第一篇：钢厂对连铸耐火材料三大件的要求
钢铸对连铸耐火材料三大件的要求
连铸三大件包括长水口、浸入式水口和整体塞棒，是实现和保证钢厂连铸正常生产的必不可少的关键性材料，为高效连铸、近终型连铸生产高品质、高附加值的洁净钢提供了重要的保障。为了适应钢厂要求，进行了技术攻关，在渣线部位适当提高锆含量，适当增加渣线部位的致密度，提高耐压抗折强度，内腔材质也在改进，保证热稳定性。三大件质量提升了，生产成本增加，但如果钢厂采取整体承包，钢厂的成本是降低的。整体承包对双方都有好处，钢厂要和耐火厂家配合好，相互支持，相互促进，相互完善。钢厂为了降成本，不能无止尽的提高连浇炉数。作为供应商尽量满足钢厂要求，有达不到的提出来，同钢厂协商，接近极限寿命时，钢厂仍然要连浇，万一出问题了，钢厂的风险大，损失一炉钢，或者是钢坯质量出问题不划算。宝钢对三大件的使用做的比较好。保证质量的情况下慢慢提高连浇炉数，并且是通过试验情况慢慢提高。
在当前国内耐材市场行情不容乐观的形势下，想要仍然立于不败之地，获取最大化效益，唯有不断的寻求技术革新以到达降低成本，提高企业生产力。三大件是功能性耐火制品，其技术发展方向有两方面：对用户，产品的精细化、专业化发展，即根据用户钢种特点开发出具有针对性的高品质产品：如防堵阶梯式浸入式水口;钢帘线专用镁质三大件产品;易切削钢专用水口;定压定量精确吹氩塞棒等等。对内：
1、企业招工难是一个共同的话题，所以过程生产的机械化、自动化是一个必须发展的趋势;
2、环保是一个企业良心问题，企业要健康的生存下去，环保投入是义不容辞的，也是必须的。同时，三大件的回收利用，当然也是一个环保问题;
3、石墨烯在三大件中应用的研究，这个看起来有点不可思议，个人认为既然石墨烯有这么多优点，那么它同样也能为我们三大件服务!高碱度保护渣对连铸三大件是有影响的，但对于三大件专业生产厂家而言，不算什么难题，关键在于如何把碱性耐火原料在三大件中用活用准!
洁净钢的生产工艺要求耐材尽可能减少或不给钢水带来二次污染。在生产洁净钢时：良好的密封、合理的流场、高的渣线耐侵蚀性能及良好的防堵效果是对三大件的起基本要求。生产洁净钢三大件无碳化也是一个趋势。如现市场上三大件碳含量约为10-30%之间(不同的部位碳含量不同)，那么塞棒棒头及中包水口碗口低碳化;长水口内孔、中包水口内孔及浸入式水口内孔复合无碳尖晶石材质，这些对于生产超低碳钢是很有帮助的。为了适应钢厂对连铸三大件提出新的要求，采取了以下措施：(1)积极及时与客户进行有效沟通，了解用户需求后，重点解决主要矛盾，针对性开发出适用于钢厂的产品，以达到产品综合寿命最大化;(2)就连铸三大件而言，中间包系统中，塞棒所承担的角色是最重要的，因为其与中间包寿命同步，尽管其价格最低，但价值最大。无论什么时候，事故就是最大的成本。为了保证塞棒产品质量，采用先进的低压成型工艺及免车加工技术，并结合适应钢厂使用条件的棒头材质，最大限度避免了塞棒在使用过程中断裂、失控等质量事故的发生。
为了节本降耗，钢厂拼命提高连浇炉次，因此对连铸三大件提出了更高要求，为了满足钢厂的需求，采取主要措施如下：(1)针对连铸三大件产品(长水口、整体塞棒、中包上水口及浸入式水口)在不同客户使用过程中的损毁方式，通过深入研究其损毁机理，针对性地开发出更耐钢水及熔渣侵蚀的连铸三大件用新配方材料。如适用于高氧钢连铸的低碳棒头材料、适用于高钙高锰钢连铸的镁碳质及尖晶石碳质棒头材料等、适用于高碱度中包覆盖剂的长水口及塞棒渣线用镁碳质及锆碳质材料等。(2)通过对产品在不同客户使用过程中所处的温度场、应力场及钢水流场的研究，针对性地优化设计连铸三大件产品的结构形状，提高产品的可靠性及使用寿命。(3)针对某些特殊浇铸环境，如浇铸过程中絮瘤极其严重的某些钢种(Al镇静钢、含钛或含铈的钢种)，针对性地开发防絮瘤材料及设计各种防絮瘤结构，从而延长连浇炉数并降低耐材消耗。
高碱度保护渣会从一定程度上加剧传统铝碳材料的侵蚀，但是只要控制好中间包的液面湍动能，这种影响并不是能严重到影响连浇炉数的程度。钢水洁净度的保证工作是个系统工程，连铸三大件所起的作用只是其中很小的一部分，具体说来主要体现在以下方面：(1)长水口碗口的密封。从耐材厂家来说，要尽可能在碗口设计耐烧氧材料以保证此处氩封性能良好，尽可能降低钢水的二次氧化。(2)所有连铸三大件产品都应该足够抗钢水的冲蚀，也就是说钢水/耐火材料界面处的耐材单位时间损蚀速率最小，只有这样才能使耐材对钢水产生的污染最小。(3)各种功能性结构设计，如塞棒、中包上水口及浸入式水口的吹氩结构设计与优化也是对钢水洁净度有益的。
第二篇：连铸三大件发展现状
武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
连铸“三大件”发展现状
姓名：徐腾腾 班级：无机非金属材料工程（卓越）1101 学号：201102128116 摘要：整体塞棒、长水口（大包长水口）和浸入式水口（中包所用水口），称为连铸“三大件”。连铸“三大件”在炼钢生产中处于十分重要的位置，主要起到保护浇注和控流的作用，他们质量的好坏对于连铸乃至整个钢厂生产的连续性与稳定性有重要的意义。其材质主要是铝碳质，以氧化铝和炭素为原料，大多数情况下还加入添加剂，如SiC、单质Si等，用沥青或树脂等有机结合剂粘结而成的碳复合耐火材料。成型方法采用等静压成型。本文主要从连铸“三大件”的原材料、生产过程、应用及在使用中出现的问题分析其发展现状。
关键词：连铸 三大件 发展现状 AlO－C 前言
进入2000年以后, 随着连铸技术的日臻成熟,高效连铸技术已成为钢铁行业发展重点。高效连铸技术是以高拉速为核心,以高质量连铸坯无缺陷生产为基础,实现高连浇率、高作业率连铸的系统技术。连铸速度的提高、连浇时间的延长,通过保护浇铸水口的钢水流速流量也显著提高, 因此对连铸用耐材提出了更高的要求。连铸过程中所用的整体塞棒、长水口和浸入式水口在生产技术、产品品种、质量水平方面，正逐步追赶纾解先进水平，取代某些进口产品，以满足我国炼铁生产发展的需要。
延长连铸“三大件”的寿命是需求方最大的要求，由其所处环境和组成考虑，主要提高他们对渣液的抗侵蚀能力和高温抗氧化性。本文简述我国连铸“三大件”的原料、生产过程、应用的发展现状；解决其存在的寿命低、成本高、生产复杂的问题。通过对其从原料到成品和所处环境的分析，以及与国外产品的对比，选择最合理的成分组成和成型方式，提高性价比。从而减少钢铁生产成本，促进钢铁工业的发展。连铸“三大件”使用环境 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
连铸“三大件”在连铸系统中所使用的位置如图：
2.1 塞棒
塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向中间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。连铸生产过程中，整体塞棒头部受侵蚀、冲刷严重，特别是浇铸某些特钢，如经Ca、Si处理的钢种或P、S合金化的高速切削钢，塞棒头部侵蚀过快，常因无法控制钢流速度而报废。整体塞棒使用前必须烘烤到800～1000℃方能使用，长时间的烘烤会使铝碳制品表面石墨氧化呈疏松状态，导致制品耐侵蚀性和使用寿命降低，在使用时会造成制品断裂和穿孔事故。
2.2 长水口
当钢水由钢包向中间包浇注时,为了避免氧化和飞溅,在钢包底部的滑动水口的下端安装长水口,一端与下水口相连,另一端插入中间包的钢水内进行密封保护浇注。长水口其作用如下：（1）防止钢水二次氧化，改善钢的质量；（2）减少钢中易氧化元素的氧化产物在水口内壁沉积，延长其使用寿命；（3）长水口可多次使用，降低耐火材料消耗。对铝碳质长水口，通过加入适量低膨胀材料（熔融石英、钛酸铝），增韧材料（氧化锆）和钢纤维补强等的基础上，为进一步改善其性能从材质上又采取提高水口中Al2O3含量，减少SiO2加入量，以确保热震性能，提高使用寿命。
2.3 浸入式水口
在连铸技术中,浸入式水口渣线部位被严重侵蚀,以及防止氧化铝附着造成水口的堵塞,为提高铸坯质量,在中间包与结晶器之间设有浸入式水口,其主要作用是:(1)防止钢水二次氧化氮化和钢水的飞溅;(2)调节钢水流动状态和注入速度;(3)防止保护渣非金属夹杂物卷入钢水中,对促进钢水中夹杂物的上浮起重要作用;(4)对边铸拉坯成材率和铸坯质量有决定性影响。浸入式水口具有一定的气孔率，同样具有透气性，外界空气在钢水流动产生的负压作用下渗透到水口内部，与钢水接触使其氧化。因此在长水口和浸入式水口的外表面必须涂一层防氧化釉层。武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
