في عملية الصب المستمر لآلة الصب المستمر ، فإن الاستخدام المستقر لغطاء المغرفة ، والسدادة اللولبية ، وفوهة الغمر هي مفتاح الصب المستمر عالي الموثوقية. يتضمن استخدام سدادة tundish بشكل أساسي طرف السدادة. يمكن حل مشكلة التصاق الشوائب وتآكل قضيب السدادة في الموقع بشكل فعال من خلال تدابير مثل تحسين عملية الخبث ومعالجة الكالسيوم. لذلك ، أصبحت مشكلة تآكل قضيب السدادة مفتاح عمليات الصب المستمرة المستقرة. تدرس الأدبيات ذات الصلة بشكل أساسي أسباب تآكل طرف قضيب السدادة والتحكم فيه ، وهناك عدد قليل من التقارير البحثية حول خط الخبث لقضيب السدادة. تهدف إلى مشكلة تآكل خط الخبث في عملية الإنتاج ، تحلل هذه الورقة عوامل التأثير لتآكل خط الخبث السدادة في عملية إنتاج الفولاذ المحتوي على الألومنيوم جنبًا إلى جنب مع الأدبيات ذات الصلة وأساليب الفحص والتحليل ، وتقترح تدابير التحكم ذات الصلة .
تحليل أسباب تآكل السدادة
1.1 مادة قضيب السدادة ونوع إنتاج الصلب
جميع قضبان السدادة المستخدمة حاليًا بواسطة Xing Steel مصنوعة من كربون الألومنيوم (Al2O 3- C) ، والذي يكون عرضة لتآكل خط الخبث في السدادة عند إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ من الألومنيوم منخفض السيليكون ، وخاصة محتوى الكربون في النهاية النهائية. منتجات مثل ML 0 8Al و XGM 6-1. إن تواتر تآكل خط الخبث في الفولاذ منخفض الكربون ، والسليكون المنخفض ، والألومنيوم المقتول أقل من 0.10 في المائة أعلى. في الحالات الشديدة ، يصل معدل تآكل خط الخبث لقضيب السدادة إلى 80 في المائة ، وينكسر قضيب السدادة من خط الخبث ، مما يتسبب في توقف الإنتاج.
1.2 آلية تفاعل التآكل على خط الخبث
يلعب تأثير Marangoni دورًا مهمًا في التآكل المحلي للمواد المقاومة للحرارة في واجهة الخبث الفولاذي. في عملية الإنتاج الفعلية ، يتقلب خط الخبث للمواد المقاومة للصهر المحتوية على الكربون عند واجهة الخبث والصلب بسبب تأثير التوتر البيني ، مما ينتج عنه مواد موضعية لخط الخبث. التعرية. نظرًا لأن قضيب السدادة نفسه يتناوب باستمرار لأعلى ولأسفل في الغاطس ، فإنه سيزيد من تآكل خط الخبث.
في البوتقة ، من أجل تجنب الاتصال المباشر بين الفولاذ المصهور والهواء ومنع الأكسدة الثانوية للفولاذ المصهور ، تتم إضافة عامل تغطية إلى سطح الفولاذ المصهور للحماية. في هذا الوقت ، يتم إنشاء تدرج درجة الحرارة في السدادة ، مما يؤدي إلى الحمل الحراري للصلب المصهور والخبث عند خط الخبث ، مما يزيد من تآكل خط الخبث للسدادة. هذا الدوران الجزئي الناتج عن الحمل الحراري في واجهة الفولاذ الخبث سيزيد من مقاومة المقاومة. تآكل الخشب.
1.3 تآكل قضيب السدادة بالفولاذ المصهور
عند إنتاج فولاذ منخفض الكربون ، ومنخفض السيليكون ، ومقتول من الألمنيوم مع محتوى كربوني أقل من 0. 10 في المائة في الفولاذ المصهور ، نظرًا لاستخدام الألمنيوم لقتل إزالة الأكسدة ، فإن الفولاذ المصهور سيتم معالجته بالكالسيوم و ثم يلقي على الجهاز. في نفس الوقت ، فإن معالجة الكالسيوم في الفولاذ المصهور ستؤدي إلى زيادة CaO في الفولاذ المصهور بشكل كبير. باستثناء تمسخ Al2O3 في الفولاذ المصهور ، فإن الزيادة [Ca] و [CaO] ستشكل كمية كبيرة من 12CaO · 7Al2O3 ، CaO مع Al2O3 في مصفوفة القابس. · يتدفق Al2O3 وألومينات الكالسيوم الأخرى منخفضة الذوبان إلى الفولاذ المصهور والخبث لتشكيل التآكل.
في عملية الإنتاج الفعلية ، عندما يتم التحكم في محتوى Al من الفولاذ المصهور عند {{0}}. 045 بالمائة ، ومحتوى الكالسيوم يتم التحكم فيه عند 0.010 بالمائة ، يستمر التآكل. من خلال بحث التتبع الميداني ، وجد أن التآكل الرئيسي لخط الخبث في هذا الوقت هو طبقة الخبث في منطقة الصب في tundish. يتفاعل مكون CaO الأوسط مع Al2O3 في مصفوفة السدادة لإنتاج نفس حالة التآكل.
1.4 تآكل خط الخبث بسبب درجة حرارة البوتقة
XGM 6-1 مشكلة تآكل خط خبث سدادة الفولاذ الكربوني المنخفض للغاية التي تنتجها Xing Steel هي الأكثر خطورة. يتم حساب العلاقة المقابلة بين درجة حرارة التند وتآكل خط الخبث. يتم التحكم في متوسط درجة حرارة الغمر لأول ثلاث مرات عند 1567 ~ 1575 درجة ، وخبث السدادة. تآكل الخط خفيف نسبيًا ، ولم يحدث تآكل. تم التحكم في متوسط درجة الحرارة المتساقطة لآخر خمس مرات للصب عند 1577 ~ 1583 درجة ، وتآكلت قضبان السدادة وكسرت.
