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连铸工艺的发展对结晶器功能的要求



结晶器电镀法镀层发展过程

1 镀Cr层

  镀层研究初期,从耐摩性和耐喷溅性出发采取了镀Cr层。Cr表面形成的极薄一层氧化膜对开浇时产生的飞溅钢水粒被凝固后的脱落是很有益的。但是镀层较厚时容易剥落,无锡直型结晶器钢管批发,可采用0.06~左右厚的镀层。

2 Ni+Cr复合镀层

  为了解决镀层厚度采用了Ni+Cr复合镀层。由于Ni的热膨胀系数接近于Cu,剥离问题大大改善,厚度增加。Ni解决了附着力和厚度问题,Cr解决了喷溅性和表面硬度问题。为了解决Ni热传导率较差问题,引入了斜面层工艺,弯月面处的Ni层厚度可控制在左右,出口处Ni层厚度控制在左右。试用表明,Cr层极薄,较厚Ni层又很软,无锡优质直型结晶器钢管,未能圆满解决结晶器下部耐摩耗问题。一方面由于浇铸速度的提高,较薄的坯壳在铁水静压力作用下紧贴于铜板表面,增加了机械摩擦负荷;另一方面,无锡直型结晶器钢管品牌,无缺陷铸坯工艺对结晶器形状精度的要求越来越严格,结晶器更换周期取决于下部摩耗量。


结晶器铜管使用寿命实践


1.3 冷却水状况

  结晶器冷却使用的软水质量不稳定,直型结晶器钢管,硬度较高,水中溶解盐类及悬浮物颗粒增加,易附着在铜管外壁上形成水垢,造成铜管冷却不均匀,局部热应力过大,加剧铜管变形或损坏,并造成漏钢频繁。

1.4 工艺状况

  随着高效连铸的改造,拉速进一步提高,结晶器的某些工艺参数已经不能适应生产的需要。

  (1)结晶器整体倒锥度偏大。120mm×120mm铜管倒锥度为0.7%~0.9%,140mm×140mm铜管倒锥度为0.8%~1.0%。以生产120mm×120mm铸坯为例,起步拉速大于3.0m/min,由于拉速较快,拉坯阻力较大,结晶器内钢液面抽心、上冒频繁,操作工很不好控制,不但结晶器铜管下口磨损严重,而且很容易拉漏。2002年因铜管倒锥度偏大导致的漏钢占25起。

 (2)铜管内腔倒锥度曲线基本上是单锥度,或是不连续的抛物线型,不符合铸坯的收缩规律,坯壳与铜管之间的气隙较大,影响坯壳生长,易产生漏钢。


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