滑动水口由上下水口和上下滑板组成,是控制钢水由钢包向中间包或者中间包向
结晶器
流通的关键性功能元件。其中,滑板是滑动水口系统中的关键碳复合功能元件,具有钢水流最控制和注入功能。目前,普通钢包用滑板主要采用铝碳滑板,而大型精炼钢包滑板主要采用铝锆碳滑板。在滑板的服役过程中,其使用环境极为苛刻,因而大多经数次使用后发生损毁,其损毁方式主要包括:
(1) 热机械蚀损:
滑板使用前后温度差高达1400℃,在滑板内部形成极强的
内应力
,导致大景裂纹的生成,且钢水对滑板铸孔内侧材料的反复冲刷会导致材料发生剥落;(2) 热化学侵蚀:
钢水或熔渣中各种元素(氧、铁、锰和钙等)会与滑板中各组分反应,从而导致滑板出现化学侵蚀,恶化材料组织结构,最终大幅降低材料的热机械强度和抗侵蚀性;
(3) 磨损和粘钢:
一些特殊
钢种
(不锈钢和含钛及铬的钢)的粘度大于普通碳素钢,容易发生粘钢现象,引起滑板发生磨损,大幅降低滑板的使用寿命。由此可知,滑板不仅具有较高的机械强度和热震稳定性,而且具有良好的抗侵蚀性和抗剥落性。同时,为了应对日益苛刻的钢铁冶炼新要求,尤其是满足钙处理钢和洁净钢等钢种的冶炼需求,各国的耐火材料工作者们不断对滑板的材质进行探讨和研究,主要的研宄方向之一是:在保证足够使用寿命的前提下,降低滑板中的碳含量。
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