En la operación de colada continua de la máquina de colada continua, el uso estable de la cubierta de la cuchara, el tapón de la artesa y la boquilla de inmersión es la clave para una colada continua de alta confiabilidad. El uso del tapón de artesa incluye principalmente la punta del tapón. El problema de la adherencia de las inclusiones y la erosión de la barra de tope en el lugar se puede resolver de manera efectiva mediante medidas como la optimización del proceso de escoriado y el tratamiento con calcio. Por lo tanto, el problema de la erosión de la barra de tope se ha convertido en la clave para las operaciones estables de colada continua. La literatura relacionada estudia principalmente las causas y el control de la erosión de la punta de la varilla de tope, y hay pocos informes de investigación sobre la línea de escoria de la varilla de tope. Con el objetivo de abordar el problema de la erosión de la línea de escoria en el proceso de producción, este documento analiza los factores de influencia de la erosión de la línea de escoria del tapón en el proceso de producción de acero que contiene aluminio en combinación con la investigación bibliográfica relacionada y los métodos de inspección y análisis, y propone medidas de control relevantes. .
Análisis de las Causas de la Corrosión del Tapón
1.1 Material de la varilla de tope y tipo de acero de producción
Todas las varillas de tope utilizadas actualmente por Xing Steel están hechas de carbono de aluminio (Al2O3-C), que es propenso a la corrosión de la línea de escoria del tope cuando se produce acero calmado con aluminio bajo en silicio, especialmente el contenido de carbono de acero acabado. productos como ML08Al y XGM6-1. La frecuencia de la erosión de la línea de escoria en acero calmado con aluminio bajo en carbono y bajo en silicio por debajo del 0,10 por ciento es mayor. En casos severos, la tasa de erosión de la línea de escoria de la varilla de tope alcanza el 80 por ciento, y la varilla de tope se rompe de la línea de escoria, provocando la interrupción de la producción.
1.2 Mecanismo de reacción de corrosión en la línea de escoria
El efecto Marangoni juega un papel importante en la corrosión local de materiales refractarios en la interfaz de escoria de acero. En el proceso de producción real, la línea de escoria del material refractario que contiene carbono fluctúa en la interfaz escoria-acero debido al efecto de la tensión interfacial, lo que da como resultado materiales de línea de escoria localizados. erosión. Dado que la propia varilla de tope se mueve continuamente hacia arriba y hacia abajo en la artesa, agravará aún más la erosión de la línea de escoria.
En la artesa, para evitar el contacto directo entre el acero fundido y el aire y evitar la oxidación secundaria del acero fundido, se agrega un agente de cobertura a la superficie del acero fundido para su protección. En este momento, se genera un gradiente de temperatura en la artesa, lo que da como resultado la convección del acero fundido y la escoria en la línea de escoria, lo que aumenta la erosión de la línea de escoria del tapón. Esta microcirculación causada por la convección en la interfaz escoria-acero aumentará la resistencia a la resistencia. Erosión de la madera.
1.3 Corrosión de la varilla de tope por acero fundido
Cuando se produce acero calmado con aluminio, bajo en carbono y bajo en silicio con un contenido de carbono de menos de 0.10 por ciento en acero fundido, debido a que el aluminio se usa para matar por desoxidación, el acero fundido se tratará con calcio y luego colar en la máquina. Al mismo tiempo, el tratamiento con calcio en el acero fundido hará que el CaO en el acero fundido aumente significativamente. Excepto por la desnaturalización del Al2O3 en el acero fundido, el exceso de [Ca] y [CaO] formará una gran cantidad de 12CaO·7Al2O3, CaO con el Al2O3 en la matriz del tapón. ·Al2O3 y otros aluminatos de calcio de bajo punto de fusión fluyen hacia el acero fundido y la escoria para formar corrosión.
En el proceso de producción real, cuando el contenido de Al del acero fundido se controla al {{0}},045 por ciento, y el contenido de calcio se controla al 0,010 por ciento, todavía se produce corrosión. A través de la investigación de seguimiento de campo, se encuentra que la principal erosión de la línea de escoria en este momento es la capa de escoria en el área de fundición de la artesa. El componente medio de CaO reacciona con el Al2O3 en la matriz del tapón para producir la misma condición de erosión.
1.4 Corrosión de la línea de escoria por la temperatura de la artesa
El problema de corrosión de la línea de escoria del tapón de acero al carbono ultra bajo XGM6-1 producido por Xing Steel es el más grave. Se calcula la relación correspondiente entre la temperatura de la artesa y la erosión de la línea de escoria. La temperatura promedio de la artesa de colada de los primeros tres tiempos de vertido se controla a 1567~1575 grados, y la escoria del tapón La erosión de la línea es relativamente ligera y no se ha producido erosión. La temperatura promedio de la artesa de colada de los últimos cinco tiempos de vertido se controló a 1577~1583 grados, y las varillas de tapón se erosionaron y rompieron.
