢嚴峻,企業在采購的同時也會考慮降低生產成本,但是不論是使用哪種材質的水口,要看其工作環境而定,都要保證其安全生產。
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本文“氧化鋯在鑄鋼水口的應用”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2016-07-05 14:52:37
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