连铸用耐火材料包括钢包和中间罐内衬材料、钢水过滤器、整体塞棒、滑动水口、长水口、浸入式水口、定径水口及分离环等。本节仅介绍整体塞棒、长水口、浸入式水口,俗称连铸三大件或简称长水口。整体塞棒、长水口、浸入式水口的材质有熔融石英质、铝碳质。以下介绍铝碳质耐火砖:
一、原料要求
铝碳质耐火砖采用原料品种繁多,主要原料有刚玉、鳞片状石墨等。各种原料均需严格按照要求的品质(理化指标、粒度)购入,分别堆放在低温、干燥的场所。
二、石墨精制
石墨原料要经过精制以去除杂质和水分,用双辊破碎机将石墨粉碎至0.3mm以下,并在分级机中按粒度分成粗粉、细粉、微细粉。微细粉因杂质含量多不能采用,粗粉、细粉经干燥后加入配料。
三、混练造粒
混练采用高速混合机,先加入各种物料(树脂、酒精除外)混合,再加入树脂混合,再加酒精。酒精用于溶解树脂,使配合料具有一定的黏性,在高速转子的搅拌下,成为 略带球状的粒料,称为造粒工艺。因为鳞片状石墨在自由状态下经加压易形成与加压面平行的排列方向,这样的结构没有均匀性,成型时易产生裂纹且使用时易发生剥落。造粒的作用是预先形成的粒料,在成型时鳞片状石墨不会形成与加压面平行的排列。造粒后的泥料经专用的流动干燥床干燥,除去剩余的酒精,再经筛分。筛下料供成型,筛上料粗团粒返回破碎后再利用。
四、成型
成型在等静压机中进行。具体过程是将混练造粒的泥料按一定要求装入橡胶模内,密封后用水冲净模外壁,再将其放入等静压机的高压筒内,经高压(300MPa)液体均匀挤压成为高致密的坯体。
五、干燥
成型后的坯体脱模后进干燥室经约220℃进行干燥。
六、烧成
干燥后的坯体,再经约1450℃隔焰焙烧。一般是装入匣钵并填满焦炭。在隧道窑或梭式窑干燥后的坯体,再经约中烧成。也可以采用无氧化窑,不装匣钵,在还原气氛下焙烧。
七、加工
烧成后的耐火砖要经表面切削、钻孔、涂防氧化层及组装等工序。加工的切头和碎屑,按部位及材质的不同经破碎后分别回收利用。
最后一道工序是成品检查。每一件耐火砖都需要经X射线探伤装置检查其内部是否有空洞、裂纹等缺陷或异物混入,并把检查结果记录在案以备查询。
铝碳质长水口砖的生产工艺见图。