Duza de tundish este supusă unei scoruri de oțel topit de temperatură ridicată, eroziune chimică și tensiune termică în timpul procesului de turnare continuă/matriței, iar eșecul său afectează în mod direct producția și calitatea produsului turnat. Următoarele sunt cele opt moduri de eșec tipice și analiza mecanismului lor:
1. Al₂o₃ Blockage (cel mai frecvent)
Caracteristici de eșec:
Depozite dure/albe din alb pe peretele interior al duzei
Debitul treptat scade până la oprirea în etapele ulterioare ale turnării
Mecanism de formare:
MATHREPRODUCȚIE
2 [al] + 3 [o] → al₂o₃ (punct de topire 2050 grad)
AL gratuit în oțel killed reacționează cu O pentru a forma incluziuni cu punct de topire înaltă
Rata de depunere: până la 1 mm/min pentru grade de oțel cu oxigen ridicat
Soluţie:
✅ Tratamentul de calciu ([CA]/[AL] mai mare sau egal cu 0. 1) convertește al₂o₃ în 12cao · 7al₂o₃ (punct de topire 1450 grad)
✅ Duza perdelei de gaz (flux de argon 3-5 l/min)
✅ Acoperire anti-blocare (căptușeală Cao-Zro₂)
2. Eroziunea liniei de zgură (eșec asimetric)
Caracteristici de eșec:
Caneluri circulare apar pe peretele exterior al duzei unde contactează zgura de protecție.
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10mm
Mecanism de eroziune:
Matematică
Copie
Zro₂ + caf₂ → zrf₄ ↑ + cao
Componentele precum CAF₂ și FEO în zgura protectoare reacționează cu Zro₂:
Date cheie:
Bazicitatea zgurii de protecție (CAO/SIO₂) Rata de eroziune (MM/Cuptor)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
Soluţie:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85% în linia de zgură
✅ Optimizați bazicitatea zgurii de protecție (Control CAF₂<5%)
3. Cracarea șocului termic (defecțiune bruscă)
Caracteristici de eșec:
Suprafața spruei arată o rețea de fisuri
Cel mai adesea apare în timpul preîncălzirii sau al etapei de turnare
Condiții pentru apariție:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >rezistența flexivă
Parametri critici:
Rezistența la șocuri termice a materialului (ori) rata de creștere a temperaturii admisă (grad /min)
Al₂o₃-c 3-5 8-10
Zro₂-c 8-10 5-8
Soluţie:
✅ Preîncălzire în trepte (300 grade → 800 grade → 1200 grad)
✅ Folosiți material refractar cu o structură microporoasă (porozitate 15-20%)
4. Mecanismul de alunecare blocat (defecțiune mecanică)
Caracteristici de eșec:
Rezistență glisantă> Valoare setată a sistemului hidraulic (de obicei> 20 MPa)
Histerezis sau eșec de reglare a fluxului de oțel
Cauza de bază:
Oțelul topit se scurge în golul dintre plăcile de diapozitive (etanșare slabă)
Lubricant carbonization failure (>Expunere continuă de 1400 grade)
Soluţie:
✅ Folosiți plăci de diapozitive auto-lubrifiante (cu BN sau MOS₂)
✅ Adăugați grăsime pe bază de grafit la fiecare 2 cuptoare
5. Mărirea ieșirii (flux necontrolat)
Caracteristici de eșec:
Outlet diameter increases by >5mm (design original φ40mm → φ45mm)
Debitul crește cu 30% la o viteză de tragere de 1,5 m/min
Mecanism de eroziune:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
Eroziunea chimică a incluziunilor cu punct de topire scăzută, cum ar fi MNS
Soluţie:
✅ Adăugați faza de întărire SIC în zona de ieșire (rezistența la uzură a crescut de 3 ori)
✅ Optimizați proiectarea câmpului de flux (reduceți turbulența)
6. Fractură structurală (insuficiență catastrofală)
Tip de fractură:
Fractură transversală: stres excesiv de instalare
Fractură longitudinală: tensiune termică acumulată
Măsuri preventive:
✅ Optimizați grosimea peretelui folosind analiza elementelor finite (recomandat mai mare sau egal cu 50mm)
✅ Evitați răcirea și încălzirea rapidă (gradient de temperatură<100°C/cm)
7. Condensarea din oțel rece (defecțiune în timpul turnării inițiale)
Condiții de formare:
Preîncălzirea duzei insuficiente (<800°C)
SuperHea de oțel topit<15°C
Soluţie:
✅ coacere cu două canale (gaz + încălzire electrică)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1000 de grade)
8. Coroziunea anormală (insuficiență chimică)
Reacție tipică:
SIO2(Material refractar) + [CA] → Casio3(punct de topire scăzut)
Contramăsuri:
✅ Pentru grade din oțel ridicat, utilizați materiale MGO-C
