Który materiał dyszy zużywa się najszybciej?
Nov 12, 2025
W procesie ciągłego odlewania stalidysza kadzi pośredniejjest jednym z najważniejszych elementów ogniotrwałych na dnie kadzi pośredniej. Jego zadaniem jest kontrolowanie natężenia przepływu roztopionej stali i prowadzenie stali do zanurzonej dyszy. Ze względu na długotrwałe narażenie na wysokie temperatury,-erozję płynącą stali z dużą prędkością i korozję chemiczną, zużycie dyszy stało się kluczowym czynnikiem wpływającym na stabilność procesu ciągłego odlewania i jakość wlewka. Kadzie pośrednie wykonane z różnych materiałów ogniotrwałych wykazują znaczne różnice w odporności na zużycie. Spośród nich kadzie pośrednie o wysokiej-glinie zużywają się najszybciej, a kadzie cyrkonowe wykazują największą odporność na zużycie.
Podstawowe czynniki wpływające na zużycie dyszy
Mechaniczne zużycie ścierne
Roztopiona stal wypływa z dużą prędkością z dna kadzi, powodując intensywną erozję.
Zużycie spowodowane korozją chemiczną
Tlenki i wtrącenia w roztopionej stali reagują z materiałem ogniotrwałym, powodując zmiany składu i degradację strukturalną.
Zużycie spowodowane szokiem termicznym
Gwałtowne wahania temperatury na początku i na końcu zalewania powodują naprężenia termiczne, prowadzące do pękania i odpryskiwania.
Porównanie typowych materiałów dysz kadzi pośredniej
| Rodzaj materiału | Główny skład | Charakterystyka | Względny stopień zużycia |
|---|---|---|---|
| Wysoka zawartość tlenku glinu (Al₂O₃ > 70%) | Boksyt, korund | Niski koszt, ale słaba odporność na korozję | ★★★★★ (najszybszy) |
| Cyrkon–korund (ZrO₂–Al₂O₃) | Cyrkonowy piasek, tlenek glinu | Dobra ogólna wydajność i-opłacalność | ★★★☆☆ |
| Magnezja – węgiel (MgO – C) | Magnezyt, grafit | Doskonała odporność na szok termiczny, ale węgiel łatwo się utlenia | ★★★★☆ |
| Cyrkon (ZrO₂ > 90%) | Stabilizowany tlenek cyrkonu | Znakomita odporność na erozję i korozję | ★☆☆☆☆ (najwolniej) |
Przyczyny szybkiego zużycia dysz-z dużą zawartością tlenku glinu
Reaktywny chemicznie
Głównym składnikiem dysz o wysokiej-tlenku glinu jest Al₂O₃, który łatwo reaguje z FeO i MnO w wysokich temperaturach, tworząc związki o niskiej-temperaturze topnienia-. Te produkty reakcji tworzą stopioną warstwę, która przyspiesza odpryskiwanie materiału.
Porowatość mikrostrukturalna
Materiały ogniotrwałe o wysokiej zawartości-tlenku glinu charakteryzują się niską gęstością spiekania i dużą porowatością. Roztopiona stal łatwo infiltruje te puste przestrzenie, powodując erozję wewnętrzną i miejscowe odpryski.
Słaba odporność na szok termiczny
Gwałtowne skoki temperatury podczas początkowego wylewania i nagłe spadki podczas zaprzestania wylewania powodują cykle termiczne. To powtarzające się ogrzewanie i chłodzenie powoduje pękanie materiału, przyspieszając odpryskiwanie.
Znaczące ścieranie mechaniczne
Wysoka prędkość przepływu roztopionej stali, zwłaszcza gdy dysza przesuwna ma duży kąt otwarcia, powoduje powstawanie intensywnych, zlokalizowanych sił uderzenia. Powoduje to szybkie zużycie obszaru wylotu dyszy.
Kierunki optymalizacji i doskonalenia
Aby złagodzić zużycie dysz, można zastosować następujące środki:
- Nałóż warstwę ochronną z tlenku cyrkonu na powierzchnię dysz-z dużą zawartością tlenku glinu
- Zastosuj strukturę kompozytową z zewnętrzną warstwą o wysokiej-tlenku glinu i wewnętrzną warstwą tlenku cyrkonu
- Zoptymalizuj projekt pola przepływu, aby zmniejszyć kąty erozji
- Ściśle kontroluj czystość roztopionej stali, aby zminimalizować zawartość wtrąceń
Środki doskonalenia w praktyce produkcyjnej
Zastosuj kompozytowe konstrukcje dysz:wewnętrzna warstwa tlenku cyrkonu, zewnętrzna warstwa-o wysokiej zawartości tlenku glinu, równoważąca żywotność i koszty.
Kontroluj prędkość przepływu roztopionej stali:zoptymalizować przesuwne otwarcie dyszy, aby zapobiec miejscowej erozji.
Regularnie monitoruj zużycie dysz:wykorzystywać maszyny lub kamery termowizyjne do śledzenia stanu zużycia.
Popraw jakość instalacji:nadmierny luz pomiędzy dyszą a płytą ślizgową powoduje wycieki i miejscowe przegrzanie, przyspieszając zużycie.
Anyang Changtai Silicon Industry Co., Ltd. to kompleksowy producent specjalizujący się w projektowaniu, przetwarzaniu i sprzedaży produktów wysokotemperaturowych z tlenku cyrkonu. Jeśli potrzebujesz produktów z cyrkonu wysokotemperaturowego-, napisz do nas na adres:zhang@ayctgy.com. Odpowiemy na Twoje zapytanie niezwłocznie po jego otrzymaniu.