تحسينات
2.1 تحكم بصرامة في الخبث من الكيس الكبير
المصادر الرئيسية لمكونات الخبث في منطقة الصب في البوتقة هي خبث تكرير المغرفة ، عامل تغطية البوتقة وشوائب الفولاذ المصهور التي تطفو في طبقة الخبث. من بينها ، خبث تكرير الصلب منخفض السيليكون المقتول من السيليكون ، والذي يتآكل بشدة بواسطة قضيب السدادة ، وهو نظام خبث تكرير عالي الأساسي ، ويتم التحكم في محتوى CaO في الخبث بنسبة 55 بالمائة -65 في المائة. سيشكل خبث المغرفة الكبير لكل فرن تخصيبًا مكررًا للخبث في منطقة نقطة الحقن في المغسلة. أثناء عملية التعاقد من الباطن وعندما يؤثر تيار الصلب المصبوب على سطح الخبث في منطقة نقطة الحقن ، فإنه سوف يتسبب في دخول الخبث المكرر إلى منطقة الصب ويسبب تآكل السدادة. .
لذلك ، من الضروري التحكم الصارم في خبث المغرفة الكبيرة ، واستخدام التحكم الأوتوماتيكي للكشف عن الخبث لتجنب كمية كبيرة من الخبث في نهاية الصب. في نفس الوقت ، يجب اعتماد عملية الخبث السطحي. عندما تصب المغرفة الكبيرة باستمرار من 5 إلى 7 أفران من الفولاذ المصهور ، يجب تنفيذ عملية الخبث على مستوى اللولب للتحكم في سمك طبقة الخبث في منطقة نقطة الحقن.
2.2 التحكم في ارتفاع درجة حرارة العبوة
خط Liquidus للصلب المصهور من درجة الفولاذ XGM 6-1 هو 1535 درجة ، ويتم التحكم في درجة الحرارة الفائقة عند 25 ~ 45 درجة. من عملية الإنتاج الفعلية ، عندما يصل متوسط درجة حرارة البوتقة إلى 45 درجة (درجة حرارة البوتقة 1580 درجة) ، تظهر جميع خطوط الخبث تآكلًا خارج الوضع. يتم تقليل متوسط درجة حرارة البوتقة بمقدار 15 درجة ، ويتم تقليل متوسط درجة حرارة التحكم الفعلي إلى حوالي 1560 ~ 1565 درجة. تم تحسين تآكل خط الخبث بشكل كبير ، ويمكن التحكم بشكل ثابت في معدل تآكل خط خبث السدادة في غضون 20 بالمائة.
2.3 تحسين تركيبة عامل التغطية للصلب المنصهر المصهور
في ضوء حالة التفاعل بين الخبث اللولبي وخط خبث السدادة ، فمن المستحيل تمامًا تجنب مشكلة الخبث المكرر الذي يدخل منطقة الصب وارتفاع درجة حرارة البوتقة في عملية الإنتاج الفعلية. لذلك ، فإن تركيبة عامل التغطية للصلب المصهور البوتقة محسنة لمختلف درجات الصلب. تزيد حالة درجة حرارة العبوة من محتوى MgO في عامل التغطية ، وتشكل مركب Mg-Ca-Al-Si متعدد العناصر في طبقة الخبث للكسوة الوسطى. نقطة الانصهار أعلى من 1600 درجة. يتم تشكيل طبقة واقية عند خط الخبث للسدادة لإبطاء تلف الخبث. جسم القضيب مقاوم للتآكل.
يجب تعديل التحكم في محتوى MgO في عامل التغطية وفقًا لنطاق التحكم الفعلي لمغرفة الفولاذ المصهور. عندما يتجاوز محتوى MgO 15 في المائة ، ستزداد درجة انصهار خبث التند بشكل كبير. طبقة الخبث الموجودة في منطقة صب المغرفة متقشرة ، مما يؤثر على التحكم الطبيعي في السدادة. يتم التحكم في الكمية المضافة من عامل تغطية البوتقة للحفاظ على سطح السائل الفولاذي المصهور باللون الأسود.
من خلال تحسين تكوين عامل الغطاء اللولبي ، يتم تكوين طبقة طلاء من مركب عالي الانصهار يتكون أساسًا من MgO عند خط الخبث لقضيب السدادة ، مما يمنع تفاعل واجهة الخبث والصلب من تآكل المواد المقاومة للحرارة عند خط الخبث ويحسن بشكل فعال عمر خدمة السدادة.
ختاماً
(1) عن طريق تقليل الحرارة الزائدة للصلب المصهور عند 15 درجة ، يمكن التحكم في معدل تآكل خط الخبث لسدادة الفولاذ XGM 6-1 بثبات في حدود 20 بالمائة.
(2) تحكم بصرامة في الخبث الموجود تحت المغرفة الكبيرة ، واعتماد عملية تصريف الخبث التي ترفع مستوى السائل اللولبي لتفريغ خبث التكرير المخصب في منطقة نقطة الحقن ، وتقليل خبث التكرير لدخول منطقة السكب ، وتقليل مصدر أكسيد الكالسيوم في الخبث البوتيكي.
(3) من خلال زيادة محتوى MgO في عامل تغطية الفولاذ المصهور اللزج إلى أكثر من 10 في المائة ، يمكن إبطاء تآكل المواد المقاومة للصهر عند خط الخبث ، ويمكن تعديل محتوى MgO إلى أكثر من 80 في المائة لمنع تآكل خط الخبث لقضيب السدادة وزيادة عمر خدمة قضيب السدادة.
