張 浩

（河鋼宣鋼一鋼軋廠，河北 張家口 075100）

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

1 連鑄用功能耐火材料的應用

（1）整體塞棒。整體塞棒是對中間包和結晶器間的鋼水流量進行控制，使連鑄生產(chǎn)保障高效運行、并且對鑄坯的質量進行保證的關鍵部件。整體塞棒進行有效應用需要其抗熱震性比較好，但是和浸入式水口和鋼包長水口相比，其對性能的要求不太嚴苛，因為整體塞棒通過由外向內的方式進行傳熱，在應用的過程中也大多和中間包一起進行預熱，因此使其對熱震性的要求降低。當前，高堿性覆蓋劑在連鑄技術的應用中非常廣泛，連燒爐數(shù)也得到提升，尤其是在方坯或圓坯的連鑄技術應用中其連燒時間可超過二十小時，中間包覆蓋劑以及熔渣會侵蝕整體塞棒，因此，整體塞棒需要具有較強的抗渣侵蝕性能。許多企業(yè)為了使實際的工作需求得到滿足，都對復合鋯碳材料的整體塞棒進行應用。整體塞棒的棒頭區(qū)域處于鋼水的沖刷和侵蝕中的時間比較長，如果棒頭材料的侵蝕和損耗速度比較快，就會出現(xiàn)鋼流失控的現(xiàn)象或者造成對鋼流的速度控制不理想，因此對鋼頭的材料有較高的要求。當前，鋁碳材料或鋯碳復合材料的應用比較廣泛，高錳鋼及高氧鋼等鋼種的棒頭需要應用鎂碳材料。由于整體塞棒對高溫強度指標的要求不高，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，本體材料的抗折強度要高于4兆帕。

（2）鋼包長水口。鋼包長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氣。其抗熱震性應該比較好，由于其體積較大，長水口通常也不會具有預熱的過程，因此其具有苛刻的抗熱震性要求，當前，主要有兩種對其進行技術處理的方式，一種是歐洲的內壁氧化技術，代表公司是維蘇威公司，這種技術是采取裸燒的方式燒成長水口，對其外部施釉，對其碗口遮蔽，會有1～2mm的氧化層形成于內孔體的內部，有1.5mm的變質層緩沖熱震，鋼包開澆高于1500℃的高溫鋼水對該透氣絕熱層進行直接沖擊，能夠使對本體產(chǎn)生的熱沖擊作用得到緩解，保證其抗熱震性。另一種方式是由國內開發(fā)的絕熱內壁方式，主要代表公司是勝威高溫陶瓷公司，主要使用低導熱材料預成型內壁，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現(xiàn)，但是和歐洲工藝相比，其制作工藝比較復雜。

（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，對鋼水的流動狀態(tài)和注入速度進行控制，使結晶器保護渣防止卷入到鋼水中并促進夾雜物上浮。浸入式水口也需抗熱震性比較好，在應用水口前，通常會預熱到1100°，而連鑄開澆鋼水的溫度可達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比較好。連鑄結晶器具有良好的耐渣蝕性能，由于二氧化鋯存在相變性，會使其具有熱震炸裂的風險，因此，對其進行實際應用中預熱加熱后，不能太快的進行降溫，使部件保證應用安全。同時，鋯碳材料接觸內孔鋼水的過程中，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。在侵入式水口中對鋁炭質侵入式水口的應用比較廣泛。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，水口比內孔的沉積現(xiàn)象嚴重，因此可以應用現(xiàn)代材質或規(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度要求，高于塞棒和長水口的要求。

2 連鑄用功能耐火材料的發(fā)展趨勢

連鑄技術隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展也在不斷進步，也促進了我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。工業(yè)建設對高性能鋼的應用需求不斷得到提升，因此，也會逐漸提高對耐火材料的應用需求，但是當前的功能材料在應用的過程中還存在著問題，只有對多種形式的復合材料進行應用，才能夠提升功能耐火材料的應用水平，因此連鑄用功能耐火材料的發(fā)展趨勢就是對性能優(yōu)良的多功能連鑄用耐火材料進行開發(fā)，要對各種原料進行不斷改進，從而使功能耐火材料的應用功能得到提升，不斷提高連鑄技術，并促進其發(fā)展。

3 結語

現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)工藝對連鑄用功能耐火材料有越來越高的要求，經(jīng)過長時間的探索，開發(fā)并應用連鑄用耐火材料已有了很大的進步，在某些領域逐漸靠近世界發(fā)達國家的技術水平，推動了我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。為使其材料的應用水的不斷提升得以實現(xiàn)，還要根據(jù)原料的多樣化應用不斷探索創(chuàng)新，實現(xiàn)其復合型的應用方式，并提升其應用性能，促進我國連鑄工藝和鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展和進步。

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

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