3连铸“三大件”原料选择 3.1 简介
近年来，国内连铸钢产量不断增加，连铸“三大件”大多采用Al2O3－C质材料制作，在使用条件最苛刻的部位如渣线、塞棒头等部位用ZrO2－Ｃ材料，并加入BN、Si3N4、B4C3、Al、Si以及塞隆、阿隆等复合添加剂以提高其使用寿命。为满足特殊性能钢的需要，近年一些厂家还开发了低碳、无碳和低硅、无硅的复合产品。
3.2 骨料
铝碳质耐火材料中的Al2O3组分主要选用电熔刚玉、烧结刚玉。电熔或烧结氧化铝原料的价格贵、硬度大。电熔氧化铝是指以高铝矾土或工业氧化铝为原料在电弧炉内熔融并除去杂质冷却后得到的熔块；其特点是氧化铝含量高，刚玉晶粒完整粗大，化学稳定性高。电熔刚玉有两种生产方法，一是间歇式熔块法（脱壳炉）；二是半连续式倾倒法（炼钢电炉）。烧结氧化铝是以工业氧化铝为原料，经高温煅烧制的低气孔率氧化铝。
碳在Al2O3－C制品中的作用如下：在颗粒空隙内或在颗粒之间形成脉状网络碳链结构，形成“碳结合”，从而降低制品的气孔率，提高制品的高温强度；碳还可以形成不受金属和熔渣侵蚀的表面，提高制品的抗侵蚀性和耐热冲击性；此外，碳的存在为铁、硅氧化物的还原提供条件，生成的气体能够阻止渣向耐火材料内部渗透；碳还可以耐火制品的导热性，避免制品的某个部位因温度过高而导致制品的剥落、断裂。铝碳质耐火材料中的炭素材料以鳞片状石墨为主，也可采用热解高纯石墨，优势还加入炭黑。
3.3 添加剂
抗氧化剂有金属Al、Si粉及SiC粉。加入少量抗氧化剂能延缓含碳层氧化，提高制品使用寿命。
3.4 结合剂
铝碳质耐火材料常用的结合剂有：树脂、焦油、沥青等。采用热固性酚醛树脂结合剂及乌洛托品硬化剂，生成不溶解、不固溶的固化物，高温时的残余碳量高，其使用性能优良。
4连铸“三大件”的生产过程
连铸“三大件”虽然功能不同，但有着相同或相似的材质、结构特点、使用条件、性能要求等，因而在生产中采用几乎完全相同的工艺。这3种产品的结构及高性能特点决定了它们从生产工艺到所用原料不同于其他耐火材料。除少量浸入式水口为熔融石英质外，绝大多数为铝炭质：形状之细长需采用等静压成型，高石墨含量配料采用树脂结 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
合剂形成碳结合，保护气氛热处理。连铸“三大件”是一类技术含量高的耐火材料产品，对工艺过程、工艺参数的选择控制，对工艺装备的水平都有较严格的要求，以保证产品质量高度稳定。具体制造工艺过程包括以下主要工序：原料——坯料制备——等静压成型——热处理——机加工、探伤、检选、表面防氧化涂层、包装等。
4.1 原料
连铸“三大件”所用原料可分为如下几类：主体耐火原料，石墨原料，功能添加剂和有机结合剂等。原料的选择对产品的品质、使用效果有很大的影响。因此生产三大件产品对原料的纯度、粒度、乃至结构都有较严格的要求。
4.1.1 主体耐火原料
涉及多种高档氧化物原料，如各种类型的刚玉原料、电熔氧化镁、尖晶石、电熔氧化锆、熔融石英，电熔锆莫来石等，依产品之不同和部位之不同而选择不同原料为主体耐火原料。三大件产品本体用刚玉原料或高铝原料，渣线采用部分稳定的电熔氧化锆原料，塞棒棒头、水口碗部处依浇注钢种不同而选用刚玉、电熔氧化镁、尖晶石等材质。熔融石英，锆莫来石常作为改善抗热震性原料部分引入。主体原料的种类、品质、粒度配比与产品抗热震性、抗侵蚀性、抗冲刷性密切相关。一般骨料粒度不大于1mm，产品关键部位选用高纯度电熔原料。
4.1.2 石墨原料
连铸“三大件”产品中均大量采用天然鳞片石墨，石墨组分对产品的最重要贡献是赋予其高抗热震性以适应使用时高温钢液的强烈热冲击。但其致命缺点是氧化问题，石墨的氧化和连铸操作条件、石墨的品位、粒度大小等都有关系。多数观点认为石墨的纯度越高，抗侵蚀性和抗氧化性越好，有些厂家对石墨原料还进行精制处理以进一步减少杂质含量。
4.1.2.1 纳米碳纤维
纳米碳纤维不仅具有石墨极优良的本征特性，如耐热、耐腐蚀、耐热冲击、传热和 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
导热性好、高温强度高等性能。由于过渡金属元素Co，Ni的微粒具有沉积碳的作用，郭巍将过渡金属元素引入Al2O3-C耐火材料中生长了纳米碳纤维，本文研究纳米碳纤维在Al2O3-C耐火材料中生长可能受哪些因素影响。因此，本文将酚醛树脂或沥青作为碳源，过渡金属盐作为催化剂引入到Al2O3-C 耐火材料中，用两种热处理温度采用催化裂解法原位反应生成碳纤维，分析碳纤维显微结构以及它在Al2O3-C 耐火材料中生长受哪些因素影响，并对催化生长机制进行探讨。4.1.2.1.1 实验部分
实验原料选择烧结板状刚玉、锆莫来石、高纯鳞片、石墨金属硅和碳化硅，以热固性酚醛树脂作结合剂，外加一定量的硝酸镍/硝酸钴，各种原料的理化指标如表1 所示：实验中所用热固性酚醛树脂固含量85%，残碳量45%；硝酸镍、硝酸钴为分析纯.按试样配方称量好原料，催化剂硝酸镍、硝酸钴与白刚玉粉混合后再通过干燥、球磨后得到复合粉体，按照一定的混合顺序将粗颗粒、石墨、酚醛树脂、细粉在混砂机中将物料混合均匀；干燥24h后，利用万能压力机在170kN的压力下压制成50mm×50mm的圆柱试样；将干燥好的试样装在匣钵在埋碳条件下进行1200和1400℃保温3h的热处理，利用Hitachi S-3400N扫描电镜和能谱仪对热处理后的试样显微形貌和成分进行分析。4.1.2.1.2 实验结果及分析
以液体酚醛树脂和沥青为碳源，分别以过渡金属盐(硝酸镍、硝酸钴)为催化剂，用两种温度制度(1200℃保温3h，1400℃保温3h)进行埋碳热处理，用化学沉积法制备纳米碳纤维。采用扫描电子显微镜对产物进行表征，探讨碳纳米纤维生长机理及考察制备工艺(热处理温度、催化剂种类、催化剂加入量)对碳纤维形貌、微观结构的影响。图1为分别以0.5%(质量百分比)的硝酸镍、硝酸钴(分析纯)为催化剂，以酚醛树脂为碳源，在1200，1400℃两种烧成制度下试样的显微形貌，来考察不同烧成制度、不同催化剂对催化裂解法原位合成碳纳米纤维的影响。从图1(1)(3)中可以看出，在1200℃时，硝酸钴、硝酸镍为催化剂都有碳纤维生长，图1(1)中在铝碳耐火材料基体缝隙中生长出管状碳纤维，图1(3)中在铝碳耐火材料基体表面生长出节状碳纤维.从图1(2)，(4)中可以看出，在1400℃时，催化剂基本被碳所包裹，失去活性，导致碳纳米纤维的生长受到抑制温度影响着化学反应的进行，根据Lindermann离子理论，单分子发生热反应所需要的能量只依靠。子本身提高能量是远远不够的，还通过分子与分子之间相互碰撞来提供能量；当温需要度升高，超过一定速度的粒子数目会随着温度的升高迅速增加，反应粒子的碰撞频繁发生，活化中间物的浓度升高，反应产物在催化剂上的脱附能力也随之增加，进而促进了基体碳沉积.图2 为不同碳源以硝酸镍、硝酸钴为催化剂1200℃热处理后试样的显微形貌。从图2(1)，(3)中可以看出，以酚醛树脂为碳源的试样中都有大量碳纤维生长，从图2(2)，(4)中可以看出，加入以沥青为碳源的试样中只有少量纳米碳纤维生长；图2(1)加入硝酸钴的铝碳耐火材料基体内生长出大量结节状碳纤维物质，这些纤维状物质呈丛状生长在铝碳耐火材料基体的缝隙，直径大约2μm，长度约几十μm。图2(3)武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
