Nell'operazione di colata continua della macchina di colata continua, l'uso stabile della protezione della siviera, del tappo della paniera e dell'ugello di immersione è la chiave per la colata continua ad alta affidabilità. L'uso del tappo della paniera include principalmente la punta del tappo. Il problema dell'adesione delle inclusioni e dell'erosione dell'asta del tappo nella posizione può essere efficacemente risolto mediante misure quali l'ottimizzazione del processo di scorificazione e il trattamento del calcio. Pertanto, il problema dell'erosione dell'asta di arresto è diventato la chiave per operazioni di colata continua stabili. La letteratura correlata studia principalmente le cause e il controllo dell'erosione della punta dell'asta dello stopper, e ci sono pochi rapporti di ricerca sulla linea delle scorie dell'asta dello stopper. Mirando al problema dell'erosione della linea delle scorie nel processo di produzione, questo documento analizza i fattori di influenza dell'erosione della linea delle scorie del tappo nel processo di produzione dell'acciaio contenente alluminio in combinazione con la relativa ricerca della letteratura e metodi di ispezione e analisi e propone misure di controllo pertinenti .
Analisi delle cause di corrosione del tappo
1.1 Materiale dell'asta del tappo e tipo di acciaio di produzione
Tutte le aste di stopper attualmente utilizzate da Xing Steel sono realizzate in carbonio di alluminio (Al2O3-C), che è soggetto a corrosione della linea di scorie dello stopper durante la produzione di acciaio calmato con alluminio a basso contenuto di silicio, in particolare il contenuto di carbonio del prodotto finito prodotti come ML08Al e XGM6-1. La frequenza dell'erosione della linea di scorie nell'acciaio a basso contenuto di carbonio, basso contenuto di silicio e alluminio al di sotto dello 0,10% è maggiore. Nei casi più gravi, il tasso di erosione della linea delle scorie dell'asta del tappo raggiunge l'80% e l'asta del tappo si rompe dalla linea delle scorie, causando l'interruzione della produzione.
1.2 Meccanismo di reazione alla corrosione alla linea delle scorie
L'effetto Marangoni gioca un ruolo importante nella corrosione locale dei materiali refrattari all'interfaccia delle scorie di acciaio. Nell'effettivo processo di produzione, la linea di scoria del materiale refrattario contenente carbonio fluttua all'interfaccia scoria-acciaio a causa dell'effetto della tensione interfacciale, risultando in materiali della linea di scoria localizzati. erosione. Poiché l'asta di arresto stessa si muove continuamente su e giù nella paniera, aggraverà ulteriormente l'erosione della linea delle scorie.
Nella paniera, per evitare il contatto diretto tra l'acciaio fuso e l'aria e prevenire l'ossidazione secondaria dell'acciaio fuso, viene aggiunto un agente di copertura alla superficie dell'acciaio fuso per protezione. A questo punto, nella paniera si genera un gradiente di temperatura, che determina la convezione dell'acciaio fuso e delle scorie in corrispondenza della linea delle scorie, che aumenta l'erosione della linea delle scorie del tappo. Questa microcircolazione causata dalla convezione all'interfaccia scoria-acciaio aumenterà la resistenza alla resistenza. Erosione del legno.
1.3 Corrosione dell'asta del tappo da parte dell'acciaio fuso
Quando si produce acciaio a basso tenore di carbonio, a basso contenuto di silicio e alluminio con un contenuto di carbonio inferiore al 0.10 percento nell'acciaio fuso, poiché l'alluminio viene utilizzato per la disossidazione, l'acciaio fuso sarà trattato con calcio e quindi lanciare sulla macchina. Allo stesso tempo, il trattamento con calcio nell'acciaio fuso causerà un aumento significativo del CaO nell'acciaio fuso. Fatta eccezione per la denaturazione di Al2O3 nell'acciaio fuso, l'eccesso di [Ca] e [CaO] formerà una grande quantità di 12CaO·7Al2O3, CaO con l'Al2O3 nella matrice del tappo. ·Al2O3 e altri alluminati di calcio a basso punto di fusione fluiscono nell'acciaio fuso e nelle scorie per formare corrosione.
Nel processo di produzione effettivo, quando il contenuto di Al dell'acciaio fuso è controllato a {{0}},045 percento e il contenuto di calcio è controllato a 0,010 percento, si verifica ancora corrosione. Attraverso la ricerca sul tracciamento del campo, si è scoperto che la principale erosione della linea delle scorie in questo momento è lo strato di scorie nell'area di colata della paniera. Il componente CaO centrale reagisce con l'Al2O3 nella matrice del tappo per produrre la stessa condizione di erosione.
1.4 Corrosione della linea delle scorie a causa della temperatura della paniera
Il problema di corrosione della linea di scorie dei tappi in acciaio a bassissimo tenore di carbonio XGM6-1 prodotto da Xing Steel è il più grave. Viene calcolata la relazione corrispondente tra la temperatura della paniera e l'erosione della linea delle scorie. La temperatura media della paniera dei primi tre tempi di colata è controllata a 1567 ~ 1575 gradi e le scorie del tappo L'erosione della linea è relativamente leggera e non si è verificata alcuna erosione. La temperatura media della paniera degli ultimi cinque tempi di versamento è stata controllata a 1577~1583 gradi e le aste del tappo sono state erose e rotte.
