当前位置： 石墨 >> 石墨前景 >> 滑动水口滑板砖的制备工艺流程
现代炼钢工艺技术的发展，促进了特种耐火材料在钢铁工业上的推广应用。盛钢桶铸钢开关用特耐制成的滑动水口砖替代传统的陶塞杆砖就是一例。
滑板砖图1是应用滑动水口进行连续铸钢的示意图。这种在盛钢桶外部安装有上下二块或三块组成的耐火滑板，借助于油压装置作往复滑动来调节钢液铸速。
图1滑动水口连铸示意图当水口全开时二块滑板砖的孔径重合，当一块滑板砖被推向一侧时，铸孔即关闭，如图2所示。一套滑动水口主要由座砖、上水口砖、上滑板砖、下滑板砖、下水口砖、及透气塞等组成，其组合形式如图3所示。
图2滑板开闭示意图图3滑动水口组合示意图1—座砖；2—上水口；3—上滑板；4—下滑板；5—下水口；6—盛钢桶壳；7—衬砖
使用滑动水口进行浇铸，其成功的关键极大部分取决于滑动水口砖的材质和质量，尤其是滑板砖的质量。对于固定滑板(上滑板)，最主要的质量要求是良好的高温强度，抗浸蚀性及耐磨性能。对于滑动滑板(下滑板)还需要有良好的抗热震性。由于下滑板在处于关闭位置时，受到钢液很高的静压力，又不允许在滑动面上发生漏钢，所以滑动面要平滑且严密的接触。目前使用效果比较满意的滑板砖材质及性能见表1。
表1几种滑板砖的性能
例如刚玉-铬质滑板砖的制造工艺。其工艺流程见图4。
图4滑板砖制造工艺流程制造刚玉-铬质滑板的原料是烧结氧化铝、合成莫来石，高可塑性粘土、氧化铬和轻烧氧化铝。
首先对烧结氧化铝原料做一重点叙述。烧结氧化铝的具体制备工艺流程如图5所示。将工业→-Al20*，在℃左右的温度下锻烧，得到轻烧α-Al2O3，然后用W-Co合金球作研磨体，在连续振动磨机中粉碎，粉碎细度为小于15μm的占70%~80%。
在粉料中加入质量分数为2.5%的聚乙烯醇溶液41~作结合剂，送入拌砂机中混练15~25min，泥料水分3%~8%。用真空挤泥机或辊式成球机成球。成球机的压力为60~80MPa。为了提高球坯的密度，可以采取二次成球或多次成球工艺。球坯在格子干燥室中干燥，进口温度在40℃以下，出口温度约80℃。干燥残余水分小于2℃。球坯在高温竖窑、回转窑或倒焰窑、隧道窑中烧成。
在倒焰窑或隧道窑中烧成需用刚玉砖搭成箱型架子(因经济效益不高，最好不要采用这种煅烧设备)。最高烧成温度为~℃并保温适当的时间。烧成品的真密度3.95g/cm3，含有6%~9%的全气孔率，平均晶粒尺寸在50~μm含量大于99%，具有优良的抗热震性能。烧结球用颚式破碎机、圆锥破碎机、双辊破碎机破碎成粒度为0.59~3.36mm的各级颗粒料，以及用振动磨机粉碎成0.~0.mm的细粉料。
图5烧结氧化铝料制备流程合成莫来石是用高纯氢氧化铝与纯的高岭土混合成型后经℃合成而得。
各种合格的原料储入料仓。通过给料机按配比分别称量，然后按下列顺序倒入湿碾机中混练：莫来石颗粒、烧结氧化铝粗颗粒、纸浆废液、水、烧结氧化铝中颗粒和细粉、轻烧氧化铝细粉、粘土、氧化铬。泥料的含水量2.2%~22.8%,混合后的泥料置于困料箱中于5~30℃的环境中困料24~h。
