В процессе непрерывной разливки на машине непрерывного литья заготовок стабильное использование кожуха ковша, стопора промежуточного ковша и погружного сопла является ключом к высоконадежной непрерывной разливке. Использование стопора промежуточного ковша в основном включает наконечник стопора. Проблему налипания включений и эрозии стопорного стержня на месте можно эффективно решить такими мерами, как оптимизация процесса шлакообразования и обработка кальцием. Таким образом, проблема эрозии стопорного стержня стала ключом к стабильной непрерывной разливке. В соответствующей литературе в основном изучаются причины и борьба с эрозией наконечника стопорного стержня, и имеется несколько отчетов об исследованиях линии шлака стопорного стержня. Стремясь решить проблему эрозии шлакопровода в производственном процессе, в этой статье анализируются факторы влияния эрозии стопорного шлакопровода в процессе производства алюминийсодержащей стали в сочетании с соответствующими литературными исследованиями и методами контроля и анализа, а также предлагаются соответствующие меры контроля. .
Анализ причин коррозии пробки
1.1 Материал стопорного стержня и тип производственной стали
Все стопорные стержни, используемые в настоящее время Xing Steel, изготовлены из алюминиевого углерода (Al2O3-C), который подвержен коррозии шлаковой линии стопора при производстве раскисленной алюминием стали с низким содержанием кремния, особенно содержание углерода в готовой такие продукты, как ML08Al и XGM6-1. Частота эрозии линии шлака в низкоуглеродистой, низкокремнистой, раскисленной алюминием стали ниже 0,10% выше. В тяжелых случаях скорость эрозии стопорного стержня в линии шлака достигает 80 процентов, и стопорный стержень отрывается от линии шлака, что приводит к остановке производства.
1.2 Механизм реакции коррозии на шлакопроводе
Эффект Марангони играет важную роль в локальной коррозии огнеупорных материалов на границе стального шлака. В реальном производственном процессе линия шлака углеродсодержащего огнеупорного материала колеблется на границе раздела шлак-сталь из-за эффекта межфазного натяжения, что приводит к локализованным материалам линии шлака. эрозия. Поскольку сам стопорный стержень постоянно совершает возвратно-поступательные движения вверх и вниз в разливочном устройстве, это еще больше усугубит эрозию шлакопровода.
В промежуточном ковше, чтобы избежать прямого контакта между расплавленной сталью и воздухом и предотвратить вторичное окисление расплавленной стали, на поверхность расплавленной стали для защиты добавляется покрывающий агент. В это время в промежуточном ковше создается температурный градиент, что приводит к конвекции расплавленной стали и шлака на шлакопроводе, что увеличивает эрозию шлакопровода стопора. Эта микроциркуляция, вызванная конвекцией на границе раздела шлак-сталь, повысит сопротивление к сопротивлению. Эрозия древесины.
1.3 Коррозия стопорного стержня расплавленной сталью
При производстве низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния, раскисленной алюминием, с содержанием углерода менее 0,10% в расплавленной стали, поскольку алюминий используется для раскисления, расплавленная сталь обрабатывается кальцием и потом отлить на машину. В то же время обработка расплавленной стали кальцием приведет к значительному увеличению содержания CaO в расплавленной стали. За исключением денатурации Al2O3 в расплавленной стали, избыток [Ca] и [CaO] будет образовывать большое количество 12CaO·7Al2O3, CaO с Al2O3 в матрице пробки. ·Al2O3 и другие легкоплавкие алюминаты кальция перетекают в расплавленную сталь и шлак, образуя коррозию.
В реальном производственном процессе, когда содержание алюминия в расплавленной стали контролируется на уровне {{0}},045%, а содержание кальция поддерживается на уровне 0,010%, коррозия все равно возникает. В ходе полевых исследований установлено, что основной эрозией шлакопровода в это время является слой шлака в зоне разливки промежуточного ковша. Средний компонент CaO вступает в реакцию с Al2O3 в матрице пробки, создавая те же условия эрозии.
1.4 Коррозия шлакопровода из-за температуры промежуточного ковша
Наиболее серьезной проблемой является коррозия линии шлака стопора XGM6-1 из сверхнизкоуглеродистой стали, производимой Xing Steel. Рассчитана соответствующая зависимость между температурой промежуточного ковша и эрозией шлакопровода. Средняя температура промежуточного ковша первых трех разливок поддерживается на уровне 1567~1575 градусов, а эрозия шлака пробки относительно легкая, и эрозии не произошло. Средняя температура промежуточного ковша за последние пять разливки контролировалась на уровне 1577~1583 градусов, а стопорные стержни были разрушены и сломаны.