加入硝酸镍的铝碳耐火材料基体内生长出大量管状碳纤维物质，直径约几百nm，长度约为几十μm。沥青和酚醛树脂的碳化过程是不一样的。沥青为液相碳化过程，受热时首先熔化，经过所谓“中间体”的“液晶体”变为固体，即这种“液晶体”或“各向异性”组织促进了碳的石墨化.酚醛树脂是热硬性树脂，其碳化过程为固相碳化，不像沥青那样形成各向异性的“结晶中间体”，故形成的碳难以石墨化，碳化产物通常是各向同性的无定型碳。铝碳质耐火材料用酚醛树脂作结合剂，加入量为3%～8%。酚醛树脂在加热到约200～800℃时发生分解，在生成固定碳的同时，放出CO2，CH4，CO，H2以及H2O等气体，由于碳化产物的不同，使得树脂碳和沥青碳的抗氧化能力存在明显的差别，在同样的热处理温度下得到的树脂碳氧化的开始温度和氧化峰值温度均较沥青碳低。1200℃用酚醛树脂作碳源先到达碳氧化开始温度，分解催化剂颗粒，从而生长出纳米结构的纤维。实验中试样的结合剂酚醛树脂在400～800℃分解出的CO，CH4，C2H2，CO2等气体，可以作为合成碳纳米结构的碳源，同时由于铝碳耐火材料试样是在1200℃下埋碳烧成，其烧成过程包含了合成碳纳米结构的温度区间(600～1200℃)，另外纳米结构碳所需的催化剂在铝碳耐火材料配料时加入，这些因素为纳米结构的碳提供了生长条件。酚醛树 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
脂为结合剂加热后提供碳源，根据前面观察Al2O3-C 耐火材料中纳米碳纤维的显微形貌观察到了烃类气体热解碳的三种聚集形态: 颗粒、片及纤维。Al2O3-C耐火材料中纳米碳纤维生长机理与气相生长碳纤维的生长机理相符合。气相生长碳纤维的生长机理可用表面扩散来定性说明纳米碳纤维的生长过程，认为烃分子先被吸附在金属的某个晶面上，在加热过程中分解出来碳原子，碳原子溶解到金属内部，再由吸附碳原子的一面扩散到另一面，并以碳纤维的形式在此面析出。假设该过程是一个化学平衡过程，纳米碳纤维就可以连续不断地生长，直到金属吸附烃原子的面被碳原子完全包裹住，此时烃分子停止分解。在这一机制中，金属-金属碳氢物质在催化剂颗粒表面扩散，析出碳纤维，中空管是由于催化剂颗粒和基体间的接触角而形成。
由上述机理可知，当碳纤维生长结束时，催化剂微粒以类球形存在于生成的每根纤维的顶端，因此所得碳纤维的顶端直径较下端大；同时由此机理可以得出，纳米碳纤维的生长与催化剂的加入量及粒度有关。当加入催化剂粒度过大或加入量过多时，催化分解后金属颗粒将发生团聚，造成催化剂失活，而不利于纳米碳纤维的生长，甚至使纤维无法生长。
从图1，2可以看出，不同催化剂加入铝碳耐火材料中纳米碳纤维的形貌有很大的不 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
同，硝酸镍和硝酸钴为碳源的耐火材料中都有纳米碳纤维/纳米碳管生成，硝酸钴为碳源生成的节状的碳纤维比较粗大，硝酸镍为碳源生成的纳米碳纤维比较细长且中空，推测生成的是纳米碳纤维。通过观察和分析碳纳米纤维的生成量、形貌和分布，镍盐的催化效果最好，钴盐其次，这是因为从C-Ni，C-Co 二元相图可以看出:在550℃时，碳在这二种金属中的溶解度分别为0.067%，0.009%。碳在金属中的溶解度越大，碳与金属之间的可润湿性就越好，即它们之间的界面作用力相对就越小，能在碳纤维表面平铺开来，在还原时就容易形成较小的颗粒。所以催化剂颗粒从大到小的顺序为: Co ＞ Ni.在一定范围内随着催化剂颗粒粒径增大，所制碳纳米纤维的直径也增大。在碳纤维表面能否长出纳米碳纤维/纳米碳管，这与催化剂的选择和反应温度有关。Co和Ni的催化作用都较好，能成功地长出纳米碳纤维/纳米碳管，但相比之下以Ni 为催化剂时，生长的纳米碳纤维/纳米碳管直径更细。4.1.2.1.3 结论
(1)在常规的制备工艺条件下，加入硝酸镍/硝酸钴催化剂，Al2O3-C耐火材料基体内都能生长出纳米碳纤维状物质，加入量为2.0% 生长纳米碳纤维量最大，以硝酸镍作催化剂长出的纳米碳纤维要比以硝酸钴作催化剂长出的纳米碳纤维直径更细。
(2)推测纳米碳纤维在Al2O3-C耐火材料中原位生长因素可能与烧成制度、催化剂种类和加入量，碳源有关。以酚醛树脂为碳源，Al2O3-C耐火材料试样中有大量的碳纤维生长；以沥青为碳源，Al2O3-C耐火材料中，只有少量碳纤维生长；加入硝酸钴和硝酸镍，Al2O3-C 耐火材料试样中都有纳米碳纤维生长，催化剂加入量为2.0% 时，碳纤维生成量比较大。同等条件下，1200℃热处理碳纤维生长效果好于1400℃热处理。
4.1.3 功能添加剂
为有针对性地改善连铸“三大件”产品的使用性能，常在配料中加入一定量的起改性作用的添加剂，如防氧化添加剂抑制或减缓石墨在使用过程中的氧化，低熔点、低膨胀系数添加剂缓冲热应力提高抗热冲击性等。目前所应用的功能耐火材料多数是碳结合的含碳耐火材料，防氧化问题是在产品组成设计时必须考虑的问题。添加防氧化剂和表面防氧化涂层是在生产连铸用含碳耐火材料时惯用的措施，常用的防氧化添加剂有金属铝粉、硅粉、碳化硅、碳化硼、Al-Si、从Mg合金粉等等。这些添加剂或者在热处理过程中生成非氧化物如SiC、Si3N4、SiAlON、AlN等增强材料，或者在使用过程中它们可先于石墨与氧反应，能将CO(g)还原成C，抑制制品中C的消耗速度；生成C和氧化物，提高耐火材料的致密度、形成保护层、促进石墨结晶、提高高温强度等。4.1.3.1 纳米添加剂
随着纳米技术的发展，纳米粉生产成本降低，分散技术提高，纳米粉应用范围扩大。德国研究人员在降低Al2O3-C耐火材料中碳(石墨)含量的同时添加纳米粉，以期改善Al2O3 －C耐火材料的抗热震性和高温抗折强度。试验的基础配比(w)为: 电熔刚玉(粒度≤0.2 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
mm)29.1%，板状刚玉粗颗粒(粒度≤0.6 mm)38.9%，天然石墨粉(粒度≤0.040 mm)10%，天然鳞片石墨颗粒(粒度＞0.071mm)10%，高纯单质Si粉(粒度≤0.150 mm)6%，热塑性酚醛树脂(液体和固体)6%，固化剂六亚甲基四胺(乌洛托品)0.6%(外加)。纳米添加剂分别为纳米尖晶石S10(粒径为(10±3)nm)、纳米板状刚玉粉AS(粒径为10～250 nm)和中国产碳纳米管TN(比表面积＞200 m2.g－1)，各自的添加量(外加，w)分别为0.0%、0.1%、0.3%，加入方式有单独添加和复合添加。所有原料在室温下混合(纳米粉在液体酚醛树脂加入后分步加入，以便被液体酚醛树脂尽可能地润湿)后，以100 MPa压力压制成25 mm×25 mm×150 mm 的试样，在180℃热处理后分别在1 000 和1400℃煅烧5h。检测烧后试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度(1400℃)、抗热震性(空冷法，以5次热震后的抗折强度保持率表征)，并进行XRD、SEM和EDS分析。结果表明:(1)添加S10、AS或TN均可以提高Al2O3 －C材料的常温强度、高温强度和抗热震性。其中，以加入S10 的试样的常温抗折强度、高温抗折强度和抗热震性最好；加入AS 的试样的强度较高，但抗热震性欠佳；加入TN 的试样的抗热震性最差。(2)复合添加TN 和AS 的试样的性能得到进一步改善，常温抗折强度和高温抗折强度都增大，抗热震性优异，5次热震后的抗折强度保持率高达99.2%；1000℃热处理后，该试样中出现了呈互锁网络结构的片状Al3CON 晶相，这是由纳米板状氧化铝与碳纳米管反应形成的，是连接碳和氧化铝的化学相，使材料具有优异的热态强度。(3)SEM分析显示，添加S10、AS 或TN 的试样在1000℃煅烧后均原位形成了Si－O晶须或纤维，其形态(长度、直径)以及晶相取决于纳米添加剂的种类。4.1.3.2 防氧化剂
防氧化涂料原料选择的关键在于所引入的助熔剂的种类和数量，因为加入不同的助熔剂后防氧化涂料的熔化温度、熔融状态下的粘度、挥发温度和线膨胀系数不同，其次是原料的组分要合适。防氧化涂料多选用碱性助熔剂和酸性助熔剂：碱性助熔剂选用Li2O、K2O、Na2O、MgO、CaO等；酸性助熔剂选用B2O3和SiO2。Li2O、K2O和Na2O是强助熔剂，在铝硅二元系中引入以上3种氧化物都可明显地降低出现液相的温度，适用于防氧化涂料，但缺点是这三种氧化物在高温下都易挥发。B2O3熔点为450度，在防氧化涂料中形成硼酸盐，可减少龟裂。SiO2是所有釉料的主要组分之一，如果油料中的SiO2含量过高，则会提高防氧化涂料的高温粘度，降低长石的助融能力，提高防氧化涂料液相的出现温度；如果其含量过少，则熔融防氧化涂料容易从坯体上流下或被坯体吸收。另外，由于二氧化硅的线膨胀系数比较低，所以在防氧化涂料中增加二氧化硅的含量，可降低防氧化涂料的线膨胀系数，使防氧化涂料与坯体的线膨胀系数相匹配，防止坯体在使用过程中开裂。
