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nm400耐磨钢板连铸水口堵塞物的特征及原理 |
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来源:山东腾达源金属材料有限公司 发布时间: 2019/5/24 17:28:27 【返回上一步】 | |
本页关键词:nm400耐磨钢板连铸水口堵塞物的特征及原理 通过大量收集典型易堵品种nm400耐磨钢板连铸水口的堵塞图片,对水口堵塞物、钢水中非金属夹杂物的成分以及组成进行分析,以便弄清水口堵塞物的来源。 水口侵蚀只是造成水口堵塞的一个必要条件。观察大量的废弃水口,都有不同程度的侵蚀,但其中一部分水口的粘附层很薄,甚至没有粘附层。这说明即使水口发生侵蚀,但只要钢水中氧化夹杂物,特别是氧化铝夹杂少,水口堵塞几率就能大大降低。因此,尽量降低耐磨钢板钢水氧化性夹杂,并做好防止钢水二次氧化工作,是降低水口结瘤率的关键。堵塞的水口由基体、中间反应层、表面沉积层三部分组成。 低碳、超低钢比其他品种易出现堵塞现象,钢水中硅含量、碳含量越低越易出现堵塞现象,钢水中钛含量越高越易出现堵塞现象。低碳和超低钢水口堵塞最大的不同是超低钢水口堵塞含有一定量的钢(超低碳钢堵塞严重水口见图1)。 对典型的堵塞水口堵塞物进行分析,低碳nm400耐磨钢板钢LF工艺造成的堵塞物其主要是由高熔点氧化物组成,大多数是Al2O3,其中混有MgO·Al2O3(尖晶石),CaO—Al2O3系矿相及少量硅酸盐。低碳钢CAS、RH工艺造成的堵塞物其主要是由高熔点Al2O3组成。含Ti超低碳钢水口堵塞物主要由Al2O3及其外部包裹着一定量的TiO2组成,并含有一定量的钢。 水口堵塞形成的原理 堵塞的水口由基体、中间反应层、表面沉积层三部分组成,目前许多研究普遍认为水口堵塞形成的原因主要有以下四方面: 钢中存在的氧化物向水口壁的传输:水口堵塞最重要的原因是钢水中的固态夹杂物在水口壁上的沉积;固态夹杂物来源较多,如炼钢及精炼过程中的脱氧产物、二次氧化产物、卷渣、化学反应形成的固态夹杂物等。 水口接缝处的吸气:水模型实验和数值计算表明耐磨钢板钢水流经滑动水口或塞棒后产生较大的负压,极易造成空气吸入;如空气进入水口,氧气将和Al反应生成氧化铝夹杂;吸入的氧在水口壁产生表面张力,这种张力在水口壁上对钢中夹杂物颗粒产生一种不可思议的吸附作用;Rackers计算得出:即使是导致增氮0.3ppm的较小氧气吸入量产生的表面张力可以使一个10μm的颗粒以0.9m/s的速度向水口壁运动,这可能是在湍流程度较低的区域产生水口堵塞的主要机理。 水口耐火材料和钢水之间的反应:某些区域的堵塞从形貌上看是一层均匀的薄层,而不是颗粒的网状烧结物,这种堵塞产生的原因是由于钢中的Al和耐火材料中的氧反应造成的; SiO2(s)+C=SiO(g)+CO 3SiO(g)+2(Al)=Al2O3(s)+3(Si) 3CO(g)+2(Al)=Al2O3(s)+3(C) 控制耐火材料的成分或在水口内壁覆以各种材料,如纯铝质材料等可以避免产生此类堵塞。钢水含硅量高,可以阻止反应的进行。反之,水口堵塞几率就会加大,生产低硅钢SPHC容易水口结瘤就证明这一点。 钢水在水口壁上的凝固:虽然通过水口耐火材料的热损失很少,在开浇初期如果水口预热不好,钢水就会在水口壁凝固;在钢水过热度很小的情况下更有可能发生。 |
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