Trong hoạt động đúc liên tục của máy đúc liên tục, việc sử dụng ổn định tấm che muôi, nút chặn và vòi ngâm là chìa khóa để đúc liên tục có độ tin cậy cao. Việc sử dụng nút chặn chủ yếu bao gồm đầu nút chặn. Vấn đề bám dính của tạp chất và xói mòn thanh chặn tại vị trí có thể được giải quyết hiệu quả bằng các biện pháp như tối ưu hóa quy trình xỉ và xử lý canxi. Do đó, vấn đề xói mòn thanh chặn đã trở thành chìa khóa cho hoạt động đúc liên tục ổn định. Các tài liệu liên quan chủ yếu nghiên cứu nguyên nhân và cách kiểm soát sự ăn mòn của đầu thanh chặn, và có rất ít báo cáo nghiên cứu về đường xỉ của thanh chặn. Nhằm giải quyết vấn đề xói mòn đường xỉ trong quá trình sản xuất, bài báo này phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đường xỉ của nút chặn trong quá trình sản xuất thép chứa nhôm kết hợp với nghiên cứu tài liệu liên quan và phương pháp kiểm tra, phân tích, đồng thời đề xuất các biện pháp kiểm soát phù hợp .
Phân Tích Nguyên Nhân Gây Ăn Mòn Stopper
1.1 Vật liệu thanh chặn và loại thép sản xuất
Tất cả các thanh chặn mà Xing Steel hiện đang sử dụng đều được làm bằng nhôm cacbon (Al2O3-C), dễ bị ăn mòn đường xỉ của nút chặn khi sản xuất thép giết nhôm silic thấp, đặc biệt là hàm lượng cacbon của thành phẩm các sản phẩm như ML08Al và XGM6-1. Tần suất xói mòn đường xỉ trong thép carbon thấp, silic thấp, nhôm chết dưới 0,10 phần trăm là cao hơn. Trong những trường hợp nghiêm trọng, tỷ lệ xói mòn đường xỉ của thanh chặn đạt tới 80 phần trăm và thanh chặn bị gãy khỏi đường xỉ, khiến quá trình sản xuất bị gián đoạn.
1.2 Cơ chế phản ứng ăn mòn tại dây chuyền xỉ
Hiệu ứng Marangoni đóng vai trò quan trọng trong quá trình ăn mòn cục bộ vật liệu chịu lửa tại giao diện xỉ thép. Trong quá trình sản xuất thực tế, dòng xỉ của vật liệu chịu lửa chứa carbon dao động ở giao diện xỉ-thép do ảnh hưởng của sức căng liên vùng, dẫn đến vật liệu dòng xỉ cục bộ. xói mòn. Vì bản thân thanh chặn liên tục chuyển động lên xuống trong đường hầm, nó sẽ càng làm trầm trọng thêm tình trạng xói mòn của đường xỉ.
Ngoài ra, để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa thép nóng chảy và không khí và ngăn chặn quá trình oxy hóa thứ cấp của thép nóng chảy, một chất phủ được thêm vào bề mặt thép nóng chảy để bảo vệ. Tại thời điểm này, một gradient nhiệt độ được tạo ra trong vùng kín, dẫn đến sự đối lưu của thép nóng chảy và xỉ tại đường xỉ, làm tăng sự xói mòn của đường xỉ của nút chặn. Sự lưu thông vi mô này gây ra bởi sự đối lưu tại giao diện xỉ-thép sẽ làm tăng khả năng chống chịu. Xói mòn gỗ.
1.3 Ăn mòn thanh chặn do thép nóng chảy
Khi sản xuất thép carbon thấp, silicon thấp, nhôm có hàm lượng carbon thấp hơn 0.10 phần trăm trong thép nóng chảy, vì nhôm được sử dụng để khử oxy, thép nóng chảy sẽ được xử lý bằng canxi và sau đó đúc trên máy. Đồng thời, việc xử lý canxi trong thép nóng chảy sẽ làm cho CaO trong thép nóng chảy tăng lên đáng kể. Ngoại trừ sự biến tính Al2O3 trong thép nóng chảy, [Ca] và [CaO] dư thừa sẽ tạo thành một lượng lớn 12CaO·7Al2O3, CaO với Al2O3 trong ma trận phích cắm. ·Al2O3 và các aluminat canxi có độ nóng chảy thấp khác chảy vào thép nóng chảy và xỉ để hình thành sự ăn mòn.
Trong quá trình sản xuất thực tế, khi hàm lượng Al trong thép nóng chảy được kiểm soát ở mức {{0}}}.045% và hàm lượng canxi được kiểm soát ở mức 0,010% thì hiện tượng ăn mòn vẫn xảy ra. Qua nghiên cứu theo dõi hiện trường cho thấy, hiện tượng xói lở chủ yếu của tuyến xỉ lúc này là lớp xỉ tại khu vực đúc của bãi xỉ. Thành phần CaO ở giữa phản ứng với Al2O3 trong ma trận nút để tạo ra tình trạng ăn mòn tương tự.
1.4 Sự ăn mòn của đường xỉ do nhiệt độ của đất
Sự cố ăn mòn đường xỉ của nút chặn bằng thép cacbon cực thấp XGM6-1 do Xing Steel sản xuất là nghiêm trọng nhất. Mối quan hệ tương ứng giữa nhiệt độ vùng trũng và xói mòn đường xỉ được tính toán. Nhiệt độ trung bình của ba lần rót đầu tiên được kiểm soát ở 1567 ~ 1575 độ, và xỉ chặn Xói mòn đường tương đối nhẹ và không xảy ra xói mòn. Nhiệt độ trung bình của năm lần rót cuối cùng được kiểm soát ở 1577 ~ 1583 độ, và các thanh chặn bị xói mòn và gãy.
