Непрерывная разливка — важнейший процесс в сталелитейной промышленности, при котором расплавленная сталь затвердевает в полуфабрикаты постоянного поперечного сечения. В этом процессе решающую роль играют огнеупоры машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), и большое значение имеет их взаимодействие со стопорным стержнем непрерывной разливки. Являясь ведущим поставщиком огнеупоров из СКК, мы обладаем глубокими знаниями и богатым опытом в этой области.
Основы огнеупоров CCM и стопорных стержней
Огнеупоры CCM — это материалы, которые могут выдерживать высокие температуры и агрессивные химические среды в процессе непрерывной разливки. Они используются для футеровки различных компонентов машин непрерывного литья заготовок, таких как промежуточные устройства, ковши и сопла. Стопорный стержень, с другой стороны, является важным компонентом, используемым для контроля потока расплавленной стали из промковша в форму. Обычно он изготавливается из огнеупорных материалов и предназначен для перемещения вверх и вниз для открытия и закрытия сопла, тем самым регулируя скорость потока расплавленной стали.
Взаимодействие огнеупоров МНЛЗ со стержнем-стопором непрерывной разливки начинается с момента вставки стержня-стопора в патрубок. Огнеупорные материалы стопорного стержня и сопла должны быть совместимыми, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Например, они должны иметь одинаковые коэффициенты теплового расширения, чтобы предотвратить растрескивание из-за термического напряжения во время циклов нагрева и охлаждения. Если коэффициенты теплового расширения существенно различаются, то стержень стопора может застрять в сопле или в огнеупорной футеровке могут образоваться трещины, приводящие к вытеканию расплавленной стали.
Физические и химические взаимодействия
Физическое взаимодействие
Физически стопорный стержень должен точно входить в сопло, чтобы точно контролировать поток расплавленной стали. Форма и размеры наконечника стопорного стержня и отверстия сопла тщательно разработаны для обеспечения надлежащего уплотнения. Любое отклонение формы или размера может привести к неправильному регулированию потока, например, к чрезмерному или недостаточному потоку расплавленной стали.
Износ стопорного стержня и огнеупоров сопла также является важным физическим взаимодействием. В процессе непрерывной разливки стопорный стержень неоднократно перемещается вверх и вниз, а расплавленная сталь течет через сопло с высокой скоростью. Это вызывает истирание поверхностей стопорного стержня и сопла. Высококачественные огнеупоры CCM обладают хорошей стойкостью к истиранию и минимизируют износ. Например, в некоторых современных огнеупорах используются специальные заполнители и связующие, которые могут образовывать твердый и плотный поверхностный слой, который может эффективно противостоять размыву расплавленной стали.
Химическое взаимодействие
В химическом отношении огнеупоры МНЛЗ и стопорный стержень подвергаются воздействию расплавленной стали, которая содержит различные элементы, такие как железо, углерод, кремний и марганец. Эти элементы могут вступать в реакцию с огнеупорными материалами в условиях высоких температур. Например, углерод в расплавленной стали может реагировать с некоторыми огнеупорами на основе оксидов, что приводит к образованию угарного газа и разрушению огнеупорной структуры.
Чтобы предотвратить подобные химические реакции, мы разрабатываем огнеупоры с хорошей химической стабильностью. Например, мы используем огнеупоры с сырьем высокой чистоты и соответствующими добавками. Некоторые огнеупоры покрыты защитным слоем, который может действовать как барьер между расплавленной сталью и огнеупорной основой, уменьшая химическое воздействие.
Влияние на качество литья
Взаимодействие огнеупоров МНЛЗ со стопорным стержнем оказывает непосредственное влияние на качество отлитых изделий. Если поток расплавленной стали плохо контролируется из-за неправильного взаимодействия стопорного стержня и сопла, это может привести к дефектам отлитых изделий. Например, если поток слишком быстрый, это может вызвать турбулентность в форме, что приведет к дефектам поверхности, таким как захват шлака и неравномерное затвердевание. С другой стороны, если поток слишком медленный, это может привести к холодному закрытию и неполному заполнению формы.
