Den tundiske dysen blir utsatt for høye temperatur smeltet stålskuring, kjemisk erosjon og termisk stress under den kontinuerlige støping/muggstøpingsprosessen, og dens svikt påvirker direkte produksjonen og kvaliteten på støpeproduktet. Følgende er de åtte typiske feilmodusene og deres mekanismeanalyse:
1. Al₂o₃ blokkering (vanligst)
Feilegenskaper:
Hvite/off-white harde forekomster på dysenes indre vegg
Gradvis strømningshastighet reduseres til stopp i de senere stadier av å helle
Formasjonsmekanisme:
Mathreproduksjon
2 [al] + 3 [o] → al₂o₃ (smeltepunkt 2050 grad)
Gratis Al i al-drept stål reagerer med O for å danne høyt smeltingspoenginneslutninger
Avsetningshastighet: Opptil 1 mm/min for høye oksygenstålkarakterer
Løsning:
✅ Kalsiumbehandling ([CA]/[al] større enn eller lik 0. 1) konverterer al₂o₃ til 12cao · 7al₂o₃ (smeltepunkt 1450 grader)
✅ Gassgardindyse (Argon Flow 3-5 l/min)
✅ Anti-blokkerende belegg (Cao-Zro₂ fôr)
2. Slaglinje erosjon (asymmetrisk svikt)
Feilegenskaper:
Sirkulære spor vises på ytterveggen til dysen der den kontakter beskyttende slaggen.
Breakage is likely to occur when the depth of erosion is >10mm
Erosjonsmekanisme:
matematikk
Kopiere
Zro₂ + Caf₂ → Zrf₄ ↑ + Cao
Komponenter som CAF₂ og FEO i beskyttende slagg reagerer med Zro₂:
Nøkkeldata:
Basisitet for beskyttende slagg (Cao/SiO₂) erosjonshastighet (mm/ovn)
0.8-1.2 0.3-0.5
1.5-2.0 0.8-1.2
Løsning:
✅ Use a composite material with a ZrO₂ content of >85% i slagglinjen
✅ Optimaliser grunniteten til beskyttende slagg (kontrollkaf₂<5%)
3. Termisk sjokksprekker (plutselig feil)
Feilegenskaper:
Overflaten på granen viser et nettverk av sprekker
Oftest forekommer under forvarming eller helletrinn
Betingelser for forekomst:
When the temperature rise rate is >15°C/min, the internal stress of the refractory material is >bøyestyrken
Kritiske parametere:
Materiell termisk sjokkmotstand (ganger) tillatt temperaturøkningshastighet (grad /min)
Al₂o₃-c 3-5 8-10
Zro₂-c 8-10 5-8
Løsning:
✅ trinnvis forvarming (300 grader → 800 grader → 1200 grad)
✅ Bruk ildfast materiale med en mikroporøs struktur (porøsitet 15-20%)
4. Sklidemekanisme fast (mekanisk svikt)
Feilegenskaper:
Glidemotstand> hydraulisk system settverdi (vanligvis> 20 MPa)
Hysterese eller svikt i stålstrømmen
Rotårsak:
Smeltet stål siver inn i gapet mellom lysbildeplatene (dårlig tetning)
Lubricant carbonization failure (>1400 graders kontinuerlig eksponering)
Løsning:
✅ Bruk selv-sprudlende glideplater (med BN eller MOS₂)
✅ Legg til grafittbasert fett hver 2. ovn
5. Utløpsforstørrelse (ukontrollert flyt)
Feilegenskaper:
Outlet diameter increases by >5mm (original design φ40mm → φ45mm)
Strømningshastigheten øker med 30% med en trekkhastighet på 1,5 m/min
Erosjonsmekanisme:
Turbulent shear of molten steel (flow rate >2m/s)
Kjemisk erosjon av inneslutninger med lite smelting som MNS som MNS
Løsning:
✅ Legg til SiC -forsterkningsfase til utløpsområdet (slitasje motstand økt med 3 ganger)
✅ Optimaliser strømningsfeltdesign (reduser turbulens)
6. Strukturelle brudd (katastrofalt svikt)
Type brudd:
Tverrgående brudd: overdreven installasjonsspenning
Longitudinell brudd: akkumulert termisk stress
Forebyggende tiltak:
✅ Optimaliser veggtykkelse ved bruk av endelig elementanalyse (anbefalt større enn eller lik 50mm)
✅ Unngå rask avkjøling og oppvarming (temperaturgradient<100°C/cm)
7. Kaldt stålkondensasjon (svikt under den første strømmen)
Formasjonsforhold:
Utilstrekkelig forvarming av dyse (<800°C)
Smeltet ståloveroppheting<15°C
Løsning:
✅ To-kanals baking (gass + elektrisk oppvarming)
✅ Confirm temperature before pouring (infrared thermometer >1000 grad)
8. Unormal korrosjon (kjemisk svikt)
Typisk reaksjon:
Sio2(ildfast materiale) + [CA] → Casio3(lavt smeltepunkt)
Motmåling:
✅ For høykalsiumstålkarakterer, bruk MGO-C-materialer
