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Ca28Si60 reduziert Düsenverstopfungen beim Stranggießen, indem es eine kontrollierte Calciumbehandlung ermöglicht, feste Al₂O₃-Einschlüsse in flüssige Calciumaluminate umwandelt und den Fluss von geschmolzenem Stahl stabilisiert.
Hintergrund: Starke Düsenverstopfung beim Stranggießen
Ein Stahlwerk produziertKohlenstoffstahl und niedrig{0}legierter StahlBeim Stranggießen kam es zu anhaltenden Düsenverstopfungsproblemen.
Zu den typischen Problemen gehörten:
- Verstopfung der Taucheintrittsdüse (SEN) danach2–3 Durchläufe
- instabile Gießgeschwindigkeit und Durchflussschwankungen
- häufige manuelle Eingriffe und Gießunterbrechungen
- erhöhte Fehlerquote bei Knüppeln
Die Anlage wurde verwendetCa31Si60 Calcium-Silizium-Legierung,aber Verstopfungsprobleme blieben ungelöst.
Ursachenanalyse von Düsenverstopfungen
Eine detaillierte Analyse des LF-Raffinierungs- und Gießprozesses ergab:
- hoher Restaluminiumgehalt in Al-beruhigtem Stahl (0.025–0.045%)
- Gesamtsauerstoffgehalt vor der Kalziumbehandlung oben40 ppm
- übermäßig intensive Calciumreaktion, die zu einer instabilen Einschlussmodifikation führt
- ungleichmäßige Zufuhr von Kalzium-Fülldraht und ungleichmäßige Legierungsverteilung in der Stahlschmelze
Dies führte zu:
- Bildung fester Al₂O₃-Einschlüsse
- unvollständige Umwandlung in flüssige Calciumaluminate
- schnelle Bildung von Ablagerungen innerhalb von SEN
Aus diesem Grund kam es trotz der Verwendung einer Legierung mit hohem -Kalziumgehalt zu starken Düsenverstopfungen.
Lösung: Umstellung auf Ca28Si60 zur stabilen Kalziumbehandlung
Um das Verstopfungsproblem zu lösen, ersetzte die Anlage Ca31Si60 durchCa28Si60 Calcium-Silizium-Legierung, mit Schwerpunkt auf:
- Verringerung der Intensität der Calciumreaktion
- Verbesserung der Stabilität der Einschlussmodifikation
- Erzielung einer gleichmäßigen Kalziumverteilung
Zu den Prozessanpassungen gehörten:
- Kontrolle des Gesamtsauerstoffs unten30 ppm vor der Calciumzugabe
- Optimierung des Zeitpunkts der Kalziumzugabe in der Nähe des Gießstadiums
- Reduzierung der Fütterungsrate, um eine lokale Kalziumübersättigung zu vermeiden
- Verbesserung der Schlackenaufnahmebedingungen
Implementierung im LF-Veredelungsprozess
- Ca28Si60 (10–30 mm) wurde während der späten LF-Raffination hinzugefügt
- Stahl temperaturgeregelt bei1580-1600 Grad
- Ca/Al-Verhältnis angepasst für stabile Einschlussmodifikation
- Chargenkonsistenz gewährleistet wiederholbare Ergebnisse
Ergebnisse: Deutliche Reduzierung der Düsenverstopfung
1. Düsenverstopfungsleistung
Verstopfung verzögert sich von2–3 Durchläufe bis 6–8 Durchgänge
Reduzierte Ablagerungen im SEN
längere Stranggusssequenz
2. Verbesserung der Einschlussmodifikation
Reduzierung fester Al₂O₃-Einschlüsse
vermehrte Bildung flüssiger Calciumaluminate
gleichmäßigere Einschlussverteilung
3. Wurfstabilität
gleichmäßigerer Fluss der Stahlschmelze
stabile Wurfgeschwindigkeit
weniger Unterbrechungen
4. Produktionseffizienz
Reduzierte Ausfallzeiten für die Düsenreinigung
verbesserte Gussausbeute
geringere Betriebskosten
Warum Ca28Si60 besser funktioniert als Ca31Si60
Kontrollierte Calciumaktivität
Ca28Si60 sorgt für eine moderatere Kalziumfreisetzung und vermeidet so eine übermäßige Reaktion in der Stahlschmelze.
Bessere Übereinstimmung mit Al-Killed Steel
Eher geeignet für Systeme mit hohem Restaluminium.
Verbesserte Prozessstabilität
Weniger empfindlich gegenüber:
- Temperaturschwankungen
- Zeitpunkt der Fütterung
- Zugaberate
Der Schlüssel liegt nicht in einer stärkeren Reaktion, sondern in einer besser kontrollierbaren Reaktion.
Wichtige technische Erkenntnisse
Mehr Kalzium verringert nicht immer die Verstopfung der Düsen.
Beim Stranggießen:
Überschüssiges Kalzium führt zu instabilen Einschlussphasen
Eine kontrollierte Calciumbehandlung führt zu Flüssigkeitseinschlüssen und einem stabilen Fluss
Abschluss
Durch die Umstellung auf Ca28Si60 und die Optimierung der Kalziumbehandlung konnte das Stahlwerk erfolgreich Düsenverstopfungen reduzieren, die Gussstabilität verbessern und die Produktionseffizienz steigern.
Für Stahlhersteller mit Verstopfungsproblemen bietet Ca28Si60 eine stabilere und kontrollierbarere Lösung.
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