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许多学者关注水口整体结构,尤其是底部结构的研究和改进,通过模拟不同的水口倾角、尺寸和底部结构等,优化水口及结晶器内钢液流场[2]。实际上,浸入式水口浇铸存在许多问题,二次氧化、渣线侵蚀、内壁结瘤、出口偏流等均会导致浇铸效果变差,浸入式水口材质和结构的改进,是解决上述问题的综合性手段,此外,一些新技术对于解决水口问题也具有效果。
时代发展变幻莫测,在激烈的行业竞争中脱颖而出的企业必有其过人之处。安阳精盾耐材供应的熔融石英水口,应用领域广泛,主要是用于矿物冶炼,质量保证,口碑相传。公司产品质量检测机制,质检严格,并引进当前成熟的管理经验。在全国销售业绩逐年递增,经济效益喜人。
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国内外许多冶金学者对结晶器内钢液的流场和水口的侵蚀机理做了大量的研究,发现浸入式水口渣线的侵蚀受多方面因素影响,主要有钢液冲刷、保护渣侵蚀、水口插入深度以及水口开口尺寸。徐其言等[3]通过在电镜下扫描在马弗炉中模拟侵蚀的试样,发现侵蚀机理既有机械冲刷又有化学侵蚀,保护渣对浸入式水口的侵蚀作用主要是化学侵蚀。Mukai等人提出,由于与保护渣和钢水接触,含有石墨和氧化物的浸入式水口的侵蚀机理:
水口表面初被覆盖上渣薄膜,它润湿了氧化物,在有利于石墨的情况下使之溶解,并在表面产生一层富石墨层; 钢水在有利于氧化物的情况下润湿和溶解石墨,导致石墨层的消失,耐火材料表面又被覆盖上渣薄膜,这一过程重复进行。即氧化物受到保护渣的侵蚀,石墨受到钢水的侵蚀。多数研究[4,5]认为ZrO2- C 材料的侵蚀是ZrO2和石墨交替被侵蚀的过程,即与钢液接触时,ZrO2不被侵蚀,石墨溶于钢液中或被氧化,使ZrO2颗粒裸露; 与渣液接触时,石墨和渣液不浸润,ZrO2颗粒被侵蚀,暴露出石墨,如此反复进行,造成了渣线材料的侵蚀。
多数研究[4,5]认为ZrO2- C 材料的侵蚀是ZrO2和石墨交替被侵蚀的过程,即与钢液接触时,ZrO2不被侵蚀,石墨溶于钢液中或被氧化,使ZrO2颗粒裸露; 与渣液接触时,石墨和渣液不浸润,ZrO2颗粒被侵蚀,暴露出石墨,如此反复进行,造成了渣线材料的侵蚀。
渣线穿孔熔断事故至少占到水口事故的60%,是水口使用中的主要问题[6]。浸入式水口渣线穿孔熔断对连铸质量造成较大影响,经济损失较大,水口渣线部位蚀损是水口穿孔熔断的主要原因,侵蚀率决定浸入式水口的使用寿命。
通过改变中间包和水口高度,采用多渣线工艺,很大程度上延长了浸入式水口的寿命,提高了经济效益。针对现有技术连铸水口渣线部位存在严重的侵蚀问题,导致水口需定时更换,操作工艺麻烦,连铸成本增高,作者提出一种耐水口渣线侵蚀的新方法并申请了专利[12],如图1 所示。该法是在浸入式水口渣线部位安装一个保护套,保护套固定在结晶器上,随结晶器的振动而谐振,当保护渣对保护套侵蚀到程度后,通过调节保护套相对高度,更换侵蚀位置,保护渣侵蚀护套新的耐火材料面,通过这样的反复调节,延长浸入式水口的使用寿命。
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