Cải tiến
2.1 Kiểm soát chặt xỉ từ bao lớn
Các nguồn chính của các thành phần xỉ trong khu vực đúc của lớp xỉ là xỉ tinh luyện gáo, chất che phủ lớp xỉ và các vùi thép nóng chảy nổi lên trong lớp xỉ. Trong số đó, xỉ luyện thép bằng nhôm silic thấp đã giết chết xỉ, bị thanh chặn ăn mòn nghiêm trọng hơn, là hệ thống xỉ luyện có tính cơ bản cao và hàm lượng CaO trong xỉ được kiểm soát ở mức 55 phần trăm -65 phần trăm. Xỉ lò lớn của mỗi lò sẽ tạo thành một chất làm giàu xỉ tinh chế trong khu vực điểm phun của tudish. Trong quá trình thầu phụ và khi dòng thép rót tác động lên bề mặt xỉ của khu vực điểm phun sẽ làm cho xỉ tinh luyện lọt vào khu vực đúc và gây xói mòn nút chặn. .
Do đó, cần phải kiểm soát chặt chẽ quá trình tạo xỉ của muôi lớn và sử dụng điều khiển tự động phát hiện xỉ để tránh một lượng lớn xỉ khi kết thúc quá trình rót. Đồng thời, nên thông qua hoạt động xỉ xỉ tudish. Khi gáo lớn liên tục rót 5 đến 7 lò thép nóng chảy, nên tiến hành hoạt động luyện xỉ ở mức độ thấp để kiểm soát độ dày của lớp xỉ trong khu vực điểm phun.
2.2 Kiểm soát quá nhiệt của gói
Dòng chất lỏng của thép nóng chảy của mác thép XGM6-1 là 1535 độ và quá nhiệt được kiểm soát ở 25~45 độ. Từ quy trình sản xuất thực tế, khi độ quá nhiệt trung bình của lớp xỉ đạt 45 độ (nhiệt độ của lớp xỉ là 1580 độ), tất cả các đường xỉ đều xuất hiện tình trạng Xói mòn. Quá nhiệt trung bình của vùng kín giảm 15 độ và nhiệt độ vùng ngập trung bình kiểm soát thực tế giảm xuống khoảng 1560 ~ 1565 độ. Sự xói mòn của đường xỉ đã được cải thiện đáng kể và tốc độ xói mòn của đường xỉ chặn có thể được kiểm soát ổn định trong vòng 20 phần trăm.
2.3 Tối ưu hóa thành phần chất phủ cho thép nóng chảy thừa
Xét về tình hình phản ứng giữa xỉ cặn và đường xỉ chặn, không thể tránh hoàn toàn vấn đề xỉ tinh chế đi vào khu vực đúc và quá trình quá nhiệt cao của xỉ trong quá trình sản xuất thực tế. Do đó, thành phần của chất phủ cho thép nóng chảy tự nhiên được tối ưu hóa cho các loại thép khác nhau. Điều kiện nhiệt độ của gói làm tăng hàm lượng MgO trong chất phủ và tạo thành hợp chất đa nguyên tố Mg-Ca-Al-Si trong lớp xỉ của lớp phủ giữa. Điểm nóng chảy là trên 1600 độ. Một lớp bảo vệ được hình thành ở đường xỉ của nút chặn để làm chậm quá trình phá hủy xỉ. Thân que có khả năng chống ăn mòn.
Việc kiểm soát hàm lượng MgO trong chất phủ cần được điều chỉnh theo phạm vi kiểm soát thực tế của muôi thép nóng chảy. Khi hàm lượng MgO vượt quá 15%, điểm nóng chảy của xỉ thừa sẽ tăng lên đáng kể. Lớp xỉ tại khu vực rót gáo bị đóng cặn ảnh hưởng đến việc điều khiển nút chặn thông thường. Lượng thêm vào của chất phủ bề mặt được kiểm soát để giữ cho bề mặt chất lỏng của thép nóng chảy có màu đen.
Bằng cách tối ưu hóa thành phần của chất phủ kín, một lớp phủ hợp chất có độ nóng chảy cao chủ yếu bao gồm MgO được hình thành ở đường xỉ của thanh chặn, giúp ngăn phản ứng giao diện xỉ-thép ăn mòn vật liệu chịu lửa ở đường xỉ. và cải thiện hiệu quả tuổi thọ của nút chặn.
Tóm lại là
(1) Bằng cách giảm nhiệt độ quá nóng của thép nóng chảy ở 15 độ, tốc độ xói mòn đường xỉ của nút thép XGM6-1 có thể được kiểm soát ổn định trong phạm vi 20 phần trăm.
(2) Kiểm soát chặt chẽ xỉ dưới gáo lớn, áp dụng hoạt động xả xỉ ở mức chất lỏng tăng dần để xả xỉ tinh luyện đã làm giàu trong khu vực điểm phun, giảm xỉ tinh luyện đi vào khu vực rót và giảm nguồn CaO trong chất xỉ tầm thường.
(3) Bằng cách tăng hàm lượng MgO trong chất phủ thép nóng chảy tự nhiên lên hơn 10 phần trăm, quá trình ăn mòn vật liệu chịu lửa ở dây chuyền xỉ có thể bị chậm lại và hàm lượng MgO có thể được điều chỉnh đến hơn 80 phần trăm để ngăn chặn sự ăn mòn của đường xỉ của thanh chặn và tăng tuổi thọ của thanh chặn.