因此，研制满足连铸“三大件”使用的防氧化涂料，必须根据成釉氧化物的温度范围以及成釉氧化物的具体特点，合理的选用原料，使其中的组分发挥其优势，提高防氧化涂料的成釉温度范围。本试验中, 选择石英、硼熔块、钾长石和锂辉石为主要原料, 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
其化学组成见表1。
B2O3是以硼熔块的形式引入的, 因为硼熔块有以下优点:(1)硼熔块中不含结晶水, 在干燥和烧成过程中体积变化小,可减少防氧化涂料的收缩开裂现象；(2)硼熔块在700度左右就开始熔融软化, 在高温时防氧化涂层可以随着坯体的体积变化而变化；(3)硼熔块熔融温度范围广；(4)硼熔块能降低釉料的高温粘度, 使坯体在高温时产生的气体容易排出。4.1.3.2.1 实验过程
1.防氧化涂料的制备
将各原料分别磨成< 0.044mm的粉料,并加入能使防氧化涂料施工及烘干后有适当强度的结合剂(一种溶剂)。为使防氧化涂料在700～1350度均形成光亮的釉层,防止连铸三大件制品的氧化,经过多次试验,筛选出各原料的最佳加入量(质量分数): 石英40%, 硼熔块40%, 钾长石15%,锂辉石5%,外加色剂5%和结合剂50% ～70%。各原料按配比放入球磨机中,加入结合剂,料、球与结合剂的质量比为1 B 2 B(0.5～0.7),混磨2～5h出磨,出磨时料浆需过0.125mm筛子,并控制料浆密度在1.62 ～1.80g/cm-3之间。
2.防氧化涂料的施工
将制备好的料浆用两层刷涂的方式涂于连铸三大件产品的表面, 每层厚度一般控制在0.25～0.45 mm,釉层总厚度一般控制在0.6～1mm为最佳。因为随着防氧化涂层厚度的增大,防氧化涂层开裂等缺陷增多,而且防氧化涂层厚,生产成本也随之提高；但防氧化涂层太薄, 涂层的防氧化效果较差。施釉后的坯体首先放在60～70度的干燥房中烘干2～5h,然后在120度下烘干,烘干时间大于等于8h。烘干后的防氧化涂料要求和坯体结合强度高，不龟裂,不起泡,不脱落。
3.防氧化涂料的烧成
将烘干后的连铸三大件试样放在电炉中, 在氧化气氛下烧成,烧成条件分别为700度3h、1100度3h、1350度3h,烧成后的试样防氧化涂层外观光滑,没有棕眼、毛孔和滚釉等缺陷。切开后观察断面情况,发现试样在各温度点均没有发现有氧化现象。说明本涂料在高温氧化气氛下对连铸三大件产品有很好的保护效果。一般情况下, 烧后的防氧化涂层容易出现棕眼、毛孔和滚釉等缺陷, 这主要是防氧化涂料在干燥和烧成早期出现裂纹造成的,出现裂纹部位的防氧化涂层在高温时与坯体剥离, 造成愈合不完全, 形成棕眼和滚釉等缺陷。虽然连铸三大件产品的主要成分都为铝碳,但工作条件不同, 各自的添 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
加物也不同, 同一种防氧化涂料用在长水口上,使用效果较好, 但用在整体塞棒和浸入式口上效果可能会一般。通过试验发现,三大件产品中浸入式水口对防氧化涂料要求较苛刻, 所以把防氧化涂料的主要工作集中在浸入式水口上。在试验中也证实了连铸三大件发生氧化的温度多集中在550～700度和1100度以上的温度段。因为含碳耐火材料在550 e 时碳开始氧化, 而防氧化涂料在550度没有产生液相,或产生的液相量相对较少,不足以封闭含碳制品表面,所以为提高含碳耐火材料的使用寿命，如果烘烤条件允许,在550～700度温度区间应提高升温速度。另外,防氧化涂料在1100度以上烘烤及使用时,随着时间的延长,防氧化涂层变薄甚至被坯体吸收。这是因为涂料中的Na2O、K2O、Li2O 和B2O3挥发,如果其他组分不合适时,防氧化涂层容易变薄,最后消失，失去了对含碳耐火材料的保护作用。防氧化涂料的使用状态连铸三大件防氧化涂料一般有两种状态:一种是含碳制品防氧化涂层不经高温成釉直接去现场使用,制品在烘烤及使用时成釉,现多数生产含碳连铸三大件厂家普遍采用这种生产工艺；另一种是喷涂防氧化涂料的制品经高温窑快速烧成,防氧化涂层已形成釉层,这种防氧化涂料的使用效果较好,并且也避免了因涂料吸潮而影响了防氧化效果,但这种工艺增加了生产成本。
4.使用
选用钾长石、锂辉石、石英及硼熔块等为主要原料研制的防氧化涂料, 涂在浸入式水口表面,经烘干后, 涂层和水口外表面附着良好,涂层没有出现裂纹及鼓泡现象，强度较高。涂有试验涂料的浸入式水口在某钢厂试用。钢厂采用浸入式水口和中间包同时烘烤的方式,烘烤时间12h,烘烤最高温度1000度。浸入式水口的使用时间为12h，使用后的浸入式水口取碗口部向下150mm 处切开,发现水口外部有8mm左右的轻微氧化现象,其余为未氧化层。釉层颜色黑亮,没有裂纹产生,说明涂料和浸入式水口本体的线膨胀系数匹配,并且涂料自身愈合性较好。从使用结果可知,涂有本试验防氧化涂料的浸入式水口,氧化主要发生在低温烘烤阶段,就防氧化涂料的使用效果来看,已经满足了使用要求。
5.结语
(1)使用钾长石、锂辉石、石英及硼熔块为主要原料,可开发出性能优良的防氧化涂料。
(2)防氧化涂料对连铸三大件失去防氧化作用多发生在成釉前及部分氧化物挥发后。
(3)连铸三大件的组分不同, 对防氧化涂料的要求也不同。
4.1.4 结合剂
连铸“三大件”几乎无例外地采用酚醛树脂作为结合剂，连铸“三大件”的热处理实际上就是控制树脂碳化，形成碳结合，赋予制品有足够的使用强度。所用树脂的基本要求是性能稳定、残碳高、黏度合适。树脂的特点是碳化时会排放和分解出大量气体，对制品强度和气孔率都有较大或决定性影响，进而影响到了制品的使用性能，选择一种 武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
合适的树脂是生产高质量产品的重要环节。树脂的加入量因材料的不同、石墨含量的不同而有所区别，一般在总量的6％～12％之间。
4.2 坯料制备
连铸“三大件”坯料质量是影响到后续工艺和最终产品性能好坏的非常关键的因素，是保证产品具有均匀一致组织结构和性能的前提条件。对坯料的要求是：合适的树脂加入量，各组分分布均匀，有造粒效果，流动性好，成型性好。坯料制备设备和工艺参数的选择对此有重要影响。常用混料设备为高速混练机，混料过程为按合理的加料顺序加入骨料、预混合粉料、石墨、树脂等，混练，兼具造粒作用。烘干设备可采用耐火材料常规干燥设备，也可采用流化干燥床，操作中要严格控制干燥温度和坯料的干燥程度，以保障有良好的成型性能和坯体强度，一般干燥温度不超过80℃。
4.3 成型
根据连铸“三大件”的外型细长、中间有流钢通道的结构特点和使用时高可靠性、高重现性的要求，生产中采用冷等静压应是当前最合适的成型方式，能保证细长中空结构的水口在整个长度方向上具有相同的品质。所用设备为冷等静压机，液体介质，橡胶模套，钢制模芯。较合适的工艺参数是压力取120~200 MPa，一定的升压、保压和卸压曲线。
4.4 热处理
热处理作用在于使树脂分解碳化，形成碳结合，赋予制品以合适的强度和性能。在热处理工艺中，为防止石墨氧化，控制热处理气氛为惰性或还原气氛，热处理制度的制定参照树脂在加热过程中的挥发分的排出和分解反应温度而制定，热处理温度常取900～1250℃，热处理设备多为梭式窑。
4.5 无损探伤
连铸“三大件”在使用上的不可重复性要求产品杜绝任何内部损伤，产品检测需采用无损探伤，所用仪器为X光探伤仪。
4.6 加工和表面涂层
等静压成型品的外型尺寸，特别是配合尺寸尚达不到要求精度，三大件产品局部或全部外型尺寸需进行加工。同时，为防止在现场烘烤和使用时免遭氧化，产品表面要涂以保护涂料。所配制的涂料在较低温度下(600～750℃)能熔化成釉，并能在产品表面良好铺展和能在较宽的温度范围内维持黏度无大的变化，起到保护石墨不氧化作用。
虽然连铸“三大件”在原材料选用，生产工艺，性能要求等方面有诸多相同之处，但由于使用位置不同，使用条件不同，所起的功能不完全相同，在最终产品的要求上有所不同，在材质，结构等方面还有各自的特点。武汉科技大学耐火材料新技术课程论文
4连铸“三大件”使用中的问题
