無(wú)錫不銹鋼連鑄對(duì)耐火材料及“三大件”的要求
連鑄用耐火材料的主要技術(shù)要求是：耐1600~1650℃以上高溫；耐熱震性好；高溫抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度高；熱膨脹和收縮變化小；具有良好的抗渣蝕能力；抗鋼水沖擊能力高；施工方便，成本低。對(duì)于無(wú)錫不銹鋼而言，由于該鋼種要求碳含量盡可能低，因此要求耐火材料不容易導(dǎo)致鋼水增碳，也不會(huì)給鋼水帶來(lái)夾雜物。
為了滿足特種鋼連鑄用耐火材料的要求，經(jīng)過(guò)幾年的努力，我國(guó)初步建立了特鋼連鑄用耐火材料體系，它們的配置是：鋼包至中間包之間的鋼流保護(hù)，使用含A12O3為40%左右的烘烤型的A12O3-C質(zhì)長(zhǎng)水口(保護(hù)管)；中間包使用含A12O3為50%左右的A12O3-C質(zhì)整體塞棒；中間包至結(jié)晶器之間的鋼水保護(hù)，使用組合式和整體式的含A12O3為40%～50%的A12O3-C質(zhì)浸入式水口；中間罐襯為鎂質(zhì)絕熱板；熔融石英質(zhì)制品也得到使用。
目前，無(wú)錫不銹鋼連鑄存在著水口堵塞問(wèn)題、塞棒吹氬控制問(wèn)題和耐火材料的抗侵蝕性及對(duì)鋼水的污染問(wèn)題。連鑄“三大件”是指大包至中包之間長(zhǎng)水口（亦稱鋼包保護(hù)套管）、塞棒以及中包至結(jié)晶器之間的浸入式水口。長(zhǎng)水口和浸入式水口的作用是導(dǎo)流、防止鋼水飛濺和氧化，調(diào)節(jié)鋼水流動(dòng)狀態(tài)等。長(zhǎng)水口的碗部與鋼包滑動(dòng)水口的下水口相連接。由于鋼水的快速流動(dòng)，在該處產(chǎn)生負(fù)壓而吸入空氣，使鋼水受到二次氧化形成夾雜污染鋼水。
為了防止鋼包至中間罐之間鋼水的二次氧化，必須采取氬封措施，包括鋼包滑動(dòng)水口系統(tǒng)的氬氣密封和鋼包至中間罐長(zhǎng)水口的氬氣密封。目前應(yīng)用了鋁碳質(zhì)長(zhǎng)水口，其中A12O3為50%～55%，C含量為28%~31%。浸入式水口將中包內(nèi)鋼水導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)，由于與鋼水和渣接觸，含有氧化物和石墨的耐火材料最初被覆蓋上渣薄膜，它潤(rùn)濕了氧化物，在有利于石墨的情況下使之熔解，并在表面產(chǎn)生一層富石墨層。
鋼水在有利于氧化物的情況下潤(rùn)濕和熔解石墨，導(dǎo)致石墨層的消失，耐火材料表面又被覆蓋上渣薄膜，這一過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。換句話說(shuō)，氧化物受到渣的侵蝕，而石墨受到鋼水的侵蝕。對(duì)無(wú)錫不銹鋼連鑄而言，長(zhǎng)水口和浸入式水口的耐材要求具有優(yōu)良的耐熱震性和抗渣蝕能力、高的抗鋼水沖刷能力以及大的高溫強(qiáng)度等。