滑板材質(zhì)和性能指標(biāo)
2019-01-05 11:36:20 點(diǎn)擊:
滑動水口是連續(xù)鑄鋼過程中的關(guān)鍵裝置,滑板是滑動水口裝置的核心部件,使用條件苛刻,在性能指標(biāo)、尺寸和加工精度、質(zhì)量穩(wěn)定性等方面都有著非常高的要求。滑板材質(zhì)的選擇和組成的設(shè)計(jì)是影響滑板性能及使用效果基本的因素,為提高滑板的使用可靠性和使用次數(shù),滑板的材質(zhì)從其開始被應(yīng)用一直在優(yōu)化和發(fā)展中。
滑板在使用過程中苛刻條件是:被鋼液沖蝕、渣蝕(化學(xué)侵蝕和氧化)、熱沖擊、滑動磨損等;影響滑板使用壽命水平的因素有:澆注鋼種、操作條件、滑動水口結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、性能指標(biāo)等。依據(jù)滑板的損毀形式,與相關(guān)性能的對應(yīng)關(guān)系為:滑動面磨損(荒面)一一造成原因是表面氧化,強(qiáng)度衰減,磨損,抑制措施為提高抗氧化性,提高強(qiáng)度,組織致密化;擴(kuò)徑一一提高抗沖蝕能力,組織致密化、低Si1烏含量;鑄孔邊緣蝕損、放射狀裂紋一一降低膨脹系數(shù),降低彈性模量。對滑板的性能要求是高熱態(tài)強(qiáng)度、抗磨損性、抗渣性、抗剝落性,滑板材質(zhì)的改進(jìn)變化,相應(yīng)于對這些相關(guān)性能的提高。初使用的滑板為陶在結(jié)合的高溫?zé)筛咪X質(zhì)滑板或鏡質(zhì)滑板,并經(jīng)焦油或?yàn)r青一次或多次浸漬后使用。
其使用壽命不是很高,主要是材料的抗熱震性和抗侵蝕性都不適應(yīng)嚴(yán)酷的使用條件。鏡質(zhì)燒成滑板用于侵蝕性鋼種,這些鋼種一般會產(chǎn)生較大量的渣或含有較高的氧成分。鏡質(zhì)滑板抗侵蝕性雖優(yōu)于高鋁質(zhì)滑板,但抗剝落性差,且使用過程中還會變得更差,抗侵蝕性在使用過程中也漸漸變差。高鋁滑板主要以燒結(jié)氧化鋁為原料,高溫?zé)珊蛽砬嘟n,以90% 氧化鋁含量的材料耐蝕及抗剝落較均衡。鏡質(zhì)燒成滑板通常含85% ~ 95%Mg0 ,加有少量Ali烏或尖晶石,以改善抗剝落性,適合于鈣處理鋼,抗熱震性差,只適合作小滑板,難以用于大鋼包。爾后發(fā)展的是鋁炭質(zhì)和鋁錯(cuò)炭質(zhì)滑板,按處理溫度不同,有不燒鋁炭質(zhì)( 500℃以下),燒成鋁炭質(zhì)滑板( 1000℃以上)。
與燒成滑板相比,不燒滑板含有金屬鋁,有較高的熱態(tài)強(qiáng)度和抗侵蝕性,但缺點(diǎn)是冷態(tài)強(qiáng)度低、高溫體積不穩(wěn)定、較低的抗剝落性,這些缺點(diǎn)使之不能用于制作大滑板。燒成滑板經(jīng)高溫?zé)?,樹脂碳化形成碳結(jié)合,添加的金屬結(jié)合和反應(yīng)燒結(jié)形成碳化物結(jié)合,性能優(yōu)異,大尺寸規(guī)格的滑板主要采用燒成滑板。鋁炭質(zhì)滑板較之高鋁滑板在使用中不僅消除了后者由于浸油而造成的現(xiàn)場使用時(shí)冒出有害煙氣的缺點(diǎn),而且具有明顯優(yōu)異的抗熱震性、抗剝落性和抗侵蝕性,特別是尺寸較小的電爐、中間包用滑板顯示了明顯高的使用壽命。
在實(shí)際應(yīng)用中迅速取代了高鋁質(zhì),成為滑板材料的主流,當(dāng)前90% 為鋁炭和鋁錯(cuò)炭質(zhì)滑艇。鋁錯(cuò)炭質(zhì)滑板是在鋁炭滑板基礎(chǔ)上引入氧化錯(cuò),提高滑板性能。這種滑板引人低膨脹系數(shù)的錯(cuò)莫來石骨料,改善了抗熱震性和耐侵蝕性。此外,還可以用電熔錯(cuò)剛玉或氧化錯(cuò)為原料引入氧化錯(cuò),進(jìn)一步提高滑板性能,但成本和售價(jià)也相應(yīng)提高。依使用條件不同(鋼包大小、撓鑄條件等),選擇不同類型和大小的滑板,小型鋼包采用檔次較低的不燒滑板:中型鋼包采用燒成鋁炭或復(fù)合鋁炭質(zhì)滑板;大型鋼包用燒成鋁炭或鋁錯(cuò)炭質(zhì)滑板。