連鑄用新型耐火材料評價方法的探討

郝永成 李偉呈 趙洪成

摘 ?要：隨著我國經濟和科技水平的不斷提高，人們對連鑄技術的要求也越來越高，為了保證連鑄鋼材的內外在質量，人們在其中應用了新型的耐火材料。新型耐火材料的出現，逐漸地取代了原有材料的地位，從而確保當前的連鑄可滿足人們的生產需求。在應用新型耐火材料進行連鑄的過程中，其中存在的問題會對應用產生不利的影響，鑒于此種情況，對新型耐火材料的應用進行評價是非常有必要的。因此，文章對連鑄用新型耐火材料的評價方法進行了深入地研究，并闡述了自己的見解，希望可以為相關人員做好此方面的工作提供一些借鑒。

關鍵詞：連鑄;新型耐火材料;評價方法;探討

近些年來，在我國連鑄的技術水平不斷提高的情況下，人們對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、沒有污染、具有多種功能”的特點，在我國新型耐火材料的應用不斷增加的過程中，傳統的連鑄技術很難與新型的耐火材料相吻合，鑒于此種情況，對新材料在連鑄中的應用進行評價，進而找出其中的不足之處，及時進行彌補是非常有必要的。

1 連鑄“三大件”抗熱震試驗評價

在連鑄的過程中，會使用到“三大件”，所謂的“三大件”是指長水口、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，就會導致其在使用的過程中產生掉頭等現象，這樣就會給鋼廠進行連鑄生產工作產生不利的影響。通過對鎂碳材料抗熱震性的測試評價，找出能夠確保其抗熱震性較高的鎂碳材料，進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，在與水口碗部進行配合的情況下，可以發揮出控制以及關閉功能。鎂碳材料有著對剛腐蝕性進行處理的優勢，但其在應用的過程中，存在著因為熱膨脹系數變大而溫度也隨之增加的問題，進而導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致塞棒的棒頭時常出現掉頭的現象，此種情況的出現，對連鑄生產有著不利的影響。在進行塞棒生產工作的過程中，工作人員可以通過對鎂砂形態進行調整，或者是石墨含量進行改變等方式來逐漸地增加其抗熱震性能。但是，如何對其評價才是最為重要的。鎂碳材料的主要成分是碳，所以對其抗熱震性進行測試主要采用的是“水急冷法”以及“浸鋼法”，然后從中發現適用于鎂碳材料抗熱震性評價方法[2]。

“水急冷法”主要是指通過使用電爐來進行加熱，在其達到試驗溫度并且可以保溫一定時間之后，把試樣放到電爐中進行加熱，使其達到規定溫度并且保溫一定時間，然后將試樣取出放入到冷卻水中，需要注意的是，冷卻水應該是循環的，在此之后，就可以根據試樣是否發生破裂來對其熱震性進行評價[3]。

“浸鋼法”的工作原理是通過電爐來對試樣進行加熱，在其達到規定溫度并且保溫一段時間之后，把試樣放入到頻爐熔鋼中，并且放入時間應該是符合規定的，在這之后，將其拿出并冷卻到室溫，之后通過查看其是否出現裂縫來對其抗熱震性進行評價。想要提高鎂碳材料試樣的高溫抗折強度，可以通過在其中加入石墨復合添加劑的方式來實現目標，另外，當石墨的含量有所增加之后，鎂碳材料的熱膨脹系數反而會減少，其體積密度以及顯氣孔率之間的差別并不是很明顯。

無損傷探測熱震后試樣并沒有產生任何裂縫，“水急冷法”試驗方法沒有測試出鎂碳材料所具有的抗熱震性能的優劣。“水急冷法”原理是高溫度的試樣在冷卻水中會受其影響，進而使溫度由內部到外部通過溫度梯度來使其表面應壓力超出其自身強度，進而破壞其本身的組織結構[4]。

鎂碳棒頭在使用之前，應該先將其進行烘烤，在其到達1100℃之后可以停止烘烤，進而在連鑄試樣的外表面接觸1550℃左右的熔鋼，這樣棒頭就會受溫度梯度的影響，從而導致其表面承受內部壓應力的影響，在熱應力超出其自身強度的時候，其內部結構就會被破壞。通過上述分析可以知曉，使用“水急冷法”來對棒頭材料的抗熱震性能進行評價，存在著一定的缺陷，無法準確的對其進行評價。而通過“浸鋼法”對其進行實驗，可以知曉其試驗條件和現場的使用條件是比較相同的，而且還可以通過對試驗烘烤溫度進行調整來對不同材質的棒頭進行抗熱震性能的測試[5]。

“水急冷法”對其測試和“浸鋼法”對其進行測試兩者都存在著一定的局限性，都無法準確對其進行評價。其中，使用“浸鋼法”進行評價會發現新耐火材料的熱震破壞機理和試驗條件和現場實際應用的條件比較相似，而且還可以通過對試驗烘焙溫度進行調整的方式來深入地評價不同材料的抗熱震性。因此，想要準確的測試出鎂碳材料棒頭的抗熱震性，就應該繼續深入地研究，進而找出更加合適的測試評價方法。

2 結束語

綜上所述，通過對上述內容進行分析后可以得知，連鑄使用新型耐火材料是非常有必要的，是符合社會發展趨勢的。耐火材料可以增強熱態檢測項目，比如說是在高溫的狀態下對其耐壓的強度以及耐磨性的指標進行檢測的時候，可以發現使用耐火材料的評價方法更加準確地進行評價工作，而在對微膨脹高磚鋁中的線變化進行檢測時候，使用長度測量的方法沒有使用體積進行測量的方法重現性好，而且其準確度也相對是比較低的。另外，在對連鑄“三大件”進行檢測的時候，“浸鋼法”比“水急冷法”的效果更好，更能夠充分地體現出連鑄的損毀機理。

參考文獻

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[2]章榮會，鄧樂銳，董戰春，等.煉鋼及連鑄系統用不定形耐火材料新技術[A].中國金屬學會特鋼分會特鋼冶煉學術委員會2014年全國特鋼年會論文集[C].2014：501-508.

[3]洪學勤，李具中，易衛東，等.潔凈鋼爐外精煉與連鑄用耐火材料及其發展[J].耐火材料，2012，46（2）：81-86+95.

[4]李紅霞，楊彬，劉國齊，等.高效連鑄用梯度功能耐火材料[A].2014年全國煉鋼-連鑄生產技術會議論文集[C].2014：311-316.

[5]李庭壽.對鋼鐵生產用耐火材料的建議及渣皮耐火材料探討[A].2013耐火材料綜合學術會議、第十二屆全國不定形耐火材料學術會議、2013耐火原料學術交流會論文集，2013：11-17.