方坯连铸机浸入式水口堵塞机理探讨4-164

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1、方坯连铸机浸入式水口堵塞机理的探讨方坯连铸机浸入式水口堵塞机理的探讨吴伟吴巍刘跃刘浏（钢铁研究总院，北京100081）摘要由于方坯连铸机水口的堵塞，严重影响生产的顺利进行。本文利用化学分析、相分析和岩相分析的方法对浸入式水口堵塞物及其耐火材料进行研究。结果表明，在水口渣线部位，堵塞物化学成分主要以金属Fe为主，其它含有Al、Cr、Si、C等物质。而水口内壁物质主要是生成熔点较高的CaO和Al2O3形成的CaO·2Al2O3和CaO·6Al2O3。由此分析出，钢水冷凝、连铸保护浇铸不好和钢水不洁净是造成水口堵塞的主要

2、原因。关键词方坯连铸机浸入式水口堵塞机理SubmergedNozzleCloggingMechanicsforBilletCasterWuWeiWuWeiLiuYueLiuLiu(InstituteforMetallurgicalTechnologyofCISRI,Beijing,100081)AbstractThesteelmakingproductionisdelaybecauseofthesubmergednozzleclogging.Thispaperanalyzescloggingmaterialofsu

3、bmergednozzleandnozzlerefractorybyuseofchemicalanalysis.Phaseanalysisandpetrographicanalysismethods.Theresultsshowthatthepositionofsubmergednozzleismainnozzleslagline,thecloggingmaterialismostlyiron,theothersisaluminum,chrome,silicon,carbonandsoon.Thematerialo

4、fnozzleinwallismainisCaO·2Al2O3,CaO·6Al2O3madeofcalciumoxideandaluminum.Accordingtoaboveanalysisresultsthemainreasonwhysubmergednozzleclogsisthatmoltensteelcondensation,badprotectingcasting,manyinclusionsinmoltensteel.Keywordsbilletcaster,submergednozzle,nozzl

5、eclogging,mechanics浸入式水口的堵塞问题是大多数钢厂遇到的难题之一，如何防止堵塞是各钢厂都在努力解决的课题。本文针对某厂生产轴承钢时产生的浸入式水口结瘤情况进行分析，以探讨如何防止生产特殊钢种时的水口堵塞问题。1浸入式水口堵塞的位置及形貌生产轴承钢时采用的浸入式水口包括三部分。水口上部采用的是MgO-C质；本体采用Al2O3-C质。水口渣线部位采用ZrO2-SiO2-C质。水口堵塞发生水口渣线部位，如图1所示。从图中可以看出，水口内壁布满了一层黄褐色的物质，并且在物质中有金属颗粒发现。水口堵塞物呈

6、现多孔金属套筒状，结构疏松，其中绝大多数是金属冷凝后的聚集体，也发现有黄褐色的物质覆于其上。图1水口内壁团聚物实物图Fig.1Cloggingmaterialintheinwallofsubmergednozzle2007中国钢铁年会论文集2检验方法对轴承钢水口结瘤样、耐火材料内壁制成样品。利用化学分析、相分析及半定量和利用偏反两用显微镜等对水口结瘤样、耐火材料内壁样品进行分析。3检验结果及分析3.1水口内堵塞物对水口内壁堵塞物进行化学分析，见表1。由表可见，水口内堵塞物以金属Fe为主，其它含有Cr、Si、C和Al

7、等物质。从水口内堵塞物成分看，该物质中主要成分与中间包钢水接近，只是酸溶铝的含量明显高于中间包钢水中所测的0.01％的酸溶铝含量。表1水口堵塞物化学成分(％)Fig.1Chemicalcompositionofsubmergednozzlecloggingmaterial(％)成分CCrSiAlTi水口堵塞物0.511.220.160.088<0.005中间包钢水0.991.430.280.010.007从图2及表2中可以看出，+2、+3和+4点是金属凝固表面某点，Al含量平均为0.04％，Si含量平均为2.59％

8、。+1和+5点为粘附夹杂物，Al平均为5.15％，Ca平均为4.84％，所测成分总量仅有34.83％，也就是说，除表中所测元素外，还有如C、O等其它元素存在。这与化学分析结果基本上是一致的。表2水口堵塞物探针分析结果(％)Fig.2Probeanalysisresultsofsubmergednozzlecloggingmaterial(％)各点MgKAlK