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福建省连铸过程中结晶器磨损原因

文章出处:未知责任编辑:admin人气:发表时间:2017-11-30【
连铸过程中结晶器磨损原因
结晶器铜管是整个连铸工艺的核心设备,直接影响到连铸的生产率、产品质量和生产成本。在生产过程中,结晶器要不断地经受高温、高压和强磨擦的冲击,工作环境极其恶劣。结晶器的磨损原因对于结晶器的设计和使用具有重要意义,这里对结晶器铜管的磨损机理进行简要介绍。结晶器铜管裂纹:结晶器生产厂家的弯月面区域常有铜板裂纹出现,主要原因是铜板表面温度提高引起的极高的热流量,在此高温下,相对于钢质支持设施而言铜板趋向于膨胀。尤其是对薄板坯连铸结晶器厂家而言更是如此,由于拉坯速度快,铜板表面温度快速升高,铜板所承受的温度超过了其恢复再结晶温度,从而使其强度和硬度大大降低,使漏斗形过渡区经历了一个明显的3维膨胀运动。这个热应变和机械应变组合加上硬度的下降(可达50%),导致了铜板表面裂纹的出现,而且裂纹倾向于以晶间方式进一步传播。浇铸过程中过高的热量水平和由此而产生的结晶器铜板表面和亚表面区域的宏观塑性应变/形变,是导致结晶器弯月面处产生裂纹的主要原因。这种损坏机理又受到极高温度区域的强化。例如,从结晶器漏斗型区到结晶器平行区的过渡区域。这时,结晶器厂家热面和冷面之间的局部温度梯度可达到数百摄氏度。结晶器铜板工作侧表面(热面)或多或少都要承受扩散的影响,钢水中的Zn、S、Cd和保护渣中的F都要扩散到铜板的表面和亚表面。这些扩散元素会导致结晶器铜板的热脆性,导致裂纹的形成和扩散。裂纹损坏的关键因素就是结晶器所经受的最高温度和结晶器服役时间。当高速连铸时,结晶器材质经受超高温的另一个影响效应就是结晶器铜板发生塑性应变,导致弯月面下铜板变形,以及由于钢水内的Zn扩散到铜板中形成黄铜,即发生所谓的“黄铜化”现象。后一个问题对于电炉钢厂或短流程轧钢厂问题尤为突出,因为电炉钢厂或短流程轧钢厂通常是利用废钢炼钢的。黄铜的形成使得结晶器铜板产生热脆性,加之很高的工作温度而引起的应力,使结晶器铜板产生裂纹。
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