Mejoras
2.1 Controlar estrictamente la escoria del big bag
Las principales fuentes de componentes de escoria en el área de fundición de la artesa son la escoria de refinación en cucharón, el agente de cobertura de la artesa y las inclusiones de acero fundido que flotan en la capa de escoria. Entre ellos, la escoria de refinación de acero calmado con aluminio y bajo contenido de silicio, que se corroe más severamente por la varilla de tope, es un sistema de escoria de refinación de alta basicidad, y el contenido de CaO en la escoria se controla al 55 por ciento -65 por ciento. La escoria de cuchara grande de cada horno formará un enriquecimiento de escoria refinada en el área del punto de inyección de la artesa. Durante el proceso de subcontratación y cuando el chorro de acero colado impacta la superficie de la escoria del área del punto de inyección, hará que la escoria refinada ingrese al área de fundición y provoque la erosión del tapón. .
Por lo tanto, es necesario controlar estrictamente la escoria de la cuchara grande y usar el control automático de detección de escoria para evitar una gran cantidad de escoria al final del vertido. Al mismo tiempo, se debe adoptar la operación de desescoriado en artesa. Cuando la cuchara grande vierte continuamente de 5 a 7 hornos de acero fundido, se debe realizar la operación de desescoriado a nivel de la artesa para controlar el espesor de la capa de escoria en el área del punto de inyección.
2.2 Controlar el sobrecalentamiento del paquete
La línea liquidus del acero fundido de grado de acero XGM6-1 es de 1535 grados, y el sobrecalentamiento se controla a 25~45 grados. A partir del proceso de producción real, cuando el sobrecalentamiento promedio de la artesa artesana alcanza los 45 grados (la temperatura de la artesa artesana es de 1580 grados), todas las líneas de escoria aparecen por erosión. El sobrecalentamiento promedio de la artesa se reduce en 15 grados, y la temperatura promedio real de control de la artesa se reduce a aproximadamente 1560~1565 grados. La erosión de la línea de escoria se ha mejorado significativamente, y la tasa de erosión de la línea de escoria de tapón se puede controlar de manera estable dentro del 20 por ciento.
2.3 Optimización de la composición del agente de recubrimiento para acero fundido de artesa
En vista de la situación de reacción entre la escoria de la artesa y la línea de escoria de tapón, es imposible evitar por completo el problema de la entrada de escoria refinada en el área de fundición y el sobrecalentamiento elevado de la artesa en el proceso de producción real. Por lo tanto, la composición del agente de cobertura para el acero fundido de la artesa está optimizada para diferentes grados de acero. La condición de temperatura del paquete aumenta el contenido de MgO en el agente de cobertura y forma el compuesto de elementos múltiples Mg-Ca-Al-Si en la capa de escoria del revestimiento intermedio. El punto de fusión está por encima de 1600 grados. Se forma una capa protectora en la línea de escoria del tapón para retardar el daño de la escoria. El cuerpo de la varilla es resistente a la corrosión.
El control del contenido de MgO en el agente de cobertura debe ajustarse de acuerdo con el rango de control real de la cuchara de acero fundido. Cuando el contenido de MgO supera el 15 por ciento, el punto de fusión de la escoria de la colada aumentará significativamente. La capa de escoria en el área de vertido de la cuchara tiene costra, lo que afecta el control normal del tapón. La cantidad añadida del agente de cobertura de la artesa se controla para mantener negra la superficie del líquido de acero fundido de la artesa.
Al optimizar la composición del agente de recubrimiento de la artesa, se forma una capa de recubrimiento de un compuesto de alto punto de fusión compuesto principalmente de MgO en la línea de escoria de la varilla de tapón, lo que evita que la reacción de la interfaz escoria-acero corroa el material refractario en la línea de escoria. y mejora efectivamente la vida útil del tapón.
en conclusión
(1) Al reducir el sobrecalentamiento del acero fundido a 15 grados, la tasa de erosión de la línea de escoria del tapón de acero XGM6-1 se puede controlar de manera estable dentro del 20 por ciento.
(2) Controle estrictamente la escoria debajo de la cuchara grande, adopte la operación de descarga de escoria de nivel de líquido de elevación de artesa para descargar la escoria de refinación enriquecida en el área del punto de inyección, reduzca la escoria de refinación para ingresar al área de vertido y reduzca la fuente de CaO en la escoria de la artesa.
(3) Al aumentar el contenido de MgO en el agente de recubrimiento de acero fundido de la artesa a más del 10 por ciento, la corrosión del material refractario en la línea de escoria se puede ralentizar y el contenido de MgO se puede ajustar a más del 80 por ciento para evitar la corrosión de la línea de escoria de la varilla de tope y aumentar la vida útil de la varilla de tope.
