连铸“三大件”生产与使用

　　本书系统地介绍了作者在攻关期间和在连铸耐火材料的生产实践中对产品的研究开发，以及在钢厂的试验使用和在产品的生产中获得的心得和总结出的观点。 

　　长水口、浸入式水口和整体塞棒等连铸功能耐火材料，在业内常被称为连铸“三大件”，是实现和保证钢厂连铸正常生产的必不可少的关键性材料，为高效连铸、近终形连铸生产高品质、高附加值的洁净钢提供了重要的保障。本书系统地介绍了连铸用主要耐火材料的生产、设计与使用经验，以及作者在产品生产中的心得体会，为我国连铸用耐火材料的发展、创新以及连铸生产提供更多性能优良的耐火制品提供指导。

　　周川生，1939年12月生人。附录——作者简介（奖）序号项 目 名 称获 奖 时 间获 奖 等 级1耐火混凝土的研制与推广应用1977年12月冶金部奖状2板坯连铸工艺及浸入式水口的研究1977年12月冶金部奖状3铸钢滑动水口的研究与使用1977年12月冶金部奖状4以上“三项”合一1978年全国科学大会奖状5颗粒浇注熔融石英浸入式水口的研究1983年5月冶金部科技进步三等奖6铝碳质浸入式水口的研究1985年8月冶金部科技进步二等奖7铸钢用定径水口振动复合成型方法和产品1987年10月22日发明专利第385号8直接复合定径水口的研究与使用1988年12月国家发明叁等奖9铸钢用定径水口振动复合成型方法和产品1987年10月22日发明专利第385号10含石墨耐火材料的防氧化涂料1990年5月9日发明专利第5355号11授于“政府特殊津贴及证书”1991年10月1日国务院12特殊钢连铸用耐火材料的研制与使用1992年12月冶金部科技进步贰等奖13狭缝型浸入式水口的研制1995年9月洛阳市科技进步贰等奖14高档铝碳水口质量的稳定和提高—保温型浸入式水口砖1995年12月冶金部科技进步叁等奖15大圆坯连铸用耐火材料的研究与使用1998年3月天津市人民政府16连铸用不烘烤铝碳质长水口的研究与开发1998年12月冶金部科技进步贰等奖17连铸用不烘烤铝碳质长水口的研究与开发1999年12月国家科技进步三奖18连铸用洁净钢用无碳无硅水口的研制与应用2003年5月河南省冶金建材行业一等奖已出版著作：（1）参与《连铸铸钢手册》（耐火材料部分）编写，冶金工业出版社，1991年；（2）参与《现代板坯连铸》（耐火材料部分）编写，冶金工业出版社，1993年；（3）参与《连续铸钢500问》（耐火材料部分）编写，冶金工业出版社，1994年；（4）参与《连铸结晶器》（耐火材料部分）编写，冶金工业出版社，2008年；（5）参与《现代连续铸钢实用手册》（耐火材料部分）编写，冶金工业出版社，2010年。

