滑動水口一般由驅動裝置、機械部分和耐火材料部分(fen)(即上下(xia)(xia)滑(hua)(hua)板、下(xia)(xia)水(shui)口)組成。滑(hua)(hua)動水(shui)口的(de)(de)工(gong)作原理是通過滑(hua)(hua)動機(ji)構(gou)使上下(xia)(xia)滑(hua)(hua)板磚滑(hua)(hua)動，從(cong)而帶動流(liu)鋼(gang)(gang)(gang)孔的(de)(de)開閉(bi)來調節鋼(gang)(gang)(gang)水(shui)流(liu)量大小的(de)(de)。與(yu)傳統的(de)(de)塞棒系統相比，其操作安全可靠(kao)，節省耐火材料(liao)，因此(ci)得到了廣泛(fan)應用。作為直接與(yu)溫度(du)極高的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)水(shui)接觸，所(suo)以與(yu)生(sheng)產安全和生(sheng)產穩定有著非常(chang)緊密的(de)(de)關系，對滑(hua)(hua)動水(shui)口常(chang)用耐火材料(liao)選擇上也是必須(xu)嚴格要求的(de)(de)。

　　本文為(wei)您介紹滑(hua)動(dong)水口(kou)各個組成部分的常用(yong)耐火材料，帶(dai)您了解滑(hua)動(dong)水口(kou)及常用(yong)耐火材料的工作原理。

　　上(shang)(shang)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)磚(zhuan)與上(shang)(shang)水(shui)口(kou)(kou)(kou)磚(zhuan)緊(jin)密配合，下(xia)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)磚(zhuan)為(wei)(wei)移動(dong)(dong)(dong)式(shi)(shi)，并與下(xia)回(hui)(hui)扣轉緊(jin)密相連(lian)。上(shang)(shang)、下(xia)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)磚(zhuan)工(gong)作面接(jie)觸嚴(yan)密，其(qi)(qi)平滑(hua)(hua)(hua)度為(wei)(wei)0.02~0.03mm，整個滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)水(shui)口(kou)(kou)(kou)系統(tong)由金屬結構固定在(zai)盛(sheng)(sheng)鋼(gang)桶(tong)(tong)底部，采(cai)用液壓(ya)或機械驅(qu)動(dong)(dong)(dong)機構推動(dong)(dong)(dong)下(xia)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)作直(zhi)線(xian)旺夫運(yun)動(dong)(dong)(dong)。當滑(hua)(hua)(hua)板(ban)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)鑄(zhu)口(kou)(kou)(kou)錯(cuo)開時(shi)，盛(sheng)(sheng)鋼(gang)桶(tong)(tong)可盛(sheng)(sheng)鋼(gang)，反之則鑄(zhu)鋼(gang)，并以鑄(zhu)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)重(zhong)合程度，控(kong)制鋼(gang)水(shui)流量(liang)。滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)水(shui)口(kou)(kou)(kou)承受鋼(gang)水(shui)的(de)(de)(de)沖刷和急冷急熱的(de)(de)(de)作用，致使(shi)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)產生裂(lie)紋(wen)、鑄(zhu)口(kou)(kou)(kou)變(bian)大(da)難(nan)以控(kong)制鋼(gang)流，其(qi)(qi)使(shi)用壽命較低，一(yi)般(ban)為(wei)(wei)1~6次;1972年以來，回(hui)(hui)轉式(shi)(shi)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)水(shui)口(kou)(kou)(kou)得到了應用。其(qi)(qi)結構特點(dian)是上(shang)(shang)、下(xia)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)磚(zhuan)呈圓(yuan)形，借助于驅(qu)動(dong)(dong)(dong)機構，使(shi)之沿圓(yuan)周方向(xiang)作回(hui)(hui)轉運(yun)動(dong)(dong)(dong)。在(zai)轉動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)下(xia)滑(hua)(hua)(hua)板(ban)上(shang)(shang)，設(she)有(you)數個(常用兩個)直(zhi)徑不同的(de)(de)(de)鑄(zhu)孔，可根據(ju)盛(sheng)(sheng)鋼(gang)桶(tong)(tong)內鋼(gang)水(shui)靜壓(ya)頭及其(qi)(qi)鑄(zhu)孔孔徑的(de)(de)(de)變(bian)化，靈活調節鑄(zhu)鋼(gang)的(de)(de)(de)流速(su)，也(ye)很(hen)少出(chu)現(xian)漏鋼(gang)現(xian)象。在(zai)大(da)型轉爐(lu)和超高功率電(dian)爐(lu)用的(de)(de)(de)盛(sheng)(sheng)鋼(gang)桶(tong)(tong)上(shang)(shang)，采(cai)用回(hui)(hui)轉式(shi)(shi)滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)水(shui)口(kou)(kou)(kou)鑄(zhu)鋼(gang)，其(qi)(qi)水(shui)口(kou)(kou)(kou)平均使(shi)用壽命為(wei)(wei)3~6次，有(you)時(shi)達10~12次;在(zai)連(lian)鑄(zhu)中間(jian)罐(guan)上(shang)(shang)，也(ye)采(cai)用滑(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)水(shui)口(kou)(kou)(kou)控(kong)制鋼(gang)水(shui)流速(su)，并有(you)取代塞(sai)棒系統(tong)的(de)(de)(de)趨向(xiang)。

