連鑄“三大件”雖然功能不同，但生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝基本相同。三大件是指連鑄生產(chǎn)過程中所使用的塞棒、長水口和浸入式水口三種功能性耐火材料。連鑄“三大件”中除少量的浸入式水口為熔融石英外，絕大多數(shù)為鋁碳質(zhì)材料，所以生產(chǎn)的主要原料可以分為主體原料、石墨原料、添加劑和結(jié)合劑。由于原料對產(chǎn)品的性能影響很大，因此生產(chǎn)連鑄“三大件”的原料的粒度、純度及結(jié)構(gòu)都有嚴(yán)格的要求。
主體原料。主體原料主要有各種剛玉原料、電熔鎂砂、尖晶石、電熔氧化鋯、熔融石英及電熔莫來石等。主體原料的選擇依據(jù)產(chǎn)品的不同和部位不同而選擇不同的主體原料。通?！叭蠹北倔w使用的原料為剛玉或高鋁原料，渣線部位采用部分穩(wěn)定的電熔氧化鋯原料，塞棒棒頭、水口的碗部依據(jù)連鑄的鋼種不同可以選用剛玉、電熔氧化鎂、尖晶石等材質(zhì)，石英和莫來石作為改善熱震穩(wěn)定性的原料引入。一般要求骨料的原料粒度在1mm以下。
石墨原料。連鑄“三大件”產(chǎn)品中大量使用石墨是為了使得產(chǎn)品具有高的抗熱震性和抗侵蝕性，但是使用石墨帶來不利的影響是產(chǎn)品易于氧化。因此為了防止石墨的氧化和提高產(chǎn)品的抗侵蝕性，常常使用高純度的鱗片石墨。
添加劑。為了改善連鑄“三大件”產(chǎn)品的使用性能，常常在配料中加入一定量起改性作用的添加劑，如抗氧化劑。常用的抗氧化劑有金屬鋁粉、硅粉、碳化硅、碳化硼、Al-Si 和Al-Mg合金粉等。添加劑的加入有時是利用在熱處理過程中生成非氧化物，如SiC、Si3N4、AlN等增強(qiáng)材料的性能;或者是在使用過程中先于石墨氧化，能將CO還原成C，抑制制品中C的消耗速度;或生成C和氧化物，提高耐火材料的致密度，形成保護(hù)層，促進(jìn)石墨的結(jié)晶，提高制品的高溫強(qiáng)度。
有機(jī)結(jié)合劑。連鑄“三大件”所使用的結(jié)合劑均為樹脂，有酚醛樹脂也有糠醛酚醛等，都是利用樹脂經(jīng)熱處理后會形成碳結(jié)合，使得制品具有較高的強(qiáng)度，因此要求樹脂應(yīng)具有較高的殘?zhí)?、合適的黏度和穩(wěn)定的性能，樹脂的加入量通常在5%~10%。
生產(chǎn)工藝過程為：坯料的制備一等靜壓成型一干燥、熱處理一整形一X-探傷一表面防氧化涂層一包裝入庫。
(1) 坯料的制備包括配料、混料、造粒和干燥等過程。配料是將原材料按照預(yù)定質(zhì)量百分比進(jìn)行準(zhǔn)確配料;混料、造粒是將配好的物料混合，添加結(jié)合劑，并利用造粒機(jī)造粒，烘干粒料使之滿足成型條件。常用的混料、造粒設(shè)備為高速混碾機(jī)，加料時先加入骨料、樹脂、石墨和預(yù)混合粉等，高速混碾機(jī)同時還具有造粒的作用。干燥設(shè)備可以采用普通的耐火材料常規(guī)干燥設(shè)備，也可以采用流化床干燥設(shè)備，一般要求干燥溫度不超過80℃。
(2) 成型：將第一步所得粒料加入中間為鋼制模芯的組合橡膠模具中，加料時需要注意從不同部位分別加入，封閉后等靜壓機(jī)壓制成型，同時選擇合適的壓力和升壓、保壓及泄壓曲線。
(3) 干燥、熱處理：干燥排除體中的揮發(fā)分，然后在隔絕空氣的條件下進(jìn)行焙燒, 使樹脂分解炭化，形成碳結(jié)合，使得材料具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。熱處理設(shè)備多為梭式窯，熱處理溫度常在1000 ~ 1250℃。
(4) X-探傷：連鑄“三大件”在使用時要求產(chǎn)品杜絕任何內(nèi)部損傷，產(chǎn)品檢測需采用無損探傷，所用儀器為X射線探傷儀。
(5) 加工和表面涂層：等靜壓成型品的外形尺寸，特別是配合尺寸尚達(dá)不到要求精度，“三大件”產(chǎn)品局部或全部外形尺寸需進(jìn)行加工。同時，為防止在現(xiàn)場烘烤和使用時氧化，產(chǎn)品表面要涂以保護(hù)涂料。所配制的涂料在較低溫度下(600~750℃)能熔化成釉，并能在產(chǎn)品表面良好鋪展和能在較寬的溫度范圍內(nèi)維持黏度無大的變化，起到保護(hù)石墨不氧化的作用。
