連続鋳造機の連続鋳造操業では、レードルシュラウド、タンディッシュストッパー、浸漬ノズルを安定して使用することが、信頼性の高い連続鋳造の鍵となります。 タンディッシュストッパーの用途には、主にストッパーチップが含まれます。 介在物の付着やその箇所のストッパーロッドの侵食の問題は、スラッギングプロセスの最適化やカルシウム処理などの対策によって効果的に解決できます。 したがって、ストッパーロッドのエロージョンの問題は、安定した連続鋳造操業の鍵となっています。 関連文献は、主にストッパーロッド先端のエロージョンの原因と制御に関する研究であり、ストッパーロッドのスラグラインに関する研究報告はほとんどありません。 生産工程におけるスラグライン浸食の問題に照準を合わせて,本論文は,関連文献研究と検査および分析方法と組み合わせて,アルミニウム含有鋼の生産プロセスにおけるストッパースラグライン浸食の影響因子を分析し,関連する制御手段を提案する。 .
ストッパ腐食の原因分析
1.1 ストッパーロッドの材質と製造鋼種
Xing Steel が現在使用しているすべてのストッパー ロッドは、アルミニウム カーボン (Al2O3-C) でできています。これは、低シリコン アルミニウム キルド スチールを製造するときに、ストッパーのスラグ ライン、特に完成品の炭素含有量が腐食しやすい傾向があります。 ML08Al や XGM6-1 などの製品。 0.10% 未満の低炭素、低シリコン、アルミニウム キルド鋼のスラグ ライン浸食の頻度は高くなります。 ひどい場合には、ストッパーロッドのスラグライン侵食率が80％に達し、ストッパーロッドがスラグラインから破断して生産が停止することもあります。
1.2 スラグラインにおける腐食反応機構
マランゴニ効果は、鉄鋼スラグ界面での耐火材料の局所腐食において重要な役割を果たします。 実際の製造工程では、炭素含有耐火材料のスラグラインは、界面張力の影響によりスラグと鋼の界面で変動し、局所的なスラグライン材料になります。 浸食。 ストッパーロッド自体がタンディッシュ内で連続的に上下に往復しているため、スラグラインの浸食をさらに悪化させます。
タンディッシュでは、溶鋼と空気が直接接触することを避け、溶鋼の二次酸化を防ぐために、被覆剤を溶鋼表面に添加して保護します。 このとき、タンディッシュ内に温度勾配が生じ、スラグラインで溶鋼とスラグの対流が起こり、栓のスラグラインの侵食が進む。 スラグと鋼の界面での対流によって引き起こされるこの微小循環は、抵抗に対する抵抗を増加させます。 木材の侵食。
1.3 溶鋼によるストッパーロッドの腐食
溶鋼中の炭素含有量が 0.10% 未満の低炭素、低シリコン、アルミニウムキルド鋼を製造する場合、アルミニウムは脱酸キルに使用されるため、溶鋼はカルシウムで処理され、次に、マシンにキャストします。 同時に、溶鋼中のカルシウム処理により、溶鋼中の CaO が大幅に増加します。 溶鋼中の Al2O3 変性を除けば、過剰な [Ca] と [CaO] は、プラグマトリックス中の Al2O3 と 12CaO・7Al2O3、CaO を大量に形成します。 ・Al2O3 などの低融点アルミン酸カルシウムが溶鋼やスラグに流入し、腐食を形成する。
実際の製造工程では、溶鋼のAl含有量を{{0}.045パーセントに制御し、カルシウム含有量を0.010パーセントに制御すると、依然として腐食が発生します。 現場追跡調査により、この時点でのスラグラインの主な侵食は、タンディッシュの鋳造領域のスラグ層であることがわかりました。 中央の CaO コンポーネントは、ストッパー マトリックス内の Al2O3 と反応して、同じ浸食状態を生成します。
1.4 タンディッシュ温度によるスラグラインの腐食
XGM6-1 超低炭素鋼ストッパー スラグ ラインの腐食問題は、Xing Steel によって引き起こされた問題が最も深刻です。 タンディッシュ温度とスラグライン侵食の間の対応関係を計算した。 最初の 3 回の注湯の平均タンディッシュ温度は 1567 ～ 1575 度に制御され、ストッパー スラグ ラインの侵食は比較的軽く、侵食は発生していません。 最後の 5 回の注湯の平均タンディッシュ温度は 1577 ～ 1583 度に制御され、ストッパー ロッドは侵食されて破損しました。
改良点
2.1 大袋からのスラグを厳密に管理
タンディッシュの鋳造領域におけるスラグ成分の主な供給源は、取鍋精錬スラグ、タンディッシュ被覆剤、およびスラグ層に浮上する溶鋼介在物です。 中でもストッパーロッドによる腐食が激しい低ケイ素アルミニウムキルド製鋼スラグは、塩基度の高い製錬スラグ系であり、スラグ中のCaO含有量は55パーセント-65パーセントに制御されている。 各炉の大きな取鍋スラグは、タンディッシュの注入ポイント領域で洗練されたスラグ濃縮物を形成します。 下請けプロセス中、および注入する鋼流が注入ポイント領域のスラグ表面に衝突すると、精製されたスラグが鋳造領域に入り、ストッパーの侵食を引き起こします。 .