　　1983年以前(qian)，滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚主要為(wei)二等高(gao)(gao)鋁(lv)質(zhi)(zhi)不燒(shao)磚，經瀝青浸漬處理后(hou)可(ke)增碳(tan)達5%~7%，并需磨平工(gong)作面，使用(yong)壽(shou)命為(wei)1~3次;隨后(hou)，在大(da)、中(zhong)型盛鋼桶上(shang)采用(yong)Al2O3含(han)量(liang)大(da)于80%的(de)莫來石剛(gang)(gang)玉質(zhi)(zhi)或(huo)剛(gang)(gang)玉莫來石質(zhi)(zhi)滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚和Al2O3含(han)量(liang)大(da)于95%的(de)剛(gang)(gang)玉質(zhi)(zhi)滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚，并在此(ci)基礎上(shang)應用(yong)了抗渣性較好(hao)的(de)鉻剛(gang)(gang)玉質(zhi)(zhi)滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚。同時(shi)(shi)，為(wei)了提高(gao)(gao)其抗渣性、耐沖刷性和抗熱(re)震性，使用(yong)了鋁(lv)碳(tan)質(zhi)(zhi)不燒(shao)或(huo)燒(shao)成滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚、燒(shao)成鋁(lv)鋯質(zhi)(zhi)和鋁(lv)鋯碳(tan)質(zhi)(zhi)滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚等。該類滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚的(de)特(te)點是：純度高(gao)(gao)、強度大(da)、耐沖刷和不粘(zhan)渣，因此(ci)使用(yong)壽(shou)命高(gao)(gao)，一般為(wei)2~5次。滑(hua)(hua)板(ban)(ban)磚損毀嚴重處主要是鑄(zhu)孔，當(dang)采用(yong)鋯質(zhi)(zhi)材(cai)料先制成鑄(zhu)孔環，然后(hou)鑲嵌在滑(hua)(hua)板(ban)(ban)鑄(zhu)孔中(zhong)，損毀后(hou)可(ke)幾時(shi)(shi)更換效(xiao)果(guo)較好(hao)。采用(yong)復合型滑(hua)(hua)板(ban)(ban)，可(ke)顯著延長使用(yong)壽(shou)命。

