郝永成 李偉呈 趙洪成
摘 ?要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提高,人們對(duì)連鑄技術(shù)的要求也越來(lái)越高,為了保證連鑄鋼材的內(nèi)外在質(zhì)量,人們?cè)谄渲袘?yīng)用了新型的耐火材料。新型耐火材料的出現(xiàn),逐漸地取代了原有材料的地位,從而確保當(dāng)前的連鑄可滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)需求。在應(yīng)用新型耐火材料進(jìn)行連鑄的過(guò)程中,其中存在的問(wèn)題會(huì)對(duì)應(yīng)用產(chǎn)生不利的影響,鑒于此種情況,對(duì)新型耐火材料的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià)是非常有必要的。因此,文章對(duì)連鑄用新型耐火材料的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了深入地研究,并闡述了自己的見(jiàn)解,希望可以為相關(guān)人員做好此方面的工作提供一些借鑒。
關(guān)鍵詞:連鑄;新型耐火材料;評(píng)價(jià)方法;探討
近些年來(lái),在我國(guó)連鑄的技術(shù)水平不斷提高的情況下,人們對(duì)于耐火材料的要求也日益提高,要求耐火材料要具備“使用壽命長(zhǎng)、沒(méi)有污染、具有多種功能”的特點(diǎn),在我國(guó)新型耐火材料的應(yīng)用不斷增加的過(guò)程中,傳統(tǒng)的連鑄技術(shù)很難與新型的耐火材料相吻合,鑒于此種情況,對(duì)新材料在連鑄中的應(yīng)用進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而找出其中的不足之處,及時(shí)進(jìn)行彌補(bǔ)是非常有必要的。
1 連鑄“三大件”抗熱震試驗(yàn)評(píng)價(jià)
在連鑄的過(guò)程中,會(huì)使用到“三大件”,所謂的“三大件”是指長(zhǎng)水口、浸入式水口以及整體塞棒。若是整體塞棒的棒頭使用的是鎂碳材料,那么此材料所具有的抗熱震性較差,就會(huì)導(dǎo)致其在使用的過(guò)程中產(chǎn)生掉頭等現(xiàn)象,這樣就會(huì)給鋼廠(chǎng)進(jìn)行連鑄生產(chǎn)工作產(chǎn)生不利的影響。通過(guò)對(duì)鎂碳材料抗熱震性的測(cè)試評(píng)價(jià),找出能夠確保其抗熱震性較高的鎂碳材料,進(jìn)而確保塞棒的安全是非常有必要的[1]。
塞棒的棒頭是非常重要的組成部分,在與水口碗部進(jìn)行配合的情況下,可以發(fā)揮出控制以及關(guān)閉功能。鎂碳材料有著對(duì)剛腐蝕性進(jìn)行處理的優(yōu)勢(shì),但其在應(yīng)用的過(guò)程中,存在著因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)變大而溫度也隨之增加的問(wèn)題,進(jìn)而導(dǎo)致其抗熱震性是比較差的。鎂碳是塞棒的主要使用材料,所以其較差的抗熱震性就導(dǎo)致塞棒的棒頭時(shí)常出現(xiàn)掉頭的現(xiàn)象,此種情況的出現(xiàn),對(duì)連鑄生產(chǎn)有著不利的影響。在進(jìn)行塞棒生產(chǎn)工作的過(guò)程中,工作人員可以通過(guò)對(duì)鎂砂形態(tài)進(jìn)行調(diào)整,或者是石墨含量進(jìn)行改變等方式來(lái)逐漸地增加其抗熱震性能。但是,如何對(duì)其評(píng)價(jià)才是最為重要的。鎂碳材料的主要成分是碳,所以對(duì)其抗熱震性進(jìn)行測(cè)試主要采用的是“水急冷法”以及“浸鋼法”,然后從中發(fā)現(xiàn)適用于鎂碳材料抗熱震性評(píng)價(jià)方法[2]。
“水急冷法”主要是指通過(guò)使用電爐來(lái)進(jìn)行加熱,在其達(dá)到試驗(yàn)溫度并且可以保溫一定時(shí)間之后,把試樣放到電爐中進(jìn)行加熱,使其達(dá)到規(guī)定溫度并且保溫一定時(shí)間,然后將試樣取出放入到冷卻水中,需要注意的是,冷卻水應(yīng)該是循環(huán)的,在此之后,就可以根據(jù)試樣是否發(fā)生破裂來(lái)對(duì)其熱震性進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。
“浸鋼法”的工作原理是通過(guò)電爐來(lái)對(duì)試樣進(jìn)行加熱,在其達(dá)到規(guī)定溫度并且保溫一段時(shí)間之后,把試樣放入到頻爐熔鋼中,并且放入時(shí)間應(yīng)該是符合規(guī)定的,在這之后,將其拿出并冷卻到室溫,之后通過(guò)查看其是否出現(xiàn)裂縫來(lái)對(duì)其抗熱震性進(jìn)行評(píng)價(jià)。想要提高鎂碳材料試樣的高溫抗折強(qiáng)度,可以通過(guò)在其中加入石墨復(fù)合添加劑的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo),另外,當(dāng)石墨的含量有所增加之后,鎂碳材料的熱膨脹系數(shù)反而會(huì)減少,其體積密度以及顯氣孔率之間的差別并不是很明顯。
