连铸三大件的生产与应用

三大件生产与现场应用塞棒的生产与应用浸入式水口的生产与应用长水口的生产与应用contents一二三四三大件产品介绍三大件产品的设计与生产三大件产品的现场应用三大件产品常见问题一01020304三大件产品介绍塞棒浸入式水口长水口三大件定义：三大件包括整体塞棒、长水口、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）。塞棒长水口浸入式水口钢包中包塞棒的分类：1、按附加功能可分为a：普通塞棒b：透气塞棒塞棒1、内置丝堵，方便安装，并防止塞棒脱落2、锆质渣线使塞棒拥有优良耐侵蚀性3、防氧化釉质层可有效防止铝碳质本体被氧化4、铝碳本体材料性能优良、热震性好、耐侵蚀5、透气塞可有效防止钢水进入塞棒内部6、防粘涂料可有效防止塞棒与水口的粘连7、镁质棒头使塞棒拥有优良的抗侵蚀和耐冲刷性能2、按链接方式分类a：丝堵型b：插销型塞棒浸入式水口分类方坯和圆坯浸入式水口中厚板坯浸入式水口薄板坯浸入式水口浸入式水口浸入式水口1、腕部复合材料，更耐钢水冲刷，便于更好控流。2、本体采用热震稳定性优良的铝碳质材料。3、渣线部位采用复合锆碳质材料，更好耐结晶器保护渣侵蚀。4、采用复合防堵材料，有效防止氧化铝沉积。5、耐火纤维起保温作用，提高产品的热震稳定性，防止钢水热量损失。长水口分类：普通长水口吹氩长水口长水口长水口1、吹氩目的在于增强长水口碗部与下水口连接处的密封效果,进一步降低连铸过程中钢液从空气中的吸氮量。2、防氧化图层有效防止碳材料被氧化。3、本体耐钢水冲刷、性能优良、不炸裂。4、复合锆碳质材料抗渣侵蚀能力更强。5、耐火纤维起保温作用，提高产品的热震稳定性，防止钢水热量损失。6、拥有优良热震稳定性的内衬材料，使长水口可以免烘烤直接使用。02010304二三大件产品的设计三大件产品的生产三大件产品设计与生产塞棒设计棒身设计：棒身设计考虑安全与安装等因素。塞棒整体壁厚要求大于40mm，渣线处不小于50mm，如果是采用碳素丝堵的在丝堵处壁厚要求不小于30mm。塞棒棒尾A、B段的设计，塞棒棒尾有两段，一段是直段A，作用是保证丝堵附近有较高的强度，另一段是斜段B，作用是保证渣线厚度。另外还需控制内芯直径，内芯的直径的增大可以减少塞棒弯曲、中芯变形的现象，但同时会减少棒身厚度。塞棒设计棒头设计：常见棒头有以下几种：1、半圆棒头；2、三段弧棒头；3、两段弧棒头；4、两弧加斜线棒头。这四种棒头在的锥度从左向右逐渐变小，棒头的锥度越大则使用寿命越长、抗冲刷能力越强，但是控流精度就越差，这种塞棒使用于流量较大、冲刷严重的板坯连铸；相应的锥度越小使用寿命和抗冲刷能力就越差，但控流精度就越高，这种棒头适用于流量较小、过钢量小的方坯连铸。目前最常用的棒头是三段弧棒头，这种棒头抗冲刷能力较强、控流精度较高，且可以通过调节三段弧的半径来控制锥度的大小以适应绝大多数连铸的浇钢需要。塞棒设计塞棒的有效行程与塞棒和水口的形状、尺寸有如下关系：xyRYncos22式中：Y…………塞棒的有效行程；Rn…………水口的半径；x…………塞棒与水口的接触角；y…………塞棒与水口的接触圆周半径。塞棒与上水口配合关系：浸入式水口设计腕部设计：图A为圆锥体设计，图B为圆柱体与圆锥体组合。图中：φA——为水口圆锥体或圆柱体上口面外径；φB——为碗部的开口度；φC——为碗部圆弧与水口流钢中孔相切处的直径，该直线称为喉线；φD——为水口圆锥体终端外径；R——为水口碗部圆弧半径；h——为圆锥体高度；h1——为喉线深度，h2——为水口碗部圆柱体高度；h——为水口圆柱体与圆锥体的总高度。浸入式水口设计尾部设计：目前钢厂常用结晶器尺寸：1、小方坯连铸用结晶器，尺寸为120mm～150mm；2、大方坯、矩形坯连铸用结晶器，尺寸在160～380mm之间；3、圆坯连铸用结晶器，尺寸为φ150mm～φ310mm；4、板坯连铸用结晶器，窄面尺寸在140mm～300mm之间。设计规范：水口尾部的外径＝〔结晶器窄面尺寸〕－2×（30～40mm）；水口尾部壁厚＝〔水口尾部外径－流钢中孔直径〕÷2；浸入式水口设计侧孔出钢口和渣线设计：侧孔出钢口经验尺寸：两个侧孔的截面积应稍大于或等于两倍水口流钢中孔的截面积。这样钢流稳定，扩径速度缓慢。侧孔倾角：对于侧孔的倾角，有水平方向的、向上倾的和向下倾的，倾角在15～30度。目前向下倾15度的较多。水口侧孔底部的厚度，一般控制在25～40mm之间。渣线：由于受到结晶器振动频率和振幅的影响，该部分反复交替的受到保护渣溶液和钢水的侵蚀，并在该处形成一个宽度在50～60mm的月牙状的凹槽。水口渣线层的厚度b一般在8～15mm范围内，高度如下式。渣线高度h＝3×（50～60mm）长水口设计碗口设计：碗口分类：1、台阶式碗口，优点：相对锥式碗口具有减少碗口压力、方便摘取的优势；2、锥式碗口。