連鑄系統(tǒng)是現(xiàn)代鋼鐵冶煉的核心技術(shù)之一，其主要設(shè)備包括鋼包、中間包、結(jié)晶器等。這些設(shè)備在高溫、鋼水沖刷、渣蝕以及化學(xué)侵蝕等復(fù)雜條件下運(yùn)行，對耐火材料的性能提出了嚴(yán)格要求。功能耐火材料是連鑄系統(tǒng)的重要組成部分，因其具有特定的功能和性能被廣泛應(yīng)用。
一、鋼包用功能耐火材料
鋼包作為鋼水的主要盛裝容器，其功能耐火材料主要集中在出鋼系統(tǒng)與鋼水精煉控制領(lǐng)域。
1. 滑板磚
材料：高純氧化鋁碳材料或氧化鋁鋯碳復(fù)合材料。
功能：
控制鋼水流量，耐高溫沖刷和氧化。
滑板磚具有良好的抗熱震性和耐磨性。
2. 透氣磚（鋼包底吹用）
材料：剛玉尖晶石或鋁鎂碳復(fù)合材料。
功能：
向鋼水底部吹入惰性氣體，進(jìn)行鋼水?dāng)嚢杌蛎撗趺摿颉?
具備高透氣性、抗渣侵蝕和耐沖刷性能。
3. 長水口
材料：高純氧化鋁、氧化鋯、碳化硅復(fù)合材料。
功能：
防止鋼水二次氧化和夾雜物生成，同時具有優(yōu)異的抗熱震性和抗沖刷性。
二、中間包用功能耐火材料
中間包起到鋼水儲存和分配的作用，其使用的功能耐火材料需要具備耐侵蝕、抗沖刷和抗熱震性能。
1. 浸入式水口
材料：氧化鋁碳或氧化鋁碳化硅復(fù)合材料，外層采用抗氧化涂層保護(hù)。
功能：
控制鋼水從中間包到結(jié)晶器的流速，防止二次氧化和夾雜物生成。
抗鋼水沖刷，使用壽命長。
2. 中間包水口（座磚）
材料：氧化鋁鎂碳材料或高鋁材質(zhì)。
功能：
安裝水口組件，穩(wěn)定出鋼流量，承受鋼水沖刷和渣侵蝕。
3. 涂抹料
材料：高鋁質(zhì)或鋁鎂質(zhì)耐火涂料。
功能：
修補(bǔ)中間包內(nèi)襯，形成光滑耐侵蝕的保護(hù)層。
4. 擋渣塞棒
材料：氧化鋁碳材料。
功能：
在出鋼過程中阻擋浮渣進(jìn)入水口，保持鋼水潔凈。
三、結(jié)晶器用功能耐火材料
結(jié)晶器是連鑄工藝的關(guān)鍵設(shè)備，其耐火材料需要耐高溫、抗熱震并具備隔熱性能。
1. 保護(hù)渣
材料：鋁硅酸鹽或堿性耐火粉料。
功能：
涂覆在結(jié)晶器內(nèi)表面，保護(hù)鋼水表層，減少熱量散失。
優(yōu)化凝固條件，防止鋼水粘結(jié)結(jié)晶器。
四、其他功能耐火材料
1. 異形預(yù)制件
材料：尖晶石、氧化鋁碳復(fù)合材料。
功能：
用于鋼包、中間包關(guān)鍵部位，如水口座磚和擋墻，提供特殊功能支持。
2. 功能梯度材料
材料：工作面為高抗侵蝕材料（如氧化鋯），背襯層為輕質(zhì)隔熱材料。
功能：
實(shí)現(xiàn)多功能性能優(yōu)化，適應(yīng)復(fù)雜工況需求。
五、功能耐火材料的性能要求
1. 高溫性能：
高耐火度，承受1600℃~1800℃的高溫環(huán)境。
2. 抗氧化性：
能夠抵抗鋼水中的氧化性氣氛和高溫熔渣侵蝕。
3. 抗沖刷性：
承受高速鋼水流和夾雜物的沖擊而不發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。
4. 熱震穩(wěn)定性：
適應(yīng)高溫快速升降變化，避免裂紋和剝落。
5. 化學(xué)穩(wěn)定性：
在高溫下與鋼水和熔渣相容，不發(fā)生有害反應(yīng)。
六、總結(jié)
連鑄系統(tǒng)功能耐火材料種類繁多，其發(fā)展趨勢是材料的高性能化和長壽命化。例如通過復(fù)合材料的研發(fā)與應(yīng)用，不僅提高了耐火材料的抗熱震性、抗侵蝕性，還減少了鋼水夾雜物，提高了鋼材質(zhì)量。在未來，功能耐火材料將向綠色化、智能化方向進(jìn)一步發(fā)展，為連鑄工藝的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