Miglioramenti
2.1 Controllare rigorosamente le scorie dal big bag
Le principali fonti di componenti delle scorie nell'area di colata della paniera sono le scorie di raffinazione della siviera, l'agente di copertura della paniera e le inclusioni di acciaio fuso che galleggiano nello strato di scorie. Tra questi, la scoria di raffinazione dell'acciaio ucciso con alluminio a basso contenuto di silicio, che è più gravemente corrosa dall'asta di arresto, è un sistema di scorie di raffinazione ad alta basicità e il contenuto di CaO nelle scorie è controllato al 55 percento -65 percento. La grossa scoria da siviera di ciascun forno formerà un raffinato arricchimento di scoria nella zona del punto di iniezione della paniera. Durante il processo di subappalto e quando il flusso di acciaio colato colpisce la superficie delle scorie dell'area del punto di iniezione, causerà l'ingresso delle scorie raffinate nell'area di colata e causerà l'erosione del tappo. .
Pertanto, è necessario controllare rigorosamente la scorificazione della siviera grande e utilizzare il controllo automatico del rilevamento delle scorie per evitare una grande quantità di scorificazione alla fine del getto. Allo stesso tempo, dovrebbe essere adottata l'operazione di scorificazione della paniera. Quando la grande siviera versa continuamente da 5 a 7 forni di acciaio fuso, l'operazione di scorificazione a livello della paniera deve essere eseguita per controllare lo spessore dello strato di scoria nell'area del punto di iniezione.
2.2 Controllare il surriscaldamento della confezione
La linea di liquidus dell'acciaio fuso del grado di acciaio XGM6-1 è di 1535 gradi e il surriscaldamento è controllato a 25~45 gradi. Dall'effettivo processo di produzione, quando il surriscaldamento medio della paniera raggiunge i 45 gradi (la temperatura della paniera è di 1580 gradi), tutte le linee di scorie appaiono Erosione fuori dalla situazione. Il surriscaldamento medio della paniera è ridotto di 15 gradi e la temperatura media della paniera di controllo effettiva è ridotta a circa 1560~1565 gradi. L'erosione della linea delle scorie è stata notevolmente migliorata e il tasso di erosione della linea delle scorie del tappo può essere controllato stabilmente entro il 20%.
2.3 Ottimizzazione della composizione dell'agente di copertura per l'acciaio fuso in paniera
Data la situazione di reazione tra la scoria della paniera e la linea delle scorie del tappo, è impossibile evitare completamente il problema dell'ingresso di scorie raffinate nell'area di colata e dell'elevato surriscaldamento della paniera nel processo di produzione effettivo. Pertanto, la composizione dell'agente di copertura per l'acciaio fuso in paniera è ottimizzata per diversi tipi di acciaio. La temperatura della confezione aumenta il contenuto di MgO nell'agente di copertura e forma il composto multielemento Mg-Ca-Al-Si nello strato di scoria del rivestimento intermedio. Il punto di fusione è superiore a 1600 gradi. Sulla linea delle scorie del tappo si forma uno strato protettivo per rallentare il danneggiamento delle scorie. Il corpo dell'asta è resistente alla corrosione.
Il controllo del contenuto di MgO nell'agente di copertura deve essere regolato in base all'effettivo campo di controllo della siviera di acciaio fuso. Quando il contenuto di MgO supera il 15%, il punto di fusione delle scorie della paniera aumenterà in modo significativo. Lo strato di scorie nell'area di colata della siviera è incrostato, il che influisce sul normale controllo del tappo. La quantità aggiunta dell'agente di copertura della paniera viene controllata per mantenere nera la superficie liquida di acciaio fuso della paniera.
Ottimizzando la composizione dell'agente di copertura della paniera, si forma uno strato di rivestimento di composto altofondente composto principalmente da MgO sulla linea delle scorie dell'asta del tappo, che impedisce alla reazione dell'interfaccia scoria-acciaio di corrodere il materiale refrattario sulla linea delle scorie e migliora efficacemente la durata del tappo.
Insomma
(1) Riducendo il surriscaldamento dell'acciaio fuso a 15 gradi, il tasso di erosione della linea delle scorie del tappo in acciaio XGM6-1 può essere controllato stabilmente entro il 20 percento.
(2) Controllare rigorosamente le scorie sotto la grande siviera, adottare l'operazione di scarico delle scorie a livello del liquido di innalzamento della paniera per scaricare le scorie di raffinazione arricchite nell'area del punto di iniezione, ridurre le scorie di raffinazione per entrare nell'area di versamento e ridurre la fonte di CaO in le scorie della paniera.
(3) Aumentando il contenuto di MgO nell'agente di copertura dell'acciaio fuso della paniera a più del 10%, la corrosione del materiale refrattario sulla linea delle scorie può essere rallentata e il contenuto di MgO può essere regolato a oltre l'80% per prevenire la corrosione della linea delle scorie dell'asta del tappo e aumentare la durata dell'asta del tappo.
