钢包、中间包滑动水口的常见侵蚀及损毁机理分析

　　滑动水口用耐火材料又称滑板，它是连铸控流系统的关键元件。滑板砖是滑动水口的关键组成部分，是直接控制钢水、决定滑动水口功能的部件。滑板的制造工艺与以前的耐火材料不同，它具有钢水注入功能和流量调整功能，砖的制造除了混炼、成型、烧成、检查 这些工序以外，还有滑动面的机械加工、安装加工及外部整体调整工序。在使用过程中，由于需要长时期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷、激烈和瞬变的热冲击和机械磨损作用，使用条件极为苛刻。

　　同时，为实现自由开闭钢流，滑动面平整度及其板型尺寸均需严格要求。因此滑板必须具有对钢水和炉渣较强的抗侵蚀性和冲刷性;高的高温强度和耐磨性、良好的抗热震性及抗氧化性等特性。现在国内外绝大多数钢包、中间包都装上了滑动水口系统。

　　滑动水口系统是由滑动机构、上水口、滑板、下水口组成。滑板分上滑板和下滑板，滑板形状取决于机构的要求形状，上、下滑板外形尺寸相同，则可以互用，尺寸不同，不能互用。

　　滑板的侵蚀机理

　　1 热机械蚀损

　　滑板在使用过程中首先产生的是热机械蚀损，滑板在使用前的温度很低，浇注时，滑板内孔突然与高温钢水(1600℃)接触而受到强烈热震(温度变化约在1400℃)，因此在 铸孔外部产生了超过滑板强度的张应力，导致形成以铸孔为中心的辐射状的微裂纹。裂纹的出现有利于外来杂质的扩散、集聚和渗透，更加速了化学侵蚀。同时，化学侵蚀反应又促进裂纹的形成与扩展，如此循环，使滑板铸孔逐步扩大、损毁。而且高温钢水的冲刷会损伤与钢摩擦部位的耐火材料，并造成剥落、掉块。

　　2 热化学侵蚀

　　热化学侵蚀是滑板损毁的另一主要原因。滑板用耐火材料在使用过程中接触高温钢水和炉渣，发生一系列化学反应，造成化学侵蚀。依据不同钢种对滑板的化学损毁机理不同，宝钢现生产的钢种可分为三类，即镇静钢、高氧高锰钢、钙处理钢。再依据不同的使用条件，选择相应材质的滑板，这样可提高滑板的使用寿命，降低耐材成本。

　　Al2O3-C和ZrO2-Al2O3-C质滑板损毁的化学机理：

　　(1) 碳的氧化。石墨和碳的氧化主要有两种途径：一是钢水特别是高氧钢种中的氧气氧化碳素而形成气孔，然后铁渗入气孔并使滑板表面黏附钢液;二是空气中的氧气氧化碳素和钢水，生成低熔物后，低熔物沿气孔继续侵蚀渗透。

　　(2) 莫来石的分解。莫来石在使用后均不同程度地发生了分解，转化为柱状和晶状的刚玉晶体，形成多孔结构，破坏了原有的莫来石与斜倍石组成的致密的共晶结构，使结构疏松，组织恶化，强度和耐蚀性大大下降，加速了滑板的损毁。

　　(3) (Mn)、(Fe)对滑板的侵蚀。滑板中SiO2与钢和熔渣中的FeO、MnO反应形成 低熔点矿物相 2FeO·SiO2( 1205℃)、MnO·SiO2( 1291℃)。

　　(4) (Ca)对滑板的损毁。Al2O3·SiO2与钢和熔渣中的CaO反应形成低熔点的2CaO·Al2O3·SiO2( 1327℃)和 12CaO·7Al2O3( 1392℃)。