连铸对浸入式水口砖的要求以及成型过程
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发布时间：
2021-09-15
Al2O3-C浸入式水口砖的制造
浸入式水口砖(用于中间包与结晶器之间的水口砖)、长水口砖(用于钢包与中间包之间的水口砖)和滑动水口砖等被称为连铸用耐火材料“三大件”，是炼钢过程最终阶段所使用的耐火材料。它们与其他耐火材料不同，大多是作为各自单一构件使用的。
在引入连铸法的初期阶段，作为连铸用水口砖，根据抗热震性不预热也能使用的要求，采用熔融石英质水口砖。但存在对于Mn含高的钢种耐用性极差的缺点，由于炼钢技术的发展，要求多炉连铸以及生产洁净钢等，因而迫切要求提高水口砖的耐用性，为此开发了耐用性高的Al2O3-C质水口砖(AG质水口砖)，作为主流水口砖一直沿用到现在。
连铸对Al2O3-C浸入式水口砖的要求为了能承受连铸钢的操作条件，Al2O3-C(AG)质耐火材料应具有：
(1)对结晶器熔渣具有良好的抵抗能力。
(2)具有优良的抗热震性，能承受铸钢开始时剧烈的热震条件。
(3)对钢液有良好的抗侵蚀性。
(4)在预热和实际操作期间，具有较佳的抗氧化性和抗弱化能力。
(5)具有足够的机械强度。
因此，当今都以石墨、氧化铝为原料，以酚醛树脂为结合剂，并添加抗氧化剂后经混合，等静压(CIP)成型及烧成，通过机械加工，制成长水口砖、整体塞棒和浸入式水口砖。
这种成型(CIP)法，对于大型整体制品，实现了内部组织均一，质量稳定的要求。
对于浸入式水口砖来说，通常在其下部(在实际操作过程中同结晶器熔渣接触部位)，一般都覆盖对结晶器熔渣具有良好抵抗能力的锆石墨(ZG)质耐火材料。
连铸耐火材料产品的开发使等静压(CIP)成型工艺引进到耐火材料的制造中。这是因为：
(1)长水口砖、浸入式水口砖和整体塞棒的长度/直径比太大，不能用普通双面液压机压制，只有采用等静压(CIP)压制时才能使压制面上的压力均匀，砖坯各个部位的断面上，其体积密度均匀一致。
(2)等静压(CIP)可以压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的高石墨含量刚玉-石墨质泥料。
(3)由于长水口砖、浸入式水口砖和整体塞棒为高石墨含量的刚玉-石墨质材料，只有采用等静压(CIP)成型才能避免砖坯产生层裂，保证砖坯质量。
上述高石墨含量的刚玉-石墨质泥料主要采用湿袋法等静压成型长水口砖、浸入式水口砖和整体塞棒。
长水口砖、浸入式水口砖和整体塞棒的全部成型过程分为：
(1)装模。将粉料装入一橡皮模中，成型大件时，模具放在支持箱中。
(2)封闭模具。将已装好的模子用封闭塞封上，在个别情况下，要抽真空去掉部分气体之后再封上。
(3)放入高压容器。将封好的模子连同支持箱放入高压容器内，再让高压容器内部充满液体。
(4)加压。高压容器盖上盖子后，液体和模子同时受压力作用，粉体受来自各个方向压力的压缩而成为致密坯体。
(5)取模。去掉压力容器内液体的压力以后，空气从坯体的气孔中逸出并围绕在坯体周围，橡皮模回复到原来形状，取出支持箱后就可以取出坯体。
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