尺寸设计：台阶式碗口在设计的时候台阶C的尺寸要根据钢包下水口壁厚确定，保证长水口的内孔要大于配合深度H一般为45～70mm。下水口和碗口的配合密封处在台阶上，斜边的锥度要根据钢包下水口的锥度确定。长水口设计与下水口配合设计：台式碗口设计原则：1、当下水口底面接触平台时，下水口底部侧壁和水口碗口壁有1mm左右间隙；2、碗口锥度要比下水口大，即向外倾斜1～2°；3、若使用3mm纤维垫，碗口上沿侧壁距离钢包下水口2～3mm，若用5mm纤维垫，缝隙适当加大0.5mm；椎式碗口设计原则：台阶式碗口相似，配合深度也是45～70mm之间，碗口上沿侧壁距离钢包下水口2～3mm。这样设计在实际使用中加垫纤维垫后实际配合深度会稍微减小。长水口设计尺寸设计：长度设计：1、钢包到中间包液面的距离；2、钢包是否可以抬升，换长水口是否方便；3、要保证水口底端距离稳流器350mm以上的基础上考虑插入液面深度在150～300mm。直径和厚度设计：直径根据过钢量和长水口形状设计，长水口的内孔最小直径应当大于钢包下水口最小直径10mm以上，以保证钢流能够顺利通过长水口不会出现反钢。长水口壁厚一般在25～35mm。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的生产三大件原材料的设计思路三大件的生产三大件产品的生产工艺装料配料混炼造粒成型干燥烧结探伤加工喷涂包装入库配料品名粒度百分比白刚玉0.5~0.233白刚玉0.2~0.110α－氧化铝微粉5µ20鳞片石墨89520金属硅粉4002ＳｉC2203酚醛树脂540812造粒陶瓷干压成型要求粉状体具有流动性、大堆积密度、不含或少含微细粉料，并对粘结剂用量等加以优选控制。干压坯料的造粒目前常用的有三种：普通造粒法、加压造粒法及喷雾造粒法。生产上，一般要控制粒团的颗粒度、含水量和可塑性。冷等静压成型50Mpa压制曲线干燥温度时间室温～95±10℃8h95±10℃保温2h95±10℃～200±10℃10h200±10℃保温4h烧结温度范围℃升降温速度℃/h控制时间h累计时间h室温～200℃11200℃～400℃6734400℃～700℃6059700℃～1000℃754131000±20℃保温2151000±20℃～400±100℃降温1025冷却至400℃以下时既开窖门（至少3个区域）探伤加工喷涂探伤探伤是利用Ｘ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。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。涂抹加工加工主要包括：１、车外圆２、切边３、铣孔４、套壳５、磨面03020401三塞棒的安装和应用长水口的安装和应用浸入式水口的安装和应用三大件产品的现场安装应用塞棒的安装塞棒的安装塞棒安装过程1、将装好丝杆的塞棒放入中包2、将塞棒固定到机构上3、调试塞棒塞棒的调试注意事项1、应保证机构具有良好的工作性能；多次调试，保证机构具有足够的润滑；2、安装时应当注意和水口位置配合；3、防止塞棒与水口位置之间有杂物，导致开浇时钢水流出，开浇失败；4、注意保护塞棒，不要直接敲打，开关调试注意要适当力度，不要碰掉表面防氧化涂料。长水口的安装浸入式水口的安装内装式浸入式水口的安装浸入式水口的安装02030401四塞棒常见问题长水口常见问题浸入式水口常见问题三大件产品的常见问题塞棒常见问题一、断棒1、安装或烘烤时断裂，主要由于安装和调控时发生碰撞。2、塞棒从渣线处断裂，主要由于渣线不耐侵蚀，应调整塞棒渣线材质。3、部分钢厂在安装塞棒时将塞棒中心线故意偏离水口中心线5～10mm，以提高工人操作时的手感，但这样容易在操作时，导致棒头和水口喇叭口碰撞而使塞棒断裂。4、还需注意现场竞争对手的破坏，如在塞棒内孔中注水。塞棒常见问题二、掉棒头1、热震（烘烤问题、材料问题）4、烧氧（顶烧）2、强度（过度缺陷）3、外力（烘烤粘连，机械碰撞）塞棒常见问题三、棒头粘连塞棒常见问题四、棒头冲刷1、形状4、氧含量（烧氧）2、特殊钢种3、吹氩长水口常见问题热震损毁渣线侵蚀内孔扩孔断裂和穿孔长水口常见问题一、热震损毁日照钢铁包头钢厂长水口常见问题二、渣线侵蚀湘潭钢厂长水口常见问题三、内孔扩孔湘潭钢厂长水口常见问题四、断裂和穿孔安钢日照钢厂浸入式水口常见问题变径处穿孔渣线侵蚀穿孔内孔和侧孔扩孔内孔结瘤，水口堵塞浸入式水口常见问题一、变径处穿孔安钢浸入式水口常见问题二、渣线侵蚀穿孔穿孔浸入式水口常见问题三、内孔和侧孔扩孔宝钢德盛不锈钢浸入式水口常见问题四、内孔结瘤及水口堵塞内孔结瘤浸入式水口堵塞的主要原因是耐火材料中的氧和钢水中的铝发生反应生成高熔点的氧化铝，以及耐材中的氧化铝，在流经水口分流处容易附着从而导致浸入式水口堵塞。三大件性能评价1、热震稳定性2、渣线抗侵蚀能力3、抗冲刷能力4、综合使用时间谢谢