หัวฉีด Tundish นั้นอยู่ภายใต้การขัดถูเหล็กหลอมเหลวอุณหภูมิสูงการพังทลายของสารเคมีและความเครียดจากความร้อนในระหว่างกระบวนการหล่อ/การหล่อแม่พิมพ์อย่างต่อเนื่องและความล้มเหลวของมันส่งผลโดยตรงต่อการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์หล่อ ต่อไปนี้เป็นโหมดความล้มเหลวทั่วไปแปดโหมดและการวิเคราะห์กลไกของพวกเขา:
1. Al₂o₃ blockage (พบมากที่สุด)
ลักษณะความล้มเหลว:
เงินฝากแข็งสีขาว/สีขาวบนผนังด้านในของหัวฉีด
อัตราการไหลค่อยๆลดลงจนกระทั่งหยุดในช่วงระยะต่อมาของการเท
กลไกการก่อตัว:
การกระตุ้นทางคณิตศาสตร์
2 [Al] + 3 [O] →Al₂o₃ (จุดหลอมเหลว 2050 องศา)
ฟรีอัลในเหล็กอัล-ฆ่าทำปฏิกิริยากับ O เพื่อสร้างจุดรวมจุดสูง
อัตราการสะสม: สูงถึง 1 มม./นาทีสำหรับเกรดเหล็กสีออกซิเจนสูง
สารละลาย:
✅การรักษาแคลเซียม ([CA]/[Al] มากกว่าหรือเท่ากับ 0. 1) แปลงAl₂o₃เป็น 12CAO ·7AL₂O₃ (จุดหลอมเหลว 1450 องศา)
✅หัวฉีดม่านแก๊ส (อาร์กอนโฟลว์ 3-5 l/นาที)
✅การเคลือบป้องกันการปิดกั้น (ซับ Cao-Zro₂)
2. การพังทลายของสายสแลค (ความล้มเหลวแบบไม่สมมาตร)
ลักษณะความล้มเหลว:
ร่องวงกลมปรากฏบนผนังด้านนอกของหัวฉีดที่สัมผัสกับตะกรันป้องกัน
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10 มม.
กลไกการกัดเซาะ:
คณิตศาสตร์
สำเนา
zro₂ + caf₂→zrf₄↑ + cao
ส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นCaf₂และ FEO ในสแลกป้องกันทำปฏิกิริยากับzro₂:
ข้อมูลสำคัญ:
ความเป็นพื้นฐานของอัตราการพังทลาย (CAO/SIO₂) อัตราการพังทลาย (มม./เตา)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
สารละลาย:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85% ในบรรทัดตะกรัน
✅เพิ่มประสิทธิภาพความเป็นพื้นฐานของตะกรันป้องกัน (CONTROL CAF₂<5%)
3. การแตกกระแทกด้วยความร้อน (ความล้มเหลวอย่างฉับพลัน)
ลักษณะความล้มเหลว:
พื้นผิวของ Sprue แสดงเครือข่ายรอยแตก
ส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นในระหว่างการอุ่นหรือเวทีเท
เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้น:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >ความแข็งแรงของการดัดงอ
พารามิเตอร์ที่สำคัญ:
ความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อนของวัสดุ (ครั้ง) อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่อนุญาต (องศา /นาที)
al₂o₃-c 3-5 8-10
zro₂-c 8-10 5-8
สารละลาย:
✅ความร้อนแบบขั้นตอน (300 องศา→ 800 องศา→ 1200 องศา)
✅ใช้วัสดุทนไฟที่มีโครงสร้าง microporous (ความพรุน 15-20%)
4. กลไกการเลื่อนติดอยู่ (ความล้มเหลวเชิงกล)
ลักษณะความล้มเหลว:
ความต้านทานการเลื่อน> ค่าระบบไฮดรอลิก (โดยปกติ> 20 MPa)
การควบคุมการไหลของเหล็กหรือความล้มเหลว
สาเหตุที่แท้จริง:
เหล็กหลอมเหลวซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างแผ่นสไลด์ (การปิดผนึกไม่ดี)
Lubricant carbonization failure (>1,400 องศาการเปิดรับอย่างต่อเนื่อง)
สารละลาย:
✅ใช้แผ่นสไลด์หล่อลื่นด้วยตนเอง (กับ BN หรือMos₂)
✅เพิ่มจาระบีกราไฟท์ทุก 2 เตา
5. การขยายตัวทางออก (การไหลที่ไม่สามารถควบคุมได้)
ลักษณะความล้มเหลว:
Outlet diameter increases by >5mm (การออกแบบดั้งเดิมφ40mm→φ45mm)
อัตราการไหลเพิ่มขึ้น 30% ที่ความเร็วในการดึง 1.5m/นาที
กลไกการกัดเซาะ:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
การพังทลายทางเคมีของการรวมจุดต่ำเช่น MNS
สารละลาย:
✅เพิ่มเฟสการเสริมแรง SIC ไปยังพื้นที่ทางออก (ความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น 3 ครั้ง)
✅เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสนามการไหล (ลดความปั่นป่วน)
6. การแตกหักของโครงสร้าง (ความล้มเหลวอย่างรุนแรง)
ประเภทของการแตกหัก:
การแตกหักตามขวาง: ความเครียดในการติดตั้งมากเกินไป
การแตกหักตามยาว: ความเครียดจากความร้อนสะสม
มาตรการป้องกัน:
✅เพิ่มประสิทธิภาพความหนาของผนังโดยใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (แนะนำมากกว่าหรือเท่ากับ 50 มม.)
✅หลีกเลี่ยงการระบายความร้อนและความร้อนอย่างรวดเร็ว (การไล่ระดับอุณหภูมิ<100°C/cm)
7. การควบแน่นเหล็กเย็น (ความล้มเหลวในระหว่างการเทเริ่มต้น)
เงื่อนไขการก่อตัว:
หัวฉีดไม่เพียงพอก่อน (<800°C)
เหล็กร้อนแรงมาก<15°C
สารละลาย:
✅การอบสองช่อง (แก๊ส + เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1,000 องศา)
8. การกัดกร่อนผิดปกติ (ความล้มเหลวของสารเคมี)
ปฏิกิริยาทั่วไป:
SIO2(วัสดุทนไฟ) + [CA] → Casio3(จุดหลอมเหลวต่ำ)
การตอบโต้:
✅สำหรับเกรดเหล็กแคลเซียมสูงใช้วัสดุ MGO-C
