نازل Tundish در طی فرآیند ریخته گری/قالب ریخته گری مداوم در معرض شستشوی فولاد مذاب با درجه بالا ، فرسایش شیمیایی و استرس حرارتی قرار دارد و عدم موفقیت آن به طور مستقیم بر تولید و کیفیت محصول ریخته گری تأثیر می گذارد. در زیر هشت حالت خرابی معمولی و تجزیه و تحلیل مکانیسم آنها وجود دارد:
1. انسداد al₂o₃ (رایج ترین)
خصوصیات عدم موفقیت:
رسوبات سخت سفید/خارج از سفید روی دیواره داخلی نازل
سرعت جریان تدریجی تا زمان توقف در مراحل بعدی ریختن کاهش می یابد
مکانیسم تشکیل:
ریاضت
2 [al] + 3 [o] → al₂o₃ (نقطه ذوب 2050 درجه)
AL رایگان در فولاد کسل با O واکنش نشان می دهد تا اجزاء با ذوب بالا را تشکیل دهد
میزان رسوب: حداکثر 1 میلی متر در دقیقه برای نمرات فولاد اکسیژن بالا
راه حل:
✅ درمان کلسیم ([ca]/[al] بزرگتر از یا مساوی با 0. 1) al₂o₃ را به 12CaO · 7al₂o₃ تبدیل می کند (نقطه ذوب 1450 درجه)
✅ نازل پرده گاز (جریان آرگون 3-5 l/min)
stocation پوشش ضد بلوک (پوشش Cao-Zro₂)
2. فرسایش خط سرباره (شکست نامتقارن)
خصوصیات عدم موفقیت:
شیارهای دایره ای در دیواره بیرونی نازل که در آن با سرباره محافظ تماس می گیرد ، ظاهر می شوند.
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10 میلی متر
مکانیزم فرسایش:
ریاضیات
کپی کردن
zro₂ + caf₂ → zrf₄ ↑ + CAO
مؤلفه هایی مانند CAF₂ و FEO در سرباره محافظ با Zro₂ واکنش نشان می دهند:
داده های کلیدی:
پایه فرسایش سرباره محافظ (CAO/SIO₂) (MM/COURACE)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
راه حل:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85 ٪ در خط سرباره
✅ پایه ای از سرباره محافظ را بهینه کنید (Control Caf₂<5%)
3. ترک خوردگی شوک حرارتی (خرابی ناگهانی)
خصوصیات عدم موفقیت:
سطح Sprue شبکه ای از ترک ها را نشان می دهد
بیشتر اوقات در هنگام گرم کردن یا مرحله ریختن رخ می دهد
شرایط برای وقوع:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >قدرت خمشی
پارامترهای بحرانی:
مقاومت در برابر شوک حرارتی مواد (زمان) میزان افزایش دمای مجاز (درجه /دقیقه)
al₂o₃-c 3-5 8-10
zro₂-c 8-10 5-8
راه حل:
✅ پیش گرم کردن مرحله به مرحله (300 درجه → 800 درجه 1200 درجه)
✅ از مواد نسوز با ساختار ریز استفاده کنید (تخلخل 15-20 ٪)
4. مکانیسم کشویی گیر کرده (خرابی مکانیکی)
ویژگی های شکست:
مقاومت کشویی> مقدار تنظیم سیستم هیدرولیک (معمولاً> 20 مگاپاسکال)
تنظیم جریان فولاد هیسترزیس یا خرابی
علت اصلی:
فولاد مذاب به شکاف بین صفحات اسلاید (آب بندی ضعیف) می رود
Lubricant carbonization failure (>قرار گرفتن در معرض مداوم 1400 درجه)
راه حل:
✅ از صفحات اسلاید خودکشی (با BN یا Mos₂) استفاده کنید
✅ هر 2 کوره گریس مبتنی بر گرافیت را اضافه کنید
5. بزرگ شدن خروجی (جریان کنترل نشده)
خصوصیات عدم موفقیت:
Outlet diameter increases by >5 میلی متر (طراحی اصلی φ40mm → φ45mm)
سرعت جریان با سرعت کشیدن 1.5 متر در دقیقه 30 ٪ افزایش می یابد
مکانیزم فرسایش:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
فرسایش شیمیایی اجزاء کم ذوب مانند MNS
راه حل:
✅ مرحله تقویت SIC را به ناحیه خروجی اضافه کنید (مقاومت سایش 3 بار افزایش یافته است)
✅ بهینه سازی طراحی میدان جریان (کاهش تلاطم)
6. شکستگی ساختاری (نارسایی فاجعه بار)
نوع شکستگی:
شکستگی عرضی: استرس نصب بیش از حد
شکستگی طولی: استرس حرارتی انباشته شده
اقدامات پیشگیری:
✅ ضخامت دیواره را با استفاده از تجزیه و تحلیل عنصر محدود بهینه کنید (توصیه می شود بیشتر از یا مساوی 50 میلی متر)
✅ از خنک کننده و گرمایش سریع خودداری کنید (گرادیان دما<100°C/cm)
7. تراکم فولاد سرد (خرابی در طول ریختن اولیه)
شرایط تشکیل:
پیش گرم کردن نازل کافی (<800°C)
گرمای استیل مذاب<15°C
راه حل:
پخت دو کانال (گاز + گرمایش برقی)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1000 درجه)
8. خوردگی غیر طبیعی (نارسایی شیمیایی)
واکنش معمولی:
سیو2(ماده نسوز) + [CA] → Casio3(نقطه ذوب کم)
اقدامات متقابل:
✅ برای نمرات فولادی کلسیم بالا ، از مواد MGO-C استفاده کنید