滑板砖的成型用高压力摩擦压砖机(例如用t自动压砖机)。坯料经自动称量加料装置，送入金属模中分四阶段加压。第一步预压，在较低压力下敲打2~4次；第二步，低压低打2~4次；第三步，低压高打1~3次；最后，高压高打4~10次。实践证明，用这种加压方式对于提高坯体密度是有利的。图6为敲打次数与坯体密度的关系示例图。对成型后的坯体要进行严格的检验。内容有外观、形状、尺寸公差、角度、平行度、容重、缺角缺棱、龟裂、层裂等。这些内容都有标准的测定方法和要求的标准值，例如容重规定在3.12~3.18g/cm3。合格的坯体在干燥车上，进入干燥室先经20~40℃低温干燥8h以上，再进入80~℃的隧道式烘房干燥24~48h。砖坯残留水分应低于0.80，并检查是否有龟裂或隐裂。
图6敲打次数与生胚密度的关系示例图砖坯烧成在高温隧道窑中进行。砖坯竖装在用刚玉砖搭成的箱子里，相互间隔10~50mm。为防止砖坯与架子砖或砖坯之间在烧成后的粘连而在相互接触处撒一层1~5mm厚的、粒度约1mm的刚玉砂。最高烧成温度为℃，保温4~6h，总烧成时间(包括预热、高烧、冷却)约80h。烧成温度曲线如图7所示。
图7滑板烧成温度曲线
出窑后的制品需先经过包括形状、尺寸、龟裂层裂、缺棱缺角、杂质、铁斑等外观质量检查和理化检验，然后将合格品送入油浸装置进行浸焦油处理。油浸是让焦油中的炭素渗入滑板砖中。渗入的炭素有下面三个主要作用：
(1)降低了润湿度，从而提高对钢液和钢渣的侵蚀能力；
(2)炭素具有吸收应力的功效而减少了热震开裂；
(3)焦油挥发时需吸收能量，从而降低了砖的加热速度，因此也减轻了热震作用。这种作用可从刚玉-莫来石型滑板油浸前后的热震性能变化得到证实，见表2。
表2刚玉-莫来石滑板油浸前后热震性能的变化
油浸装置由预热室、浸渍系统(包括传动托板、浸渍槽、压力泵、真空泵、焦油池)、冷却室组成。滑板砖在油浸前，先放在铁笼中的托板上，砖相互间距mm，送入~℃的加热炉中预热，然后再送入油浸槽。油浸槽先抽真空至-97.3kPa以上，再注入~℃的焦油，并加压1.2~1.4MPa。浸渍时间保持40min以上，此后降压、排出焦油，将装有砖的铁笼送入冷却室，在室温空气中自然冷却，待砖的表面温度降至60℃以下时，就可取出。经过油浸的滑板，其气孔率由油浸前的19%下降到3%以下。
水口油浸后的滑板砖送入隧道式焙烧炉焙烧，其目的是将焦油碳化及除去挥发分。焙烧温度最高为℃,焙烧总时间20h。
焙烧出窑后的滑板用刮炭机将附着在滑板上的固体残留炭除去。接下来进行钻孔、切削和磨光等冷加工。
加工后的滑板尺寸精度用滑板检测器检测，应达到：长度±3mm，厚度±0.5mm，平整度≤0.04mm，平行度≤0.5mm，孔径±1mm，孔中心偏差±1mm。检测合格的制品，在80~℃干燥21~48h，以除去在加工过程中吸附的水分。
为了保证滑板在使用时安全可靠，最后还需要用1.2mm厚铁皮在侧面箍扎1~3圈即打箍加固、滑动面上涂石墨和背面粘贴缓冲材料。滑动面上涂布石墨是为了填平微小的凹坑，增加滑性，减小使用时的滑动摩擦。涂布用材料是由鳞片石墨粉、碳黑和硅酸钠液调制而成。涂布、干燥、再涂布、再干燥，如此反复多次，以达到要求的厚度和均匀度。粘贴在滑板背面的缓冲层是由二块石棉板、中间夹一块薄钢皮而成的。粘贴结合剂是一种高粘度的材料，需在常温下放置4h以上让其硬化。至此，合格的滑板砖制造完毕。