　　長水口用耐火材料

　　為避(bi)免鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)從盛鋼(gang)(gang)桶(tong)注入(ru)中間(jian)罐過程中的(de)二次氧化，盛鋼(gang)(gang)桶(tong)集流式(shi)水(shui)(shui)口(kou)的(de)下端安裝有長(chang)水(shui)(shui)口(kou)。為了避(bi)免從接頭處吸(xi)(xi)入(ru)空氣使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)再氧化和(he)吸(xi)(xi)氮，新的(de)發展(zhan)是(shi)采用(yong)(yong)“零度(du)空氣吸(xi)(xi)入(ru)式(shi)水(shui)(shui)口(kou)”裝置。對長(chang)水(shui)(shui)口(kou)主(zhu)要要求是(shi)良好的(de)抗(kang)(kang)熱(re)震性(xing)，并能采取吸(xi)(xi)氮保護(hu)措施。常用(yong)(yong)的(de)材(cai)質(zhi)為熔融石(shi)英(ying)及鋁碳質(zhi)兩種，前者因熱(re)膨脹低，無需預熱(re)可直接澆注，但冷至1000℃以下時會出現(xian)裂紋，鋁碳質(zhi)長(chang)水(shui)(shui)口(kou)成(cheng)(cheng)本較高，需預烘烤方可使(shi)(shi)用(yong)(yong)，但抗(kang)(kang)渣蝕性(xing)較強(qiang)，可多(duo)次使(shi)(shi)用(yong)(yong)。在鋁碳質(zhi)長(chang)水(shui)(shui)口(kou)的(de)渣線部位(wei)鑲以耐侵(qin)蝕性(xing)強(qiang)的(de)鋁碳質(zhi)材(cai)料，使(shi)(shi)用(yong)(yong)效(xiao)果良好。涂抗(kang)(kang)氧化釉可改善其抗(kang)(kang)氧化性(xing)，采用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)纖維(wei)，甚至碳纖維(wei)補強(qiang)，可明顯降(jiang)低裂紋生成(cheng)(cheng)的(de)敏感性(xing)，適(shi)用(yong)(yong)于(yu)多(duo)爐連鑄(zhu)工藝，使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)達4h以上。

　　美國1989年(nian)開發(fa)了鋯英石-氧化(hua)(hua)鋯質和(he)氧化(hua)(hua)鋁-氧化(hua)(hua)鋯質復合水口，使用(yong)(yong)壽(shou)命分別達到21次和(he)16次，1991年(nian)日本新日鐵公司以Al2O3-SiC-C質澆注料為基礎，加入人造石墨和(he)碳纖維，生產(chan)出(chu)用(yong)(yong)不定(ding)形料制作的長水口，均取(qu)得良好的使用(yong)(yong)效(xiao)果。長水口用(yong)(yong)耐火材料見表1.

　　表1 長水口用耐火材料(liao)

　　浸入式水口用耐火材料

　　浸(jin)入式(shi)水(shui)口(kou)設(she)置在中間罐(guan)和結晶器之間，用以(yi)保(bao)護鋼液(ye)不(bu)致氧化和飛濺、浸(jin)入式(shi)水(shui)口(kou)應具(ju)有良(liang)好的抗(kang)熱(re)震性(xing)及(ji)外部渣線部位抗(kang)侵蝕(shi)性(xing)并能防止脫氧產物Al2O3在內壁(bi)的沉積造成堵(du)塞(sai)。

　　浸(jin)入式水(shui)口的材質(zhi)(zhi)常用的為熔融石英質(zhi)(zhi)及(ji)鋁碳質(zhi)(zhi)。熔融石英質(zhi)(zhi)水(shui)口由于耐(nai)侵蝕性較(jiao)差，不適應(ying)多(duo)爐(lu)連(lian)鑄(zhu)及(ji)連(lian)鑄(zhu)鋼(gang)種擴大的要求，兩種浸(jin)入式水(shui)口的性能比較(jiao)見表2。20世(shi)紀90年代以來(lai)采用鋁碳質(zhi)(zhi)、鋁碳-鋯(gao)碳質(zhi)(zhi)復(fu)合(he)式水(shui)口，日本還開(kai)發(fa)了在(zai)鋁碳質(zhi)(zhi)材料(liao)的基礎上添加(jia)ACT，AZTS合(he)成原料(liao)的浸(jin)入式水(shui)口和以ZrO2-C補(bu)強(qiang)的復(fu)合(he)式水(shui)口。