铝碳质水口由于具有一系列的优点,但也存着下列问题: 碳可以增加耐火材料的抗热震性，并在一定程度上增加材料的耐腐蚀性，但是由于含有碳，使得耐火材料对氧化非常敏感，一旦材料中的碳被氧化,就会使强度降低，钢水就会轻易的穿过脱碳层，造成材料的侵蚀。因不耐侵蚀而导致在渣线部位形成缩颈现象甚至断裂；水口内壁容易被钢水脱氧产物Al2O3 等沉积而堵塞水口。并且由于新连铸技术的采用,浇钢温度高,拉速高,保护渣粘度较低,因而保护渣对浸入式水口的侵蚀加剧,Al2O3-C已不能满足这些种苛刻条件。为了解决上述问题,上个世纪80年代日本从材质开发出一种Al2O3C质复合材料。这是由于氧化锆具有优良的化学稳定性, 难以被以CaO中的ZrO2 增强了熔渣的粘度, 而未被溶解的氧化锆颗粒又增强了渣的表观粘度。从而降低了保护渣对氧化锆-石墨渣线层的侵蚀,提高了水口的耐侵蚀性。实践证明,优质铝锆碳质复合水口比铝碳质水口寿命提高近一倍,使用寿命可达到1200min。武汉钢铁学院和秦皇岛耐火材料厂合作,于1988年在国内首先试制成功了铝碳/锆碳复合式水口,最高浇铸炉数11 炉(通钢量789.4t),使用后的水口砖无剥落, 无裂纹, 复合式水口无异常现象,水口孔侧渣线处平均侵蚀速度0.720mm炉～0.95mm炉,水口内径侵蚀速度为0.125mm炉～0.166mm炉。目前, 我国石英质水口的使用寿命为4～5次,铝碳质水口的使用寿命为5～7次,铝碳一锆碳质复合水口的使用寿命为6～9次,明显优于前两种。例如青岛耐火厂生产的铝碳一锆碳质复合水口在宝钢大板坯连铸机上应用,其寿命为6～8次,连浇时间为330min～440min,通钢量750t～1200t,Al2O3附着不超过3mm～4mm。
参考文献
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第三篇：连铸三大件项目可行性研究报告
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连铸三大件项目可行性研究报
告
本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。
可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。
对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。
可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。
投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。
报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。
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第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容 第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论
一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性 第二章 连铸三大件项目总论 第一节 连铸三大件项目背景
一、连铸三大件项目名称
二、连铸三大件项目承办单位
三、连铸三大件项目主管部门
四、连铸三大件项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
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二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、连铸三大件项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、连铸三大件项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、连铸三大件项目财务和经济评论
十、连铸三大件项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议
第三章 连铸三大件项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析
第二节 连铸三大件项目相关政策分析
一、国家政策
二、连铸三大件项目行业准入政策
三、连铸三大件项目行业技术政策 第三节 地方政策
第四章 连铸三大件项目背景和发展概况
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第一节 连铸三大件项目提出的背景
一、国家及连铸三大件项目行业发展规划
二、连铸三大件项目发起人和发起缘由 第二节 连铸三大件项目发展概况
一、已进行的调查研究连铸三大件项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、连铸三大件项目建议书的编制、提出及审批过程 第三节 连铸三大件项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、连铸三大件项目建设的必要性
四、连铸三大件项目建设的可行性 第四节 投资的必要性
第五章 连铸三大件项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
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第二节 重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
六、西南区域
七、华中区域
第三节 企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章 连铸三大件项目行业财务指标分析参考 第一节 连铸三大件项目行业产销状况分析 第二节 连铸三大件项目行业资产负债状况分析 第三节 连铸三大件项目行业资产运营状况分析 第四节 连铸三大件项目行业获利能力分析 第五节 连铸三大件项目行业成本费用分析
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第七章 连铸三大件项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查
一、拟建 连铸三大件项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节 连铸三大件项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节 连铸三大件项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节 连铸三大件项目产品方案和建设规模
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一、产品方案
二、建设规模
第五节 连铸三大件项目产品销售收入预测
第八章 连铸三大件项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节 建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择
一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章 连铸三大件项目应用技术方案 第一节 连铸三大件项目组成 第二节 生产技术方案
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一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节 土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
四、土建工程造价估算 第五节 其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
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第十章 连铸三大件项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状
