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浸入式水口缺陷的成因及對板坯的影響

編輯:保溫磚 時間:2020-12-26 瀏覽:
   生產跟蹤發現,浸入式水口缺陷主要為浸入式水口渣線處孔洞、渣線處斷裂及側孔處斷裂。由于浸入式水口受到 長時間的侵蝕,生產后期便會造成水口底部側孔或渣線位置斷裂,徹底改變結晶器內鋼液的流動形態,部分缺陷還會 造成鋼水的二次氧化。生產中水口斷裂位置如圖1所示。



圖1 浸入式水口斷裂實物圖

   1、浸入式水口渣線處孔洞

   目前使用的浸入式水口多為鋁碳鋯材質,其渣線部位材料成分不均,尤其是存在碳富集點,輕質保溫磚在保護渣的侵蝕作用下,向鋼水中的物質傳遞速度明顯高于其它部位,澆注過程中經過長時間的侵蝕,出現局部侵蝕過重,將導致浸入式 水口渣線部位出現孔洞缺陷。水口內高速流動的鋼水會將孔洞周圍的保護瘡及空氣抽入浸入式水口中,隨鋼水進入結 晶器內,造成鋼水的二次氧化及保護渣的卷入,極易造成板坯皮下夾渣以及內部產生大量的內生夾雜。

   此缺陷發生初期,由于孔洞直徑很小不易被察覺。隨著吸氣的不斷進行,空氣中的氧與水口耐材中的碳、鋁等成 分不斷反應會造成擴孔現象,吸氣量及保護渣的卷入量也隨之增大,而此時容易發覺缺陷。因此,浸入式水口渣線處 出現孔洞缺陷具有一定的隱蔽性和延續性,對板坯的夾雜影響較大,且影響的板坯數量也較多。

   2、浸入式水口渣線處斷裂

   2.1規則斷裂

   山東耐火磚經過長時間的澆注,浸入式水口渣線部位形成很深的侵蝕線,使得水口壁變薄,在鋼水的熱震作用下產生斷裂。

   此類缺陷具有突發性,通常為瞬間行為,且極易被察覺。但由于其斷裂導致結晶器內流場發生突然變化,容易產 生較大的液位波動,破壞彎月面產生卷渣現象,導致板坯產生皮下夾渣缺陷,其影響的板坯數量較少,基本上只影響 發生缺陷時刻的板述。

   2.2不規則斷裂且有裂紋產生

   此種缺陷是由于浸入式水口渣線處斷裂前已經產生了微小裂紋,高速流動的鋼水將周圍空氣吸入浸入式水口內 部。由于不斷的吸氣,裂紋逐漸加重,吸氣量也不斷增加,吸入的空氣不僅與鋼水反應產生二次氧化帶來大量的夾 雜,同時吸入的空氣與水口內壁耐火材料發生氧化反應,使得水口壁不斷變薄,在鋼水的熱震作用下產生斷裂,同時 裂紋沿水口縱向或橫向產生炸裂。

   吸氣嚴重時,甚至會造成浸入式水口底部產生底孔或者擴孔現象。水口斷裂后,結晶器內鋼水流場發生嚴重變 化,會引起結晶器內大的液位波動,造成卷渣現象。此種缺陷同樣具有隱蔽性和延續性,對板坯的夾雜影響較大,且 影響的板坯數量也較多。

   3、浸入式水口側孔處斷裂

   3.1沿側孔上下沿規則斷裂

   由于鋼水熱震作用,側孔處水口壁單側先產生斷裂,隨后另一側在高速流動的鋼水沖擊作用下產生斷裂所致。其表觀現象與2.1節所述缺陷相似,具有突發性,容易被及時發現,對板坯夾雜的影響主要是瞬間流場改變導致的液位波 動卷渣,影響的板述數量較少,基本上只影響發生缺陷時刻的板坯。

   3.2沿側孔上下沿斷裂且有裂紋產生

   此種缺陷與2.2節所述缺陷相似,對板坯夾雜影響較大,且數量較多。

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