Het Tundish-mondstuk wordt onderworpen aan gesmolten stalen schuren op hoge temperatuur, chemische erosie en thermische stress tijdens het continue giet-/schimmelgietproces, en het falen ervan beïnvloedt direct de productie en de kwaliteit van het castproduct. Hierna volgen de acht typische faalmodi en hun mechanisme -analyse:
1. Al₂o₃ -blokkade (meest gebruikelijk)
Foutkenmerken:
Wit/gebroken witte harde afzettingen op de binnenmuur van het mondstuk
Geleidelijke stroomsnelheid afneemt tot het stopcontact tijdens de latere stadia van het gieten
Formatiemechanisme:
wiskunde
2 [al] + 3 [O] → Al₂o₃ (smeltpunt 2050 graden)
Gratis Al in al-gedoesten staal reageert met O om insluitingen met een hoog smeltende punt te vormen
Depositiesnelheid: tot 1 mm/min voor stalen cijfers met een hoog zuurstof
Oplossing:
✅ calciumbehandeling ([ca]/[al] groter dan of gelijk aan 0. 1) converteert al₂o₃ naar 12Cao · 7al₂o₃ (smeltpunt 1450 graden)
✅ Gasgordijnmondstuk (Argon Flow 3-5 l/min)
✅ Anti-blokkeringscoating (Cao-Zro₂ voering)
2. Slag -lijn erosie (asymmetrisch falen)
Foutkenmerken:
Ronde groeven verschijnen op de buitenmuur van het mondstuk waar het in contact komt met de beschermende slak.
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10 mm
Erosiemechanisme:
wiskunde
Kopiëren
Zro₂ + CAF₂ → ZRF₄ ↑ + Cao
Componenten zoals CAF₂ en FEO in de beschermende slak reageren met Zro₂:
Belangrijke gegevens:
Basisiteit van beschermende slak (CaO/Sio₂) erosiesnelheid (mm/oven)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
Oplossing:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85% in de slaklijn
✅ Optimaliseer de basiciteit van de beschermende slak (controle Caf₂<5%)
3. Thermische schokbraak (plotseling falen)
Foutkenmerken:
Het oppervlak van de sprue toont een netwerk van scheuren
Meestal gebeurt tijdens het voorverwarmen of het gietstadium
Voorwaarden voor het voorkomen:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >de buigsterkte
Kritische parameters:
Materiaal Thermische schokweerstand (Tijden) Toegestane temperatuurstijgingssnelheid (graad /min)
Al₂o₃-c 3-5 8-10
Zro₂-C 8-10 5-8
Oplossing:
✅ Stapsgewijze voorverwarming (300 graden → 800 graden → 1200 graden)
✅ Gebruik vuurvast materiaal met een microporeuze structuur (porositeit 15-20%)
4. Glijdend mechanisme vastzitten (mechanisch falen)
Faalkenmerken:
Schuifweerstand> Hydraulisch systeeminstellingswaarde (meestal> 20 MPa)
Staalstroomregulering hysterese of falen
Oorzaak:
Gesmolten staal sijpelt in de opening tussen de schuifplaten (slechte afdichting)
Lubricant carbonization failure (>1400 graden continue blootstelling)
Oplossing:
✅ Gebruik zelfverzamelde schuifplaten (met BN of MOS₂)
✅ Voeg elke 2 ovens op grafiet-gebaseerd vet toe
5. Outlet -vergroting (ongecontroleerde stroom)
Foutkenmerken:
Outlet diameter increases by >5 mm (origineel ontwerp φ40mm → φ45mm)
Het stroomsnelheid neemt met 30% toe bij een treknelheid van 1,5 m/min
Erosiemechanisme:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
Chemische erosie van insluitingen met een laag smeltende punt zoals MNS
Oplossing:
✅ Voeg de SIC -versterkingsfase toe aan het uitlaatgebied (slijtvastheid is 3 keer toegenomen)
✅ Optimaliseer stroomveldontwerp (verminderen turbulentie)
6. Structurele breuk (catastrofaal falen)
Type fractuur:
Transversale breuk: overmatige installatiespanning
Longitudinale breuk: opgebouwde thermische spanning
Preventieve maatregelen:
✅ Optimaliseer de wanddikte met behulp van eindige elementenanalyse (aanbevolen groter dan of gelijk aan 50 mm)
✅ Vermijd snelle koeling en verwarming (temperatuurgradiënt<100°C/cm)
7. Koude stalen condensatie (falen tijdens het eerste gieten)
Formatievoorwaarden:
Onvoldoende mondstuk voorverwarming (<800°C)
Gesmolten stalen oververhitting<15°C
Oplossing:
✅ Bak met twee kanaal (gas + elektrische verwarming)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1000 graden)
8. Abnormale corrosie (chemisch falen)
Typische reactie:
SIO2(vuurvast materiaal) + [Ca] → Casio3(laag smeltpunt)
Tegenmaatregelen:
✅ Gebruik MGO-C-materialen voor stalen cijfers met hoge calcium