一、连铸三大件项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能 第二节 连铸三大件项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节 连铸三大件项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案
一、连铸三大件项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
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二、连铸三大件项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、连铸三大件项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节 劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
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三、人员培训及费用估算
第十二章 连铸三大件项目实施进度安排 第一节 连铸三大件项目实施的各阶段
一、建立 连铸三大件项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节 连铸三大件项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节 连铸三大件项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
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第十三章 投资估算与资金筹措 第一节 连铸三大件项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节 资金筹措
一、资金来源
二、连铸三大件项目筹资方案 第三节 投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析
第五节 社会效益和社会影响分析
一、连铸三大件项目对国家政治和社会稳定的影响
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二、连铸三大件项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、连铸三大件项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、连铸三大件项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、连铸三大件项目对合理利用自然资源的影响
六、连铸三大件项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
第十五章 连铸三大件项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险
第十六章 连铸三大件项目行业发展趋势分析
第一节 我国连铸三大件项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国连铸三大件项目行业发展的主要问题
二、促进连铸三大件项目行业发展的对策 第二节 我国连铸三大件项目行业发展趋势分析
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第三节 连铸三大件项目行业投资机会及发展战略分析
一、连铸三大件项目行业投资机会分析
二、连铸三大件项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 连铸三大件项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、连铸三大件项目行业投资风险的规避及对策
第十七章 连铸三大件项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见
五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节 我国连铸三大件项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
第十八章 财务报表
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第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表
第十九章 连铸三大件项目投资可行性报告附件 1、连铸三大件项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、连铸三大件项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、连铸三大件项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、连铸三大件项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表 15、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表
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第四篇：流化床锅炉耐火保温内衬材料要求
探索了循环流化床锅炉各部位工作特性对其内衬材料的性能要求，并提出了相应的实际应用方案。
关键字：循环流化床锅炉 锅炉内衬 耐磨耐腐蚀性能 引 言
循环流化床锅炉（简称CFBB）的燃烧特点是节约能源，减少对大气的污染，是我国热能动力发展的方向。在CFBB中，飞灰循环倍率较高的情况下，可以提高燃烧效率，增强传热效果，但循环倍率的高低也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度，因此，较高的循环倍率将导致含灰烟气流对内衬及受热面的严重磨损。如果煤质变差，灰分增加，燃煤量也增加，造成烟气中飞灰浓度剧增，更加剧了锅炉内衬的磨损。流化床锅炉的燃烧方式和性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。而实际情况是，内衬使用寿命一般较短，要频繁地拆换检修，这对整个热力机组不利，造成较大经济损失。解决好CFB锅炉内衬的破坏问题，是进一步发展流化床燃烧技术的 循环流化床锅炉工况分析
CFBB的炉膛运行在一种特殊的流体动力特性下，细颗粒被以超过平均粒径颗粒终端速度的气流输送通过炉膛，同时又有足够的颗粒返混以保证炉膛内的温度分布均匀。
离开炉膛的大部分颗粒，由气固分离装置捕集并以足够高的速率从靠近炉膛底部的回送口再循环进入炉膛，使炉膛内的颗粒返混维持在最低程度。
燃烧一次风（风量通常小于化学当量值）通过布风装置送入炉膛，二次风则在布风装置以上的一定高度从侧壁送入炉膛。燃料在炉膛中燃烧产生热量，这些热量一部分由布置在炉膛内的水冷或蒸汽冷却受热面所吸收，余下部分则被尾部的对流受热面所吸收。
通常被称为快速流态化或稀相返混的特殊流体动力特性的形成，对循环流化床是非常关键的。风速、再循环速率、颗粒特性、物料量和系统几何形状的特殊组合，就可以产生特殊的流体动力特性。在这种流体动力特性下，固体物料被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，同时在这种流体动力特性下，固体物料并不像在垂直气力输送系统中立即被气流所夹带，相反地物料以颗粒团的形式上下运动、产生高度的返混。这种细长的颗粒团既向上运动、向周围运动，也向下运动。颗粒团不断地形成、解体又重新形成。这种特殊的流体动力特性也可携带一定数量其终端速度远大于截面平均气速的大颗粒物料，这种气固运动方式产生了大的气固滑移速度。上述特性使循环流化床锅炉区别于其它形式的锅炉。
循环流化床锅炉的炉膛中有一定量的固体颗粒，这些颗粒的粒度通常在0.1～0.3mm范围内。固体颗粒包括：
（1）砂或砾石（燃用木屑等低灰燃料时）；
（2）新鲜的或反应过的石灰石（燃用高硫煤或需要脱硫时）；
（3）煤灰（燃用高灰或中灰煤而不需要脱硫时）。
