در عملیات ریختهگری پیوسته دستگاه ریختهگری پیوسته، استفاده پایدار از پوشش ملاقه، درپوش تاندیش و نازل غوطهوری کلید ریختهگری پیوسته با قابلیت اطمینان بالا است. استفاده از درپوش تندیش عمدتاً شامل نوک درپوش است. مشکل چسبندگی آخال ها و فرسایش میله درپوش در محل را می توان به طور موثر با اقداماتی مانند بهینه سازی فرآیند سرباره و تصفیه کلسیم حل کرد. بنابراین، مشکل فرسایش میله درپوش به کلید عملیات ریخته گری مداوم پایدار تبدیل شده است. ادبیات مرتبط عمدتاً علل و کنترل فرسایش نوک میله درپوش را مورد مطالعه قرار می دهد و گزارش های تحقیقاتی کمی در مورد خط سرباره میله درپوش وجود دارد. این مقاله با هدف حل مشکل فرسایش خط سرباره در فرآیند تولید، عوامل تأثیر فرسایش خط سرباره در فرآیند تولید فولاد حاوی آلومینیوم را در ترکیب با ادبیات مرتبط تحقیق و روشهای بازرسی و تجزیه تحلیل میکند و اقدامات کنترلی مربوطه را پیشنهاد میکند. .
تجزیه و تحلیل علل خوردگی استپر
1.1 مواد میله درپوش و نوع فولاد تولیدی
تمام میله های درپوش که در حال حاضر توسط فولاد زینگ استفاده می شود از کربن آلومینیوم (Al2O3-C) ساخته شده اند که در هنگام تولید فولاد کشته شده با آلومینیوم کم سیلیکون، به ویژه محتوای کربن نهایی، مستعد خوردگی خط سرباره درپوش است. محصولاتی مانند ML08Al و XGM6-1. فراوانی فرسایش خط سرباره در فولاد کم کربن، کم سیلیکون و آلومینیوم کشته شده زیر 0.10 درصد بیشتر است. در موارد شدید، سرعت فرسایش خط سرباره میله درپوش به 80 درصد می رسد و میله درپوش از خط سرباره می شکند و باعث وقفه در تولید می شود.
1.2 مکانیسم واکنش خوردگی در خط سرباره
اثر Marangoni نقش مهمی در خوردگی موضعی مواد نسوز در سطح مشترک سرباره فولاد ایفا می کند. در فرآیند تولید واقعی، خط سرباره مواد نسوز حاوی کربن در سطح مشترک سرباره-فولاد به دلیل اثر کشش سطحی نوسان می کند و در نتیجه مواد خط سرباره موضعی می شود. فرسایش. از آنجایی که خود میله درپوش به طور مداوم در تاندیش بالا و پایین می رود، فرسایش خط سرباره را تشدید می کند.
در تاندیش به منظور جلوگیری از تماس مستقیم فولاد مذاب و هوا و جلوگیری از اکسیداسیون ثانویه فولاد مذاب، یک ماده پوشش دهنده برای محافظت به سطح فولاد مذاب اضافه می شود. در این زمان، یک گرادیان دما در تاندیش ایجاد میشود که منجر به همرفت فولاد مذاب و سرباره در خط سرباره میشود که فرسایش خط سرباره درپوش را افزایش میدهد. این میکروسیرکولاسیون ناشی از همرفت در سطح مشترک سرباره و فولاد باعث افزایش مقاومت در برابر مقاومت خواهد شد. فرسایش چوب.
1.3 خوردگی میله درپوش توسط فولاد مذاب
هنگام تولید فولاد کم کربن، کم سیلیکون، آلومینیوم کشته شده با محتوای کربن کمتر از 0.10 درصد در فولاد مذاب، زیرا آلومینیوم برای کشتن اکسیداسیون استفاده می شود، فولاد مذاب با کلسیم و کلسیم تصفیه می شود. سپس روی دستگاه ریخته شود. در عین حال، تیمار کلسیم در فولاد مذاب باعث افزایش قابل توجه CaO در فولاد مذاب می شود. به جز دناتوره شدن Al2O3 در فولاد مذاب، اضافی [Ca] و [CaO] مقدار زیادی از 12CaO·7Al2O3، CaO را با Al2O3 در ماتریس پلاگین تشکیل می دهد. · Al2O3 و سایر آلومینات های کلسیم با ذوب پایین به فولاد مذاب و سرباره جریان پیدا می کنند تا خوردگی ایجاد کنند.
در فرآیند تولید واقعی، زمانی که میزان Al فولاد مذاب در {{0}}.045 درصد کنترل میشود و محتوای کلسیم در 0.010 درصد کنترل میشود، همچنان خوردگی رخ میدهد. از طریق تحقیقات ردیابی میدانی، مشخص شد که فرسایش اصلی خط سرباره در این زمان، لایه سرباره در ناحیه ریخته گری تندیش است. جزء میانی CaO با Al2O3 در ماتریس درپوش واکنش می دهد تا شرایط فرسایشی یکسانی ایجاد کند.
1.4 خوردگی خط سرباره توسط دمای تندیش
مشکل خوردگی خط سرباره درپوش فولادی بسیار کم کربن XGM6-1 تولید شده توسط فولاد Xing جدی ترین مشکل است. رابطه متناظر بین دمای تندیش و فرسایش خط سرباره محاسبه شده است. متوسط دمای تاندیش در سه بار اول ریختن در 1567 تا 1575 درجه کنترل می شود و سرباره استاپ فرسایش خط نسبتاً سبک است و هیچ فرسایشی رخ نداده است. میانگین دمای تاندیش در پنج بار ریختن گذشته در 1577 تا 1583 درجه کنترل شد و میله های درپوش فرسایش یافته و شکسته شدند.
