氮化硼陶瓷在水平连铸中的应用
水平连续铸造（HCC）是金属材料生产中常用的工艺，用于连续生产铜、铝、钢等长铸件产品。该工艺的主要原理是将熔炉中的熔融金属注入结晶器中。连续铸造机，通过适当的冷却和凝固过程逐渐凝固并形成连铸坯。
水平连铸的主要步骤包括：
1.熔化和预热：金属材料首先在熔炉中熔化，并保持在适当的熔化温度。
2.注射：将熔融金属通过注射系统注射到连铸机的结晶器中。注射系统通常由一个或多个喷嘴组成，用于控制金属的流速和速度。
3、凝固：金属在结晶器中逐渐冷却凝固，形成连铸坯。结晶器通常配有冷却水管以加速冷却过程。
4、拉出：铸坯通过拉出机构以恒定速度连续从结晶器中拉出。拉拔过程有助于进一步控制铸坯的形状和尺寸。
5、切割：可根据需要，在适当的位置将连铸坯切割成所需的长度。
应用氮化硼陶瓷在水平连铸中主要用于使用断环:制动环用作结晶器和中间包之间的接头。制动环的作用是保持凝固前沿的起始位置恒定，类似于传统连铸模具中的弯月面。此外，通过在制动环周围施加适当的热条件和适当的退出模式，通过凝固壳的机械分离来保持该起始位置恒定模式。这些因素可以防止漏钢并允许铸坯稳定退出。
因此，断裂环和结晶管的基本性能是：
1.耐熔融金属的化学腐蚀。
2.对熔融金属的润湿性低。
3.高耐磨性。
4.高抗热震性。
5.导热系数低。
6.机械加工性好。
从耐化学腐蚀性、不润湿性、耐热冲击性和可加工性方面考虑，单相氮化硼（BN）是最佳选择。然而，当浇注大量钢材时，会造成显着的机械磨损。在这种情况下，就需要采用复合氮化硼材料来提高耐磨性和抗热震性。由于高合金钢对含有大量SiC和Si3N4的陶瓷材料具有腐蚀性，因此在连铸生产中通常表现不佳。采用BN-ZrO2材料效果更好，有效减少高合金钢对制动环的腐蚀。下面是MASCERA生产的BN-ZrO2材料的性能表：
| 材料种类 | BN-D |
|---|---|
主要内容 | 氮化硼+ZRO2 |
颜色 | 深灰色 |
密度（克/厘米3） | 2.8-2.9 |
弯曲强度（Mpa） | 90 |
抗压强度（Mpa） | 220 |
电阻率（Ω.Cm） | >1012 |
最大限度。服务温度(℃) @空调 | 900 |
最大限度。服务温度(℃)@真空条件 | 1800 |
最大限度。服务温度(℃) @惰性气体条件 | 1800 |
导热系数 (W/Mk) | 30 |
热膨胀系数 (25 - 1000℃) (10-6/K) | 3.5 |
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