Более того, износ и химическая деградация огнеупоров могут привести к попаданию примесей в расплавленную сталь. Эти примеси могут влиять на механические свойства и качество поверхности отлитых изделий. Например, если огнеупорная футеровка сопла подверглась эрозии, некоторые тугоплавкие частицы могут попасть в расплавленную сталь, вызывая включения в конечном продукте.
Виды огнеупоров МНЛЗ и их взаимодействие со стопорными стержнями
Монолитная пробка
АМонолитная пробкапредставляет собой разновидность стопорного стержня, изготовленного из цельного огнеупорного материала. Монолитные пробки обладают рядом преимуществ с точки зрения взаимодействия с соплом. Они имеют более однородную структуру по сравнению с многосоставными пробками, что означает лучшую герметичность. Монолитная конструкция также снижает риск протечек в местах соединений, так как в стопорном стержне нет соединений.
Химический состав монолитных пробок тщательно разработан, чтобы обеспечить хорошую устойчивость к тепловому удару и химическому воздействию. Их часто изготавливают из таких материалов, как глинозем-графит, который сочетает в себе жаростойкость глинозема и смазывающую способность и термостойкость графита. Такое сочетание позволяет монолитной пробке хорошо взаимодействовать с огнеупорами стакана, обеспечивая бесперебойную работу в процессе непрерывной разливки.
Тундишский кожух
Тундишский кожухявляется еще одним важным огнеупорным компонентом МНЛЗ, который косвенно взаимодействует со стопорным стержнем. Кожух промковша используется для защиты расплавленной стали, текущей из промковша в изложницу, от окисления и загрязнения. Он устанавливается между промковшем и кристаллизатором, а стопорный стержень регулирует поступление расплавленной стали в кожух.
Кожух промковша должен иметь хорошие теплоизоляционные свойства для поддержания температуры расплавленной стали. Он также должен быть химически стабильным, чтобы противостоять реакции с расплавленной сталью. Хорошо спроектированный кожух промковша может гармонично сочетаться со стопорным стержнем, обеспечивая чистый и стабильный поток расплавленной стали в кристаллизатор.
Подходное сопло
Подходное соплорасположен в нижней части промежуточного ковша и напрямую соединен со стопорным стержнем. Он отвечает за направление расплавленной стали из промковша в форму. Подвходное сопло должно иметь гладкую внутреннюю поверхность, чтобы обеспечить ламинарный поток расплавленной стали.
Взаимодействие между дополнительным соплом и стопорным стержнем имеет решающее значение для точного управления потоком. Форма и размер входного отверстия сопла и наконечника стопорного стержня точно соответствуют друг другу. Кроме того, огнеупорный материал подвходного патрубка должен иметь хорошую коррозионную стойкость, чтобы выдерживать длительный контакт с расплавленной сталью.
Заключение
В заключение отметим, что взаимодействие огнеупоров МНЛЗ со стопорным стержнем непрерывной разливки представляет собой сложный процесс, включающий физические и химические взаимодействия. Эти взаимодействия оказывают существенное влияние на производительность процесса непрерывной разливки и качество отлитых изделий. Как поставщик огнеупоров CCM, мы стремимся разрабатывать высококачественные огнеупоры, которые могут хорошо взаимодействовать со стопорным стержнем и другими компонентами машины непрерывного литья заготовок.
Если вы работаете в сталелитейной промышленности и ищете надежные огнеупоры МНЛЗ для процесса непрерывной разливки, мы приглашаем вас связаться с нами для подробного обсуждения. Наша команда экспертов может предоставить вам индивидуальные решения, основанные на ваших конкретных требованиях. Мы считаем, что, выбрав наши высокоэффективные огнеупоры CCM, вы сможете повысить эффективность и качество операций непрерывной разливки.
Ссылки
- «Непрерывное литье стали» Джона Ф. Уоллеса.
- «Справочник по огнеупорам» под редакцией П.В. Рамана Рао.
- Научные статьи по огнеупорам МНЛЗ и технологии непрерывного литья заготовок из ведущих металлургических журналов.