Det tundiska munstycket utsätts för högtemperatur smält stålskur, kemisk erosion och termisk stress under den kontinuerliga gjutning/mögelgjutningsprocessen, och dess fel påverkar direkt produktionen och kvaliteten på gjutprodukten. Följande är de åtta typiska fellägen och deras mekanismanalys:
1. Al₂o₃ blockering (vanligast)
Felegenskaper:
Vita/off-vita hårda avlagringar på munstyckets innervägg
Gradvis flödeshastighet minskar till stopp under de senare hällstadierna
Bildningsmekanism:
matematik
2 [Al] + 3 [O] → Al₂o₃ (smältpunkt 2050 grad)
Free Al i Al-dödade stål reagerar med O för att bilda högmältningspunktens inneslutningar
Depositionsfrekvens: Upp till 1 mm/min för hög syre stålkvaliteter
Lösning:
✅ Kalciumbehandling ([CA]/[Al] större än eller lika med 0. 1) Konverterar al₂o₃ till 12cao · 7al₂o₃ (smältpunkt 1450 grad)
✅ Gasgardinmunstycke (Argon Flow 3-5 l/min)
✅ Anti-blockerande beläggning (Cao-zro₂ foder)
2. Slagslinje erosion (asymmetriskt fel)
Felegenskaper:
Cirkulära spår visas på ytterväggen i munstycket där den kontaktar skyddsslagg.
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10mm
Erosionsmekanism:
matematik
Kopiera
Zro₂ + Caf₂ → Zrf₄ ↑ + Cao
Komponenter som CAF₂ och FEO i den skyddande slaggen reagerar med zro₂:
Nyckeldata:
Basicitet av skyddsslagg (CAO/SIO₂) erosionshastighet (mm/ugn)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
Lösning:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85% i slagglinjen
✅ Optimera basiciteten för den skyddande slaggen (kontrollcaf₂<5%)
3. Termisk chocksprickning (plötsligt misslyckande)
Felegenskaper:
Sprue ytan visar ett nätverk av sprickor
Oftast inträffar under förvärmning eller hällsteg
Förhållanden för förekomst:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >böjhållfastheten
Kritiska parametrar:
Material Termisk chockmotstånd (tider) tillåten temperaturökningshastighet (grad /min)
Al₂o₃-c 3-5 8-10
Zro₂-c 8-10 5-8
Lösning:
✅ Stegvis förvärmning (300 grader → 800 grader → 1200 grader)
✅ Använd eldfast material med en mikroporös struktur (porositet 15-20%)
4. Skjutmekanism fastnat (mekaniskt fel)
Felegenskaper:
Glidmotstånd> Hydraulsystemets inställningsvärde (vanligtvis> 20 MPa)
Stålflödesreglering hysteres eller misslyckande
Grundläggande orsak:
Smält stål sipprar in i klyftan mellan glidplattorna (dålig tätning)
Lubricant carbonization failure (>1400 graders kontinuerlig exponering)
Lösning:
✅ Använd självsmörjande bildplattor (med BN eller MOS₂)
✅ Lägg till grafitbaserat fett varannan ugnar
5. Utvidgning av utlopp (okontrollerat flöde)
Felegenskaper:
Outlet diameter increases by >5mm (original design φ40mm → φ45mm)
Flödeshastigheten ökar med 30% med en draghastighet på 1,5 m/min
Erosionsmekanism:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
Kemisk erosion av lågsmältpunktsinklusioner som MNS
Lösning:
✅ Lägg till SIC -förstärkningsfas till utloppsområdet (slitmotstånd ökade med 3 gånger)
✅ Optimera flödesfältdesign (minska turbulens)
6. Strukturfraktur (katastrofalt fel)
Typ av fraktur:
Tvärgående fraktur: överdriven installationsstress
Longitudinell fraktur: Ackumulerad termisk stress
Förebyggande åtgärder:
✅ Optimera väggtjockleken med hjälp av ändlig elementanalys (rekommenderas större än eller lika med 50 mm)
✅ Undvik snabb kylning och uppvärmning (temperaturgradient<100°C/cm)
7. Kallstålkondensation (misslyckande under den första hällningen)
Formationsförhållanden:
Otillräckligt munstycke förvärmning (<800°C)
Överhettad stålstål<15°C
Lösning:
✅ Två-kanals bakning (gas + elektrisk uppvärmning)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1000 grader)
8. Abnormal korrosion (kemiskt fel)
Typisk reaktion:
Sio2(eldfast material) + [CA] → Casio3(låg smältpunkt)
Motåtgärder:
✅ För högkalkiumstålkvaliteter, använd MGO-C-material
