長水口 (或稱保護管) 是指用於鋼包與中間包之間，保護鋼水不受二次氧化,防止鋼流飛濺，使用前進行預熱，否則在開澆時，易發生開裂、斷裂等事故。它對鋼種適應性強，耐侵蝕性好。目前已有不烘烤即能使用的長水口，稱為事故備用水口。
基本介紹
- 中文名：長水口
- 外文名：tundish
- 類型：現代詞
- 別稱：保護管
- 好處：鋼種適應性強，耐侵蝕性好
- 學科：冶金工程
簡介,長水口的結構,長水口材料組成與製作工藝,總結,
簡介
長水口 (或稱保護管) 用於鋼包與中間包之間，保護鋼水不受二次氧化,防止鋼流飛濺，否則在開澆時，易發生開裂、斷裂等事故。它對鋼種適應性強，耐侵蝕性好。已有不烘烤即能使用的長水口，稱為事故備用水口。
長水口安裝於盛鋼桶下方，是鋼水由盛鋼桶注入中間包的Al2O3–C質圓管形通道，起著導流、防止鋼水氧化和飛濺的作用。它是實現鋼水保護澆鑄以提高鋼坯質量的重要功能耐火材料，其使用情況將直接影響到整個連鑄工藝能否正常進行。然而在澆鋼初期，當熾熱的鋼水流經長水口時，會在其內部產生很大的熱應力，從而導致其開裂。因此，長水口在使用前必須預熱至1000℃以上，而這不僅消耗能源、惡化操作環境，而且導致其更換操作繁瑣、費時。免預熱長水口的開發是解決該問題的關鍵，它的製造可通過2種途徑實現：一是增加高導熱率的石墨及低熱膨脹率的熔融石英等，但這會降低其抗侵蝕和抗沖刷性能；二是在其內孔複合一層低導熱係數的隔熱層，這也是免預熱長水口的主要發展趨勢。
長水口的結構
如圖 1a 所示，本次試驗所用免預熱長水口為上大下小的細長圓筒形結構。在其ABC段覆蓋有2mm厚的鐵皮，將長水口固定於鋼包下水口(圖1a 中虛線為下水口的下緣)；而FG 段與下水口相接。長水口的EFG 段複合有一層厚度小於5mm 的隔熱層。澆注時，鋼水從內孔流過，而筒壁外側與空氣直接接觸。圖1b 是長水口頸部橫截面示意圖，其中M，N 和C 分別為半徑OC 與長水口內孔、界面和外表面的交點。
圖1長水口材料組成與製作工藝
長水口本體所用原料可分為骨料(0.5～0.2mm)、細粉(<0.088 mm)和鱗片狀石墨，結合劑為酚醛樹脂。骨料包括板狀剛玉和熔融石英，細粉包括電熔剛玉、Al2O3 微粉和其它添加劑。除Al2O3，SiO2等氧化物及其它添加劑外，燒成後的長水口本體約含30%的炭(質量分數)，顯氣孔率約為16%。
長水口本體製作過程如下：
(1)將骨料和部分結合劑進行預混後，加入已預混合好的細粉和剩餘結合劑，然後進行高速混煉造粒；
(2)混合好的原料經篩分，烘乾後待用；
(3)將混合料裝入長水口所用模具，經150MPa 等靜壓成型後，製備成坯料，然後將坯料車削加工成合適的尺寸；
(4)加工好的坯料在氮氣氣氛下於1000℃燒制5h。
總結
長水口本體燒制末期，在其內孔通入適量空氣，使石墨氧化脫除，即製成低導熱的隔熱層，這是工藝的關鍵。通過上述步驟，即製備成複合結構長水口。