有时床料也可以是组合物料。燃料的粒度（特别对于低灰燃料）并不一定对床料的粒度起控制作用，这是因为在循环流化床锅炉中燃料只占床料总量的很小一部分（1～3%）。流化床锅炉的工作特性决定了它必然对内衬材料的性能有更高的要求。内衬材料的性能要求
对CFBB内衬材料的性能可按下列步骤进行分析：①熟悉系统特点和整体性能；②分析内衬敷设点的工作环境；③了解内衬敷设和锅炉性能的相关因素；④确定内衬的目的与功能。
按照上述步骤对低循环倍率CFBB的几种常见炉型典型内衬进行分析，其性能要求如下：
（1）内循环涡流型湍流床内衬，要求高耐磨、高耐温性和抗冲刷；
（2）高温外循环分离器入口段内衬，要求高耐磨、高耐温性；
（3）中温外循环分离器入口，要求高耐磨、高耐温性；
（4）中、高温外循环分离器筒体，要求耐热、保温、热惰性小；
（5）点火燃烧室烟道，要求耐热；
（6）悬浮室，要求高耐热、耐磨、热惰性小。
对燃用城市废弃物、化工废料等含腐蚀性成分的CFBB，要根据具体情况考虑防腐和内衬材料的稳定性等问题。
蒸发量35t/h以上的外循环CFBB膜式或光管组成的炉膛，炉型为悬吊式。对这种炉膛的湍流床和悬浮室内衬结构设计要求：内衬要薄，宜单层结构，材料的物化性能要高。薄体内衬与CFBB具有快速负荷响应能力的特性相适应。
蒸发量35t/h以下的CFBB一般采用光管宽节距管架式或支撑式水冷壁。这种内衬多采用复合结构。内衬的荷载靠水泥地基承担或用分段卸载方式导给炉室构架。这种结构由耐磨耐热层、绝热层、保温层和密封层组成。该结构热惰性较大，不适应负荷突变的需要。内衬材料的实际应用
材料选择要从材料的物化性质（包括耐磨性、耐热性、耐蚀性、导热性、稳定性、热胀性、收缩率、抗压抗折性和容重）着手，兼顾经济性。结合内衬部位的特点、承载内衬的部件结构、耐温抗磨要求进行综合比较，做到技术先进、结构可靠和经济合理。
其中对内衬材料耐磨性影响最直接的因素是抗压强度。B．CLAVAUD等人曾做了400个样品的磨蚀试验，按ASTM C704法的磨蚀与冷态抗压强度之间的关系见图2。由图2可见，当冷态抗压强度高于80MPa时，磨损量较低；高于120MPa时，磨损量可确保低于12cm3；高于140MPa时，磨损量可低于4cm3。图3为1000℃下热态磨损和1000℃烧后冷态磨损之间的关系。我们认为：一般磨损部位，其材料的冷态抗压强度达到80MPa就够了；对于磨损严重的部位（如旋风筒入口处），其抗压强度最好能达到140MPa左右，这时按ASTM C704法试验的磨损量低于4cm3；对于耐磨浇注料来说，强度应选得更高些。
在湍流床部位，内衬的工作条件恶劣，要求内衬材料应有高耐磨性，耐温好，抗折耐压性好以及导热系数低，容重尽量小的特点。应主要着眼于满足耐磨和耐温这两个条件，再考虑能否满足适应温度频繁变化的抗热震稳定性，导热系数可限定在15～20W/（m．K）范围内。满足这样条件的材料有两种：一种是SiC，另一种是黑体硅酸锆。两种材料性质基本相同。两种材料的缺点是容重都较大（＞2500kg/m3），价格较贵。由于湍流床区域内衬面积只占炉室内衬敷设总面积的1/4左右，使用这种材料寿命长，稳定性好，可减少因炉衬事故而导致的停炉检修次数，节省运行费用。因此，综合效果还是较好。
外循环CFBB分离器入口处是易磨损区，材料应选耐磨的，分离器筒体部分内衬要耐高温。因为对高温型分离器，有一部分未燃尽粒子有时会在这里继续燃烧。CFBB的分离灰主要部分要参与再循环以控制床温和提高燃烧效率。灰入炉温度要求不大于烟气炉膛出口温度与分离器灰出口温度差±5℃范围，这也就要求该区域内衬结构既要耐热又要保温。要求耐热材料的导热系数＜2 W/（m．K）。这种材料可选择高铝制品或其它相近材料。结 语
CFBB内衬材料随着锅炉向高参数、大容量、新技术发展而不断发展，开发了许多新品种、新的施工方法和技术，促进了内衬结构的创新和改进，使耐磨耐热性能不断改善，推动了流化床燃烧技术的进步探索了循环流化床锅炉各部位工作特性对其内衬材料的性能要求，并提出了相应的实际应用方案。
关键字：循环流化床锅炉 锅炉内衬 耐磨耐腐蚀性能 引 言
循环流化床锅炉（简称CFBB）的燃烧特点是节约能源，减少对大气的污染，是我国热能动力发展的方向。在CFBB中，飞灰循环倍率较高的情况下，可以提高燃烧效率，增强传热效果，但循环倍率的高低也确定了炉内烟气中固体颗粒的浓度，因此，较高的循环倍率将导致含灰烟气流对内衬及受热面的严重磨损。如果煤质变差，灰分增加，燃煤量也增加，造成烟气中飞灰浓度剧增，更加剧了锅炉内衬的磨损。流化床锅炉的燃烧方式和性质决定了锅炉内衬的工作状况，要长期地经受带煤粒子的高温烟气高速冲刷，并且要在一定的工作年限内保持正常运转而不损坏。而实际情况是，内衬使用寿命一般较短，要频繁地拆换检修，这对整个热力机组不利，造成较大经济损失。解决好CFB锅炉内衬的破坏问题，是进一步发展流化床燃烧技术的 循环流化床锅炉工况分析
CFBB的炉膛运行在一种特殊的流体动力特性下，细颗粒被以超过平均粒径颗粒终端速度的气流输送通过炉膛，同时又有足够的颗粒返混以保证炉膛内的温度分布均匀。
离开炉膛的大部分颗粒，由气固分离装置捕集并以足够高的速率从靠近炉膛底部的回送口再循环进入炉膛，使炉膛内的颗粒返混维持在最低程度。
燃烧一次风（风量通常小于化学当量值）通过布风装置送入炉膛，二次风则在布风装置以上的一定高度从侧壁送入炉膛。燃料在炉膛中燃烧产生热量，这些热量一部分由布置在炉膛内的水冷或蒸汽冷却受热面所吸收，余下部分则被尾部的对流受热面所吸收。
通常被称为快速流态化或稀相返混的特殊流体动力特性的形成，对循环流化床是非常关键的。风速、再循环速率、颗粒特性、物料量和系统几何形状的特殊组合，就可以产生特殊的流体动力特性。在这种流体动力特性下，固体物料被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，同时在这种流体动力特性下，固体物料并不像在垂直气力输送系统中立即被气流所夹带，相反地物料以颗粒团的形式上下运动、产生高度的返混。这种细长的颗粒团既向上运动、向周围运动，也向下运动。颗粒团不断地形成、解体又重新形成。这种特殊的流体动力特性也可携带一定数量其终端速度远大于截面平均气速的大颗粒物料，这种气固运动方式产生了大的气固滑移速度。上述特性使循环流化床锅炉区别于其它形式的锅炉。
循环流化床锅炉的炉膛中有一定量的固体颗粒，这些颗粒的粒度通常在0.1～0.3mm范围内。固体颗粒包括：
（1）砂或砾石（燃用木屑等低灰燃料时）；
（2）新鲜的或反应过的石灰石（燃用高硫煤或需要脱硫时）；
（3）煤灰（燃用高灰或中灰煤而不需要脱硫时）。
有时床料也可以是组合物料。燃料的粒度（特别对于低灰燃料）并不一定对床料的粒度起控制作用，这是因为在循环流化床锅炉中燃料只占床料总量的很小一部分（1～3%）。流化床锅炉的工作特性决定了它必然对内衬材料的性能有更高的要求。内衬材料的性能要求
对CFBB内衬材料的性能可按下列步骤进行分析：①熟悉系统特点和整体性能；②分析内衬敷设点的工作环境；③了解内衬敷设和锅炉性能的相关因素；④确定内衬的目的与功能。
按照上述步骤对低循环倍率CFBB的几种常见炉型典型内衬进行分析，其性能要求如下：
（1）内循环涡流型湍流床内衬，要求高耐磨、高耐温性和抗冲刷；
（2）高温外循环分离器入口段内衬，要求高耐磨、高耐温性；
（3）中温外循环分离器入口，要求高耐磨、高耐温性；
（4）中、高温外循环分离器筒体，要求耐热、保温、热惰性小；
（5）点火燃烧室烟道，要求耐热；
（6）悬浮室，要求高耐热、耐磨、热惰性小。
对燃用城市废弃物、化工废料等含腐蚀性成分的CFBB，要根据具体情况考虑防腐和内衬材料的稳定性等问题。
蒸发量35t/h以上的外循环CFBB膜式或光管组成的炉膛，炉型为悬吊式。对这种炉膛的湍流床和悬浮室内衬结构设计要求：内衬要薄，宜单层结构，材料的物化性能要高。薄体内衬与CFBB具有快速负荷响应能力的特性相适应。
蒸发量35t/h以下的CFBB一般采用光管宽节距管架式或支撑式水冷壁。这种内衬多采用复合结构。内衬的荷载靠水泥地基承担或用分段卸载方式导给炉室构架。这种结构由耐磨耐热层、绝热层、保温层和密封层组成。该结构热惰性较大，不适应负荷突变的需要。内衬材料的实际应用
材料选择要从材料的物化性质（包括耐磨性、耐热性、耐蚀性、导热性、稳定性、热胀性、收缩率、抗压抗折性和容重）着手，兼顾经济性。结合内衬部位的特点、承载内衬的部件结构、耐温抗磨要求进行综合比较，做到技术先进、结构可靠和经济合理。