Улучшения
2.1 Строго контролировать шлак из биг-бэга
Основными источниками компонентов шлака в зоне разливки промежуточного ковша являются шлак ковшового рафинирования, покрывающий состав промежуточного ковша и включения расплавленной стали, всплывающие в слой шлака. Среди них шлак рафинирования стали с низким содержанием кремния, раскисленный алюминием, который более сильно подвергается коррозии из-за стопорного стержня, представляет собой систему шлака рафинирования с высокой основностью, а содержание CaO в шлаке контролируется на уровне 55 процентов -65 процентов. Большой ковшовый шлак каждой печи образует рафинированное обогащение шлака в зоне точки впрыска промежуточного ковша. Во время процесса субподряда и когда струя разливаемой стали воздействует на поверхность шлака в области точки впрыска, это приведет к попаданию очищенного шлака в зону разливки и вызовет эрозию пробки. .
Поэтому необходимо строго контролировать зашлакованность большого ковша и использовать автоматический контроль обнаружения шлака, чтобы избежать большого количества шлака в конце разливки. В то же время должна быть принята операция по шлакованию промежуточного ковша. Когда большой ковш непрерывно разливает 5-7 печей расплавленной стали, следует проводить операцию шлакообразования на уровне промежуточного ковша, чтобы контролировать толщину слоя шлака в зоне точки впрыска.
2.2 Контролируйте перегрев упаковки
Линия ликвидуса расплавленной стали марки XGM6-1 составляет 1535 градусов, а перегрев контролируется на уровне 25~45 градусов. Из фактического производственного процесса, когда средний перегрев промежуточного ковша достигает 45 градусов (температура промежуточного ковша составляет 1580 градусов), все линии шлака появляются в результате эрозии. Средний перегрев разливочного ковша снижается на 15 градусов, а фактическая контрольная средняя температура разливочного ковша снижается примерно до 1560~1565 градусов. Эрозия линии шлака была значительно улучшена, и скорость эрозии линии шлака стопора можно стабильно контролировать в пределах 20 процентов.
2.3 Оптимизация состава покрывающей добавки для разливочной стали
Ввиду реакционной ситуации между промежуточным шлаком и стопорным шлакопроводом невозможно полностью избежать проблемы попадания рафинированного шлака в зону разливки и высокого перегрева промежуточного ковша в реальном производственном процессе. Таким образом, состав покрытия для расплавленной стали промежуточного ковша оптимизируется для различных марок стали. Температурный режим пакета увеличивает содержание MgO в покровном материале и образует многоэлементное соединение Mg-Ca-Al-Si в шлаковом слое средней оболочки. Температура плавления выше 1600 градусов. На линии шлака пробки образуется защитный слой, замедляющий разрушение шлака. Корпус стержня устойчив к коррозии.
Контроль содержания MgO в покрывающем агенте необходимо регулировать в соответствии с фактическим диапазоном контроля ковша с расплавленной сталью. Когда содержание MgO превышает 15 процентов, температура плавления промежуточного шлака значительно повышается. Слой шлака в зоне разливки ковша покрывается коркой, что влияет на нормальное управление стопором. Добавленное количество покрывающего вещества для промежуточного ковша контролируется таким образом, чтобы поверхность жидкой расплавленной стали в промежуточном ковше оставалась черной.
За счет оптимизации состава покрывающего вещества промежуточного ковша на линии шлака стопорного стержня образуется слой покрытия из тугоплавкого соединения, состоящего в основном из MgO, что предотвращает коррозию огнеупорного материала на границе раздела шлак-сталь в результате реакции шлак-сталь. и эффективно увеличивает срок службы пробки.
в заключение
(1) Путем снижения перегрева расплавленной стали до 15 градусов скорость эрозии линии шлака стальной пробки XGM6-1 можно стабильно контролировать в пределах 20 процентов.
(2) Строго контролируйте шлак под большим ковшом, примените операцию выгрузки шлака с повышением уровня жидкости в промежуточном ковше, чтобы выгрузить обогащенный рафинировочный шлак в зоне точки впрыска, уменьшите рафинировочный шлак, попадающий в зону разливки, и уменьшите источник CaO в промежуточный шлак.
(3) Увеличивая содержание MgO в покрывающем агенте из расплавленной стали промежуточного ковша до более чем 10 процентов, можно замедлить коррозию огнеупорного материала на линии шлака, а содержание MgO можно довести до более чем 80 процентов, чтобы предотвратить коррозия шлакопровода стопорного стержня и увеличение срока службы стопорного стержня.
