连铸用新型耐火材料评价方法的探讨

郝永成 李伟呈 赵洪成

摘  要：随着我国经济和科技水平的不断提高，人们对连铸技术的要求也越来越高，为了保证连铸钢材的内外在质量，人们在其中应用了新型的耐火材料。新型耐火材料的出现，逐渐地取代了原有材料的地位，从而确保当前的连铸可满足人们的生产需求。在应用新型耐火材料进行连铸的过程中，其中存在的問题会对应用产生不利的影响，鉴于此种情况，对新型耐火材料的应用进行评价是非常有必要的。因此，文章对连铸用新型耐火材料的评价方法进行了深入地研究，并阐述了自己的见解，希望可以为相关人员做好此方面的工作提供一些借鉴。

关键词：连铸;新型耐火材料;评价方法;探讨

近些年来，在我国连铸的技术水平不断提高的情况下，人们对于耐火材料的要求也日益提高，要求耐火材料要具备“使用寿命长、没有污染、具有多种功能”的特点，在我国新型耐火材料的应用不断增加的过程中，传统的连铸技术很难与新型的耐火材料相吻合，鉴于此种情况，对新材料在连铸中的应用进行评价，进而找出其中的不足之处，及时进行弥补是非常有必要的。

1 连铸“三大件”抗热震试验评价

在连铸的过程中，会使用到“三大件”，所谓的“三大件”是指长水口、浸入式水口以及整体塞棒。若是整体塞棒的棒头使用的是镁碳材料，那么此材料所具有的抗热震性较差，就会导致其在使用的过程中产生掉头等现象，这样就会给钢厂进行连铸生产工作产生不利的影响。通过对镁碳材料抗热震性的测试评价，找出能够确保其抗热震性较高的镁碳材料，进而确保塞棒的安全是非常有必要的[1]。

塞棒的棒头是非常重要的组成部分，在与水口碗部进行配合的情况下，可以发挥出控制以及关闭功能。镁碳材料有着对刚腐蚀性进行处理的优势，但其在应用的过程中，存在着因为热膨胀系数变大而温度也随之增加的问题，进而导致其抗热震性是比较差的。镁碳是塞棒的主要使用材料，所以其较差的抗热震性就导致塞棒的棒头时常出现掉头的现象，此种情况的出现，对连铸生产有着不利的影响。在进行塞棒生产工作的过程中，工作人员可以通过对镁砂形态进行调整，或者是石墨含量进行改变等方式来逐渐地增加其抗热震性能。但是，如何对其评价才是最为重要的。镁碳材料的主要成分是碳，所以对其抗热震性进行测试主要采用的是“水急冷法”以及“浸钢法”，然后从中发现适用于镁碳材料抗热震性评价方法[2]。

“水急冷法”主要是指通过使用电炉来进行加热，在其达到试验温度并且可以保温一定时间之后，把试样放到电炉中进行加热，使其达到规定温度并且保温一定时间，然后将试样取出放入到冷却水中，需要注意的是，冷却水应该是循环的，在此之后，就可以根据试样是否发生破裂来对其热震性进行评价[3]。

“浸钢法”的工作原理是通过电炉来对试样进行加热，在其达到规定温度并且保温一段时间之后，把试样放入到频炉熔钢中，并且放入时间应该是符合规定的，在这之后，将其拿出并冷却到室温，之后通过查看其是否出现裂缝来对其抗热震性进行评价。想要提高镁碳材料试样的高温抗折强度，可以通过在其中加入石墨复合添加剂的方式来实现目标，另外，当石墨的含量有所增加之后，镁碳材料的热膨胀系数反而会减少，其体积密度以及显气孔率之间的差别并不是很明显。

无损伤探测热震后试样并没有产生任何裂缝，“水急冷法”试验方法没有测试出镁碳材料所具有的抗热震性能的优劣。“水急冷法”原理是高温度的试样在冷却水中会受其影响，进而使温度由内部到外部通过温度梯度来使其表面应压力超出其自身强度，进而破坏其本身的组织结构[4]。

镁碳棒头在使用之前，应该先将其进行烘烤，在其到达1100℃之后可以停止烘烤，进而在连铸试样的外表面接触1550℃左右的熔钢，这样棒头就会受温度梯度的影响，从而导致其表面承受内部压应力的影响，在热应力超出其自身强度的时候，其内部结构就会被破坏。通过上述分析可以知晓，使用“水急冷法”来对棒头材料的抗热震性能进行评价，存在着一定的缺陷，无法准确的对其进行评价。而通过“浸钢法”对其进行实验，可以知晓其试验条件和现场的使用条件是比较相同的，而且还可以通过对试验烘烤温度进行调整来对不同材质的棒头进行抗热震性能的测试[5]。

“水急冷法”对其测试和“浸钢法”对其进行测试两者都存在着一定的局限性，都无法准确对其进行评价。其中，使用“浸钢法”进行评价会发现新耐火材料的热震破坏机理和试验条件和现场实际应用的条件比较相似，而且还可以通过对试验烘焙温度进行调整的方式来深入地评价不同材料的抗热震性。因此，想要准确的测试出镁碳材料棒头的抗热震性，就应该继续深入地研究，进而找出更加合适的测试评价方法。

2 结束语

综上所述，通过对上述内容进行分析后可以得知，连铸使用新型耐火材料是非常有必要的，是符合社会发展趋势的。耐火材料可以增强热态检测项目，比如说是在高温的状态下对其耐压的强度以及耐磨性的指标进行检测的时候，可以发现使用耐火材料的评价方法更加准确地进行评价工作，而在对微膨胀高砖铝中的线变化进行检测时候，使用长度测量的方法没有使用体积进行测量的方法重现性好，而且其准确度也相对是比较低的。另外，在对连铸“三大件”进行检测的时候，“浸钢法”比“水急冷法”的效果更好，更能够充分地体现出连铸的损毁机理。

参考文献

[1]齐书祥，周晨辉，魏云峰，等.炼钢-连铸用新型耐火材料评价方法的探讨[A].第十八届（2014年）全国炼钢学术会议论文集[C].2014：1-5.

[2]章荣会，邓乐锐，董战春，等.炼钢及连铸系统用不定形耐火材料新技术[A].中国金属学会特钢分会特钢冶炼学术委员会2014年全国特钢年会论文集[C].2014：501-508.

[3]洪学勤，李具中，易卫东，等.洁净钢炉外精炼与连铸用耐火材料及其发展[J].耐火材料，2012，46（2）：81-86+95.

[4]李红霞，杨彬，刘国齐，等.高效连铸用梯度功能耐火材料[A].2014年全国炼钢-连铸生产技术会议论文集[C].2014：311-316.

[5]李庭寿.对钢铁生产用耐火材料的建议及渣皮耐火材料探讨[A].2013耐火材料综合学术会议、第十二届全国不定形耐火材料学术会议、2013耐火原料学术交流会论文集，2013：11-17.