連鑄用功能耐火材料指整體塞棒、(鋼包)長(zhǎng)水口和浸入式水口，稱為連鑄三大件，也有人把鋼包滑板、中間包滑板、中間包上水口包含在內(nèi)，均為含碳耐火材料，通稱為碳結(jié)合耐火材料。其實(shí)，中間包滑板控流結(jié)構(gòu)已越來越少見，有被塞棒取代的趨勢(shì)。本文中，主要討論連鑄用功能耐火材料的生產(chǎn)制造用原料技術(shù)。
1、對(duì)材質(zhì)的性能要求
連鑄要求其功能耐火材料具有良好的抗熱震性、抗合成渣侵蝕、抗鋼液侵蝕以及適宜的高溫強(qiáng)度。這些特性要求又因三大件的使用部位及鋼種、冶煉條件的不同而存在差異。
1.1浸入式水口
(1)優(yōu)良的抗熱震性。水口使用前一般預(yù)熱到1100℃，而連鑄開澆鋼水溫度高達(dá)1500℃，水口需在1s內(nèi)承受開澆熱震溫差400℃。
(2)抗結(jié)晶器保護(hù)渣侵蝕性好。渣線部位用鋯碳材料因ZrO2的引入，其耐渣蝕性增強(qiáng)，但鋯碳材料因其較低的碳含量及ZrO2的相變又存在熱震炸裂風(fēng)險(xiǎn)，因此要求預(yù)熱后不能降溫太快。同時(shí)，因鋯碳材料如果與內(nèi)孔鋼水直接接觸，因其石墨含量及結(jié)合強(qiáng)度較低，在高速鋼流的沖刷下會(huì)被快速熔損，所以必須與本體鋁碳材料或內(nèi)襯材料配合使用。
(3)抗鋼液侵蝕性好，尤其是內(nèi)孔部分，既要抗鋼水沖刷，又要耐化學(xué)侵蝕。浸在結(jié)晶器中的本體部分很少被侵蝕，這也是選擇鋁碳質(zhì)浸入式水口的主要原因。
(4)防堵塞性好。水口的沉積堵塞比內(nèi)孔部位侵蝕問題更嚴(yán)重、更為普遍，尤其是對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼的澆注。目前，對(duì)于堵塞問題通過改變材質(zhì)和流態(tài)是較理想的技術(shù)路線。
(5)高溫強(qiáng)度要求特別重要，比長(zhǎng)水口、塞棒要求高。鋼水沖擊不能掉底，鋼水?dāng)[動(dòng)不能折斷。理論上要求1200℃下高溫抗折強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，生產(chǎn)實(shí)際中控制燒后常溫抗折強(qiáng)度不得低于6MPa。