1 连铸耐火材料发展概述
1.1 连铸耐火材料发展进程
1.2 连铸“三大件”发展趋势
1.3 连铸用耐火材料的发展趋向
参考文献
2 原料及性能
2.1 熔融石英
2.2 高铝矾土熟料
2.3 白刚玉
2.4 棕刚玉
2.5 烧结板状刚玉
2.6 电熔锆莫来石
2.7 钙部分稳定氧化锆
2.8 电熔镁砂
2.9 电熔镁铝尖晶石
2.10 α-氧化铝微粉
2.11 矾土基赛隆
2.12 鳞片石墨
2.13 炭黑
2.14 铝粉
2.15 硅粉
2.16 碳化硅
2.17 碳化硼
2.18 氮化硼
2.19 漂珠
2.20 酚醛树脂
2.21 乌洛托品
2.22 糠醛
2.23 工业酒精
2.24 乙二醇
2.25 三聚磷酸钠
2.26 粉状硅酸钠
2.27 氟硅酸钠
参考文献
3 生产工艺
3.1 生产工艺流程
3.2 石墨精制
3.3 配料的预混合
3.4 造粒工艺
3.5 造粒料的干燥
3.6 造粒料的筛分
3.7 毛坯成型
3.8 水口制作方法
3.9 脱模
3.10 毛坯的干燥
3.11 毛坯烧成
3.12 烧成设备
3.13 烧成后的毛坯加工
3.14 涂防氧化涂层
3.15 成品的理化检测和无损探伤
3.16 生产过程的质量管理
3.17 生产用术语
3.18 检测方法
3.19 废料的来源
3.18 废料的回收利用
3.19 生产过程中的质量监测制度
参考文献
4 产品设计
4.1 长水口配方的设计依据
4.2 长水口类型
4.3 长水口配方设计
4.4 长水口的结构设计
4.5 长水口的吹氩密封结构
4.6 浸入式水口的设计依据
4.7 浸入式水口的结构类型
4.8 浸入式水口结构设计
4.9 整体塞棒设计依据
4.10 整体塞棒的配方设计
4.11 整体塞棒设计的基础
4.12 塞棒棒头设计
4.13 塞棒总长度的确定
4.14 塞棒棒头设计示例
4.15 塞棒棒头设计说明
4.16 塞棒行程计算
4.17 连铸“三大件”配料的基本粒度组成
4.18 长水口的粒度组成
4.19 浸入式水口的粒度组成
4.20 快换水口的粒度组成
4.21 薄板坯浸入式水口的粒度组成
4.22 整体塞棒的粒度组成
4.23 配料中的有关原则
4.24 长水口本体造粒料的水分与堆积密度及其他指标之间的规律性
4.25 浸入式水口本体造粒料与堆积密度及其他指标之间的规律性
4.26 浸入式水口渣线造粒料与堆积密度及其他指标之间的规律性
4.27 整体塞棒本体造粒料与堆积密度及其他指标之间的规律性
4.28 镁碳质棒头造粒料与堆积密度及其他指标之间的规律性
4.29 铝碳质系列造粒料与毛坯和制品密度之间的规律性
4.30 镁碳质系列造粒料与毛坯和制品密度之间的规律性
4.31 锆碳质系列造粒料与毛坯和制品密度之间的规律性
4.32 锆碳质长水口造粒料中的细粉含量对其堆积密度的影响
4.33 铝碳质浸入式水口造粒料中的细粉含量对其堆积密度的影响
4.34 碳质整体塞棒造粒料中的细粉含量对其堆积密度的影响
4.35 对混成料小于0.1mm颗粒的含量与其堆积密度的认识
4.36 制品的近终形设计
4.37 定高定量定容法设计胶套
4.38 常规添加剂加入量的确定
4.39 炭黑添加剂对试样性能的影响
4.40 炭黑添加剂对试样的抗氧化性的影响
4.41 长水口A制品的显微结构
4.42 长水口B制品的显微结构
4.43 长水口C制品的显微结构
4.44 长水口D制品的显微结构
4.45 浸入式水口A制品的显微结构
4.46 浸入式水口B制品的显微结构
4.47 浸入式水口C制品的显微结构
4.48 无碳无硅质水口的显微结构
4.49 防堵塞水口的显微结构
4.50 快换水口A制品的显微结构
4.51 快换水口B制品的显微结构
4.52 吹氩上水口的显微结构
4.53 整体塞棒A制品的显微结构
4.54 整体塞棒B制品的显微结构
4.55 整体塞棒C制品的显微结构
参考文献
5 连铸“三大件”的使用
5.1 长水口的安装
5.2 长水口使用前期的准备事项
5.3 中间包覆盖剂
5.4 中间包钢水温度
5.5 长水口的材质选择与其使用环境的关系
5.6 长水口的损坏形态及其原因
5.7 长水口使用的保障措施
5.8 使用后长水口防氧化涂层的显微结构
5.9 使用后长水口本体的显微结构
5.10 使用后长水口渣线的显微结构
5.11 使用后长水口内壁复合层的显微结构
5.12 浸入式水口的使用环境
5.13 浸入式水口的安装
5.14 浸入式水口的烘烤制度
5.15 保护渣对浸入式水口的影响
5.16 不同钢种对保护渣性能的要求
5.17 钢水温度和钙处理
5.18 结晶器的振动频率和振幅对浸入式水口渣线侵蚀的影响
5.19 浸入式水口的损毁形态
5.20 浸入式水口堵塞物的来源
5.21 防止浸入式水口堵塞物的方法
5.22 浸入式水口浇注不同钢种的堵塞物的名称和成分
5.23 狭缝型吹氩浸入式水口的结构与材质
5.24 狭缝型吹氩浸入式水口吹氩透气层的制作
5.25 狭缝型吹氩水口的显微结构
5.26 狭缝型吹氩水口渣线的粒度组成和理化指标
5.27 狭缝型吹氩浸入式水口的使用
5.28 防堵塞浸入式水口防堵塞合成料的研制
5.29 不吹氩防堵塞浸入式水口的制作与性能
5.30 不吹氩防堵塞水口的使用条件和使用效果
5.31 不吹氩防堵塞水口使用后的残砖形貌
5.32 不吹氩防堵塞水口流钢侧孔防堵塞的分析
5.33 关于防堵塞料的添加剂
5.34 无碳无硅质水口材质的选择与匹配
5.35 无碳无硅质水口的制作工艺
5.36 无碳无硅质浸入式水口的使用条件与结果
5.37 无碳无硅质浸入式水口使用后的残砖分析
5.38 整体塞棒的使用
5.39 整体塞棒的制作与材质选择
5.40 整体塞棒的吹氩作用与吹氩产生的负面影响
5.41 整体塞棒的损坏形貌
5.42 整体塞棒的操作特性
5.43 整体塞棒使用后的显微结构
参考文献
索引