بهبودها
2.1 سرباره کیسه بزرگ را به شدت کنترل کنید
منابع اصلی اجزای سرباره در ناحیه ریخته گری تندیش عبارتند از سرباره پالایش ملاقه، عامل پوشش دهنده تاندیش و اجزاء فولاد مذاب شناور در لایه سرباره. در میان آنها، سرباره تصفیه فولاد با آلومینیوم کشته شده با سیلیکون کم، که شدیدتر توسط میله درپوش خورده می شود، یک سیستم سرباره پالایشی با پایه بالا است و محتوای CaO در سرباره در 55 درصد -65 درصد کنترل می شود. سرباره بزرگ ملاقه هر کوره یک غنی سازی سرباره تصفیه شده در ناحیه نقطه تزریق تاندیش را تشکیل می دهد. در طی فرآیند پیمانکاری فرعی و زمانی که جریان فولادی ریخته شده بر سطح سرباره ناحیه نقطه تزریق اثر می گذارد، باعث می شود که سرباره تصفیه شده وارد ناحیه ریخته گری شده و باعث فرسایش درپوش شود. .
بنابراین لازم است سرباره شدن ملاقه بزرگ را به شدت کنترل کرد و از کنترل خودکار تشخیص سرباره استفاده کرد تا از سرباره شدن زیاد در پایان ریختن جلوگیری شود. در عین حال، عملیات سرباره سازی تندیش باید اتخاذ شود. هنگامی که ملاقه بزرگ به طور مداوم 5 تا 7 کوره فولاد مذاب میریزد، عملیات سربارهسازی سطح تندیش باید برای کنترل ضخامت لایه سرباره در ناحیه نقطه تزریق انجام شود.
2.2 گرمای بیش از حد بسته را کنترل کنید
خط مایع فولاد مذاب از درجه فولاد XGM6-1 1535 درجه است و سوپرهیت در 25 تا 45 درجه کنترل می شود. از فرآيند توليد واقعي، وقتي ميانگين سوپرهيت تانديش به 45 درجه مي رسد (دماي تانديش 1580 درجه است)، تمام خطوط سرباره فرسايش خارج از وضعيت ظاهر مي شوند. متوسط سوپرهیت تاندیش 15 درجه کاهش می یابد و میانگین دمای کنترل واقعی تاندیش به حدود 1560 تا 1565 درجه کاهش می یابد. فرسایش خط سرباره به طور قابل توجهی بهبود یافته است و نرخ فرسایش خط سرباره را می توان به طور پایدار در 20 درصد کنترل کرد.
2.3 بهینه سازی ترکیب عامل پوشش برای فولاد مذاب تاندیش
با توجه به وضعیت واکنش بین سرباره تاندیش و خط سرباره استاپر، نمی توان به طور کامل از مشکل ورود سرباره تصفیه شده به منطقه ریخته گری و گرمای بالای تاندیش در فرآیند تولید واقعی جلوگیری کرد. بنابراین، ترکیب عامل پوشش برای فولاد مذاب تاندیش برای درجات مختلف فولاد بهینه شده است. شرایط دمایی بسته، محتوای MgO را در عامل پوشش افزایش می دهد و ترکیب چند عنصری Mg-Ca-Al-Si را در لایه سرباره روکش میانی تشکیل می دهد. نقطه ذوب بالای 1600 درجه است. یک لایه محافظ در خط سرباره درپوش تشکیل می شود تا آسیب سرباره را کاهش دهد. بدنه میله در برابر خوردگی مقاوم است.
کنترل محتوای MgO در عامل پوشش باید با توجه به محدوده کنترل واقعی ملاقه فولاد مذاب تنظیم شود. هنگامی که محتوای MgO از 15 درصد بیشتر شود، نقطه ذوب سرباره تاندیش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. لایه سرباره در ناحیه ریختن ملاقه دارای پوسته است که بر کنترل طبیعی درپوش تأثیر می گذارد. مقدار افزوده شده از عامل پوشش دهنده تاندیش برای سیاه نگه داشتن سطح مایع فولاد مذاب تاندیش کنترل می شود.
با بهینه سازی ترکیب ماده پوشش دهنده تاندیش، یک لایه پوششی از ترکیب با ذوب بالا که عمدتاً از MgO تشکیل شده است در خط سرباره میله درپوش تشکیل می شود که از خوردگی مواد نسوز در خط سرباره از واکنش واسط سرباره-فولاد جلوگیری می کند. و به طور موثر عمر سرویس درپوش را بهبود می بخشد.
در نتیجه
(1) با کاهش حرارت فوق العاده فولاد مذاب در 15 درجه، سرعت فرسایش خط سرباره درپوش فولادی XGM{2}} را می توان به طور پایدار در 20 درصد کنترل کرد.
(2) سرباره زیر ملاقه بزرگ را به شدت کنترل کنید، عملیات تخلیه سرباره سطح مایع را افزایش دهید تا سرباره تصفیه شده غنی شده را در ناحیه نقطه تزریق تخلیه کنید، سرباره تصفیه را برای ورود به منطقه ریختن کاهش دهید، و منبع CaO را کاهش دهید. سرباره تاندیش
(3) با افزایش محتوای MgO در ماده پوشش دهنده فولاد مذاب تاندیش به بیش از 10 درصد، خوردگی مواد نسوز در خط سرباره را می توان کاهش داد و محتوای MgO را می توان تا بیش از 80 درصد تنظیم کرد تا از آن جلوگیری شود. خوردگی خط سرباره میله درپوش و افزایش عمر مفید میله درپوش.