　　表(biao)2 兩(liang)種浸入式水口的性能

　　保(bao)(bao)護渣對浸(jin)入(ru)式(shi)(shi)水口(kou)外(wai)表的(de)(de)侵蝕(shi)是影響使用壽命的(de)(de)關(guan)鍵，采用燒結(jie)的(de)(de)氧(yang)化鋯(gao)或氧(yang)化鋯(gao)-碳(tan)質(zhi)渣線(xian)套可(ke)保(bao)(bao)護鋁碳(tan)質(zhi)主體(ti)不(bu)(bu)受保(bao)(bao)護渣的(de)(de)侵蝕(shi)，并內鑲SiC-C-BN內環提高其抗侵蝕(shi)性(xing)能(neng)，20世(shi)紀90年代初開(kai)(kai)始開(kai)(kai)發不(bu)(bu)吹氬(ya)、無堵(du)塞新(xin)一(yi)代浸(jin)入(ru)式(shi)(shi)水口(kou)，據(ju)報道以Al2O3-Sialon-石墨作內襯的(de)(de)浸(jin)入(ru)式(shi)(shi)水口(kou)，不(bu)(bu)吹氬(ya)可(ke)進行多爐(lu)連澆。但不(bu)(bu)吹氬(ya)、無堵(du)塞的(de)(de)新(xin)一(yi)代浸(jin)入(ru)式(shi)(shi)水口(kou)仍處(chu)于探(tan)索(suo)攻關(guan)階段(duan)。為適應接(jie)近最終(zhong)形狀板坯及小方坯連鑄的(de)(de)需(xu)要，各種(zhong)新(xin)型浸(jin)入(ru)式(shi)(shi)水口(kou)正在開(kai)(kai)發。

　　定徑水口用耐火材料

　　定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)用于小方(fang)坯的(de)(de)澆鑄(zhu)，借(jie)助出口(kou)(kou)的(de)(de)孔徑(jing)(jing)來調(diao)節澆注(zhu)速度，因此要求口(kou)(kou)徑(jing)(jing)處耐沖蝕，基本上保(bao)(bao)持恒定(ding)。定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)一般用鋯(gao)(gao)英石(shi)或氧化鋯(gao)(gao)制(zhi)(zhi)造，其(qi)中(zhong)ZrO2含量(liang)(liang)為(wei)60%~95%,亦可(ke)用鋯(gao)(gao)英石(shi)石(shi)墨制(zhi)(zhi)造。為(wei)保(bao)(bao)證(zheng)熱穩定(ding)性，采用薄壁結構的(de)(de)鑲(xiang)(xiang)襯套(tao)在水(shui)(shui)口(kou)(kou)本體中(zhong)以降低熱應力(li)。為(wei)防止澆鑄(zhu)含鋁量(liang)(liang)高的(de)(de)鋼種時造成的(de)(de)堵塞，研制(zhi)(zhi)了CaO定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)與(yu)CaO型(xing)和ZrO2鑲(xiang)(xiang)嵌型(xing)的(de)(de)定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)。為(wei)減少鋼液的(de)(de)二次氧化，定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)將(jiang)逐(zhu)漸采取(qu)浸入式。中(zhong)國(guo)主(zhu)要是使用ZrO2- ZrSiO4質(zhi)定(ding)徑(jing)(jing)水(shui)(shui)口(kou)(kou)鑲(xiang)(xiang)襯復合水(shui)(shui)口(kou)(kou)，其(qi)中(zhong)ZrO2含量(liang)(liang)為(wei)60%~75%。

　　未來發展趨勢

　　由于(yu)連續(xu)鑄鋼技術正朝著(zhu)提(ti)高(gao)效率、降(jiang)低(di)能耗、降(jiang)低(di)成本(ben)及擴大澆鑄品種的方向發(fa)展，因(yin)此，對耐(nai)(nai)火材料(liao)提(ti)出(chu)了鋅的要(yao)求(qiu)。今后應解決Al2O3的堵塞問題(ti);開(kai)發(fa)無需烘烤(kao)的鋁碳(tan)質(zhi)水口;研(yan)制(zhi)薄壁異型及超薄壁浸入式水口以及高(gao)級復合滑板，并不(bu)斷開(kai)發(fa)高(gao)級新型耐(nai)(nai)火材料(liao)。