　　目前，我国连铸生产已发展到一个全新的水平，为了保证高效连铸、近终形连铸和高洁净钢连铸生产出高品质、高附加值的洁净钢，与其相关的连铸功能耐火材料,如连铸“三大件”，即长水口、浸入式水口和整体塞棒，以及滑动水口和定径水口等，在连铸生产中各司其职，它们是实现和保证钢厂连铸生产的必不可少的关键性材料。在连铸技术发展的同时，连铸功能耐火材料的生产技术和品质也得到了快速的发展和提高，连铸用耐火材料，特别是连铸“三大件”的质量和使用功能，可与国外相应的产品相媲美。
在洛阳耐火材料研究院工作期间，作为耐火材料研究人员，作者是幸运的，从1968年开始参与重钢三厂的连铸攻关起，在随后的数十年工作期间，一直参与原冶金部和国家科委下达的、除薄板坯浸入式水口以外的有关连铸用耐火材料的攻关工作。
在连铸攻关期间，与钢厂、耐火材料厂、科研院所的工人和技术人员以及本单位的攻关团队一起攻关克难，取得较多科研成果，为钢厂连铸生产浇注各种钢种和洁净钢连铸，提供了必须的关键性的功能产品；为确保连铸的正常生产，为我国连铸技术的进步，为连铸用耐火材料的发展和国产化，贡献了一份力量。
   本书系统地介绍了作者在攻关期间和在连铸耐火材料的生产实践中对产品的研究开发，以及在钢厂的试验使用和在产品的生产中获得的心得和总结出的观点。本书共五章，主要介绍我国连铸耐火材料，特别是连铸浇注系统使用的关键材料的发展历程，并提出了连铸耐火材料生产的“三低一高”的观点。还针对每个生产环节和在钢厂的使用细节提出了自已的观点，并提出新的毛坯近终形设计和塞棒临界行程以及产品的设计和计算方法，还对大量生产过程中的日常检测数据进行分析处理，发现造粒料水分与堆积密度以及堆积密度与毛坯密度和制品密度之间的规律性，有助于工厂对制品生产过程的质量管理。并且提供了产品使用前后的显微结构照片，以供参考。
总之，撰写本书的主要目的是要将作者在连铸用耐火材料长期研究和生产实践中的经验及从事这项工作得到的心得奉献给读者，共同为我国连铸用耐火材料的发展和创新以及为钢厂连铸生产提供更多性能优良的产品而努力奋斗。