其中对内衬材料耐磨性影响最直接的因素是抗压强度。B．CLAVAUD等人曾做了400个样品的磨蚀试验，按ASTM C704法的磨蚀与冷态抗压强度之间的关系见图2。由图2可见，当冷态抗压强度高于80MPa时，磨损量较低；高于120MPa时，磨损量可确保低于12cm3；高于140MPa时，磨损量可低于4cm3。图3为1000℃下热态磨损和1000℃烧后冷态磨损之间的关系。我们认为：一般磨损部位，其材料的冷态抗压强度达到80MPa就够了；对于磨损严重的部位（如旋风筒入口处），其抗压强度最好能达到140MPa左右，这时按ASTM C704法试验的磨损量低于4cm3；对于耐磨浇注料来说，强度应选得更高些。
在湍流床部位，内衬的工作条件恶劣，要求内衬材料应有高耐磨性，耐温好，抗折耐压性好以及导热系数低，容重尽量小的特点。应主要着眼于满足耐磨和耐温这两个条件，再考虑能否满足适应温度频繁变化的抗热震稳定性，导热系数可限定在15～20W/（m．K）范围内。满足这样条件的材料有两种：一种是SiC，另一种是黑体硅酸锆。两种材料性质基本相同。两种材料的缺点是容重都较大（＞2500kg/m3），价格较贵。由于湍流床区域内衬面积只占炉室内衬敷设总面积的1/4左右，使用这种材料寿命长，稳定性好，可减少因炉衬事故而导致的停炉检修次数，节省运行费用。因此，综合效果还是较好。
外循环CFBB分离器入口处是易磨损区，材料应选耐磨的，分离器筒体部分内衬要耐高温。因为对高温型分离器，有一部分未燃尽粒子有时会在这里继续燃烧。CFBB的分离灰主要部分要参与再循环以控制床温和提高燃烧效率。灰入炉温度要求不大于烟气炉膛出口温度与分离器灰出口温度差±5℃范围，这也就要求该区域内衬结构既要耐热又要保温。要求耐热材料的导热系数＜2 W/（m．K）。这种材料可选择高铝制品或其它相近材料。结 语
CFBB内衬材料随着锅炉向高参数、大容量、新技术发展而不断发展，开发了许多新品种、新的施工方法和技术，促进了内衬结构的创新和改进，使耐磨耐热性能不断改善，推动了流化床燃烧技术的进步
一、什么是耐火材料？
耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料．
二、耐火材料种类：
1、酸性耐火材料通常指SiO2含量大于93%的耐火材料，它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀，但易于与碱性熔渣起反应。
2、碱性耐火材料一般是指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高，抵抗碱性渣的能力强。
3、硅酸铝质耐火材料是指以SiO2-Al2O3为主要成分的耐火材料，按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质（Al2O3 15~30%）,粘土质（Al2O3 30~48%），高铝质（Al2O3大于48%）三类。
4、熔铸耐火材料是指用一定方法将配合料高温熔化后，浇注成的具有一定形状的耐火制品。
5、中性耐火材料是指高温下与酸性或碱性熔渣都不易起明显反应的耐火材料，如炭质耐火材料和铬质耐火材料。有的将高铝质耐火材料也归于此类。
6、特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。
7、不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料，能直接使用或加适当的液体调配后使用。不定型耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料，其耐火度不低于1580℃.随着我国加入世贸组织，国产的耐火材料及耐火制品面临国外的长寿、节能、功能化新型产品的挑战，市场竞争日趋激烈。对此，有关专家指出，我国耐材产业应当加快优化调整，实行强强联合，淘汰落后生产线，加强科研和生产经营，调整产品结构，以尽快适应国内外钢铁工业发展的需要。
三、经常使用的耐火材料有那些？
经常使用的普通耐火材料有硅砖、半硅砖、粘土砖、高铝砖、镁砖等。
经常使用的特殊材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。
经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等.经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。
四、耐火材料的物理性能包括那些？
耐火材料的物理性能包括结构性能、热学性能、力学性能、使用性能和作业性能.耐火材料的结构性能包括气孔率、体积密度、吸水率、透气度、气孔孔径分布等.耐火材料的热学性能包括热导率、热膨胀系数、比热、热容、导温系数、热发射率等。
耐火材料的力学性能包括耐压强度、抗拉强度、抗折强度、抗扭强度、剪切强度、冲击强度、耐磨性、蠕变性、粘结强度、弹性模量等。
耐火材料的使用性能包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗水化性、抗CO侵蚀性、导电性、抗氧化性等。
耐火材料的作业性包括稠度、塌落度、流动度、可塑性、粘结性、回弹性、凝结性、硬化性等。
第五篇：2014年国家公务员考试申论写作三大件
华图网校v.huatu.com 2014年国家公务员考试申论写作三大件
距离2014年国考越来越近了，相信大家的备考也进入了最后的攻坚阶段，这里华图教育专家和大家分享一下关于申论写作的三点注意事项，希望对备考有一定的帮助。
一、紧扣给定材料
从形式上讲，申论作答的题目虽然都是主观性的题目，但所有申论小题的答案均是来源于材料，或者以材料给定信息为切入点展开的，即使是文章写作题，在问题分析、对策提出、立意等方面也必须是依靠于材料。因此，答案的客观性比较高，关键的得分点大多来源于材料。紧扣给定材料是申论作答的重要原则，对于考试的成败意义重大
紧扣材料要满足以下三点要求：一是定位关键信息。在审清题干的基础上，一定要回到材料中去寻找相关信息，尽量使用材料中的关键性词句。没有明显可用的语句时要学会提炼主要大意作为答案。二是忠于材料主旨。答案所涉及的问题、分析、对策等都要与材料的主旨保持一致，尤其是文章写作，必须与材料的整体立意一直，脱离材料随意发挥必然离题万里，偏离得分点。三是摆脱模板束缚。很多同学从一些不负责任的书和辅导班上学了一些答题模板，作答时生搬硬套，虽然看上去头头是道，条理清楚，但实则脱离材料，答非所问，造成严重丢分。
二、培养公务员思维
公务员考试是招录国家机关工作人员的选拔性考试，其题目设置和阅卷规则，无不体现着机关工作的思维方式，即公务员思维，要站在政府的角度思考问题，坚持理论联系实际，实事求是，理性客观，能够从法律、制度、政策、经济等各种角度全盘考虑问题。很多考生是应届毕业或者有着不长的工作经验，思考问题往往理想化、片面化和情绪化。在这种情况下，思维的转变对同学们的作答就显得尤为重要，思维是根本，没有正确的思维方式，作答的内容就会成为无源之水、无本之木。
公务员思维的培养，需要大家关注党和政府政策和制度的表述，在面对社会问题时，设想自己在处理问题时如何设身处地站在政府人员的立场上思考，如何既能维护党和政府的形象，又能切实解决问题，学习政府部门的问题处理方式，久而久之，思考和处理问题的能力就会大大提高。
三、卷面规范整洁
字如其人，文如其面，一份试卷的卷面情况很大程度上会影响阅卷老师对作者的印象。在阅卷过程中，阅卷老师每天要面对数百份以上的试卷，自然会对那些美观整洁的试卷青睐有加。
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卷面整洁并不是要求大家一定要字体优美，但要满足以下三个要求：书写规范、无错别字、标点正确。根据多年的教学经验，阅卷老师对文章卷面的整体印象基本涉及到以上三点，书写尽量使用较为端正的楷体字，错别字过多既影响阅卷老师印象，也有严格的扣分标准。标点符号的错误是不少同学容易犯的，句号、问号、叹号、逗号等一般占一个字的位置，不出现在一行之首等。整洁规范的卷面是获取理想分数的基础。
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