したがって、大鍋のスラグを厳密に制御し、スラグ検出の自動制御を使用して、注湯終了時に大量のスラグが発生しないようにする必要があります。 同時に、タンディッシュスラッギング操作を採用する必要があります。 大型取鍋で5～7炉分の溶鋼を連続的に注湯する場合は、タンディッシュレベルスラグ操作を行い、注入点付近のスラグ層の厚みをコントロールする必要があります。
2.2 パッケージの過熱を制御する
XGM6-1 鋼種の溶鋼の液相線は 1535 度で、過熱度は 25 ～ 45 度に制御されています。 実際の生産プロセスから、タンディッシュの平均過熱度が 45 度 (タンディッシュの温度は 1580 度) に達すると、すべてのスラグ ラインが現れ、状況から侵食されます。 タンディッシュの平均過熱度は 15 度低下し、実際の制御平均タンディッシュ温度は約 1560 ～ 1565 度に低下します。 スラグラインの浸食が大幅に改善され、ストッパースラグラインの浸食率を20％以内で安定して制御できます。
2.3 タンディッシュ溶鋼被覆剤組成の最適化
タンディッシュスラグとストッパースラグラインとの反応状況を考えると、実際の製造工程において、精錬スラグが鋳造領域に入る問題とタンディッシュの高過熱の問題を完全に回避することは不可能です。 したがって、タンディッシュ溶鋼の被覆剤の組成は、鋼種ごとに最適化されています。 パッケージの温度条件により、被覆剤中の MgO 含有量が増加し、中間クラッドのスラグ層に Mg-Ca-Al-Si 多元素化合物が形成されます。 融点は1600度以上です。 ストッパーのスラグラインに保護層を形成し、スラグの損傷を遅らせます。 ロッド本体は腐食に強いです。
被覆剤中のMgO含有量の制御は、実際の溶鋼取鍋の制御範囲に応じて調整する必要があります。 MgO 含有量が 15% を超えると、タンディッシュ スラグの融点が大幅に上昇します。 取鍋注湯エリアのスラグ層がかさぶたになり、通常のストッパー制御に影響を与えます。 タンディッシュ被覆剤の添加量は、タンディッシュの溶鋼液面を黒色に保つように制御する。
タンディッシュ被覆剤の組成を最適化することにより、ストッパーロッドのスラグラインにMgOを主成分とする高融点化合物の被覆層を形成し、スラグと鋼の界面反応によるスラグラインの耐火物腐食を防止します。ストッパーの寿命を効果的に向上させます。
結論は
(1) 溶鋼の過熱度を 15 度に下げることにより、XGM6-1 鋼ストッパーのスラグ ライン浸食率を 20% 以内に安定して制御できます。
(2) 大取鍋下のスラグを厳密に管理し、タンディッシュ上昇液面スラグ排出操作を採用して、濃縮された精錬スラグを注入ポイント領域に排出し、精錬スラグが注湯領域に入るのを減らし、中の CaO 源を減らします。タンディッシュのスラグ。
(3) タンディッシュ溶鋼被覆剤の MgO 含有量を 10% 以上にすることにより、スラグラインでの耐火物の腐食を遅らせ、MgO 含有量を 80% 以上に調整して防止することができます。ストッパーロッドのスラグラインの腐食を防ぎ、ストッパーロッドの寿命を延ばします。