無(wú)損傷探測(cè)熱震后試樣并沒(méi)有產(chǎn)生任何裂縫,“水急冷法”試驗(yàn)方法沒(méi)有測(cè)試出鎂碳材料所具有的抗熱震性能的優(yōu)劣?!八崩浞ā痹硎歉邷囟鹊脑嚇釉诶鋮s水中會(huì)受其影響,進(jìn)而使溫度由內(nèi)部到外部通過(guò)溫度梯度來(lái)使其表面應(yīng)壓力超出其自身強(qiáng)度,進(jìn)而破壞其本身的組織結(jié)構(gòu)[4]。
鎂碳棒頭在使用之前,應(yīng)該先將其進(jìn)行烘烤,在其到達(dá)1100℃之后可以停止烘烤,進(jìn)而在連鑄試樣的外表面接觸1550℃左右的熔鋼,這樣棒頭就會(huì)受溫度梯度的影響,從而導(dǎo)致其表面承受內(nèi)部壓應(yīng)力的影響,在熱應(yīng)力超出其自身強(qiáng)度的時(shí)候,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞。通過(guò)上述分析可以知曉,使用“水急冷法”來(lái)對(duì)棒頭材料的抗熱震性能進(jìn)行評(píng)價(jià),存在著一定的缺陷,無(wú)法準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。而通過(guò)“浸鋼法”對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以知曉其試驗(yàn)條件和現(xiàn)場(chǎng)的使用條件是比較相同的,而且還可以通過(guò)對(duì)試驗(yàn)烘烤溫度進(jìn)行調(diào)整來(lái)對(duì)不同材質(zhì)的棒頭進(jìn)行抗熱震性能的測(cè)試[5]。
“水急冷法”對(duì)其測(cè)試和“浸鋼法”對(duì)其進(jìn)行測(cè)試兩者都存在著一定的局限性,都無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中,使用“浸鋼法”進(jìn)行評(píng)價(jià)會(huì)發(fā)現(xiàn)新耐火材料的熱震破壞機(jī)理和試驗(yàn)條件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的條件比較相似,而且還可以通過(guò)對(duì)試驗(yàn)烘焙溫度進(jìn)行調(diào)整的方式來(lái)深入地評(píng)價(jià)不同材料的抗熱震性。因此,想要準(zhǔn)確的測(cè)試出鎂碳材料棒頭的抗熱震性,就應(yīng)該繼續(xù)深入地研究,進(jìn)而找出更加合適的測(cè)試評(píng)價(jià)方法。
2 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行分析后可以得知,連鑄使用新型耐火材料是非常有必要的,是符合社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)的。耐火材料可以增強(qiáng)熱態(tài)檢測(cè)項(xiàng)目,比如說(shuō)是在高溫的狀態(tài)下對(duì)其耐壓的強(qiáng)度以及耐磨性的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,可以發(fā)現(xiàn)使用耐火材料的評(píng)價(jià)方法更加準(zhǔn)確地進(jìn)行評(píng)價(jià)工作,而在對(duì)微膨脹高磚鋁中的線(xiàn)變化進(jìn)行檢測(cè)時(shí)候,使用長(zhǎng)度測(cè)量的方法沒(méi)有使用體積進(jìn)行測(cè)量的方法重現(xiàn)性好,而且其準(zhǔn)確度也相對(duì)是比較低的。另外,在對(duì)連鑄“三大件”進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,“浸鋼法”比“水急冷法”的效果更好,更能夠充分地體現(xiàn)出連鑄的損毀機(jī)理。
參考文獻(xiàn)
[1]齊書(shū)祥,周晨輝,魏云峰,等.煉鋼-連鑄用新型耐火材料評(píng)價(jià)方法的探討[A].第十八屆(2014年)全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2014:1-5.
[2]章榮會(huì),鄧樂(lè)銳,董戰(zhàn)春,等.煉鋼及連鑄系統(tǒng)用不定形耐火材料新技術(shù)[A].中國(guó)金屬學(xué)會(huì)特鋼分會(huì)特鋼冶煉學(xué)術(shù)委員會(huì)2014年全國(guó)特鋼年會(huì)論文集[C].2014:501-508.
[3]洪學(xué)勤,李具中,易衛(wèi)東,等.潔凈鋼爐外精煉與連鑄用耐火材料及其發(fā)展[J].耐火材料,2012,46(2):81-86+95.
[4]李紅霞,楊彬,劉國(guó)齊,等.高效連鑄用梯度功能耐火材料[A].2014年全國(guó)煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議論文集[C].2014:311-316.
[5]李庭壽.對(duì)鋼鐵生產(chǎn)用耐火材料的建議及渣皮耐火材料探討[A].2013耐火材料綜合學(xué)術(shù)會(huì)議、第十二屆全國(guó)不定形耐火材料學(xué)術(shù)會(huì)議、2013耐火原料學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集,2013:11-17.