¿Por qué se rompen las boquillas dosificadoras de la artesa durante el uso?

En la colada continua, la boquilla de dimensionamiento de la cuchara es un componente aparentemente anodino pero crítico. Controla directamente el flujo de acero fundido hacia el molde; si falla, las consecuencias pueden variar desde secciones transversales-de palanquilla inestables y atrapamiento de escoria hasta fugas de acero, interrupciones en la fundición e incluso incidentes de seguridad. Muchos ingenieros de campo se han encontrado con este problema desconcertante: aunque la boquilla se instaló y operó correctamente de acuerdo con las especificaciones del proceso, ¿por qué se agrieta, se cae o experimenta desprendimientos localizados durante el uso? En las operaciones de colada continua, la boquilla de dimensionamiento de la cuchara es un componente aparentemente discreto pero crítico. Controla directamente el flujo de acero fundido hacia el molde; si falla, las consecuencias pueden variar desde problemas menores, como secciones transversales-de palanquilla inestables y atrapamiento de escoria, hasta problemas mayores como fugas de acero, interrupciones en la fundición o incluso incidentes de seguridad.

El entorno de servicio de una boquilla dosificadora es extremadamente severo: la temperatura del acero fundido generalmente está entre1520 grados y 1560 grados, mientras que la superficie exterior de la boquilla está expuesta al aire y al agua de refrigeración, lo que genera una enorme diferencia de temperatura. Cuando la artesa comienza a fundirse, la pared interior de la boquilla se calienta instantáneamente con acero fundido a alta-temperatura, lo que genera una intensa tensión de expansión térmica; Mientras tanto, la pared exterior permanece relativamente fría. Esta diferencia de temperatura entre las paredes interior y exterior forma una tensión de tracción. Si la resistencia al choque térmico del material de la boquilla es insuficiente o el precalentamiento no es adecuado, se iniciarán microgrietas en la pared interior en cuestión de minutos y se propagarán rápidamente hacia las grietas -.

Manifestaciones típicas: Grietas longitudinales en la boquilla, grietas radiales que se extienden hacia afuera desde el orificio interior.

Contramedidas en el sitio-:

• La boquilla debe precalentarse estrictamente de acuerdo con la curva de calentamiento antes de su uso. Generalmente, la temperatura de precalentamiento debe alcanzar más1000 gradoscon calefacción uniforme por dentro y por fuera.
• Utilice boquillas de circonio o-mullita de circonio con excelente resistencia al choque térmico, evitando materiales de bajo coste-pero muy frágiles.

El orificio interior dela boquilla dosificadoraestá sujeto a largo-flujo de alta velocidad-de acero fundido a alta-temperatura. Especialmente cuando se aumenta la velocidad de fundición, la erosión por corte de la pared del orificio debido al acero fundido se vuelve muy fuerte. Además, el oxígeno residual, el óxido de hierro y las inclusiones en el acero fundido reaccionan químicamente con el material refractario, causando corrosión química. La combinación de erosión y corrosión agranda gradualmente el orificio interior de la boquilla, lo que hace que pierda su función de medición. En casos graves, el espesor de la pared local se reduce hasta un límite crítico, lo que provoca una fractura repentina bajo estrés térmico o impacto mecánico.

Manifestaciones típicas: Ovalización significativa o acampanamiento-del orificio de la boquilla, desconchado de la capa vidriada en la pared interior.

Contramedidas en el sitio-:

• Controle la limpieza del acero fundido para reducir la abrasión mecánica en la boquilla causada por inclusiones de alto-punto de fusión-.
• Adoptar materiales compuestos con alto contenido de circonio; cuanto mayor sea el contenido de circonio, mayor será la resistencia a la erosión y la corrosión.
• Reemplace la boquilla periódicamente según la duración del colado; no lo utilice más allá de su vida útil.

• Ajuste excesivamente apretado entre la boquilla y el ladrillo del asiento de la artesa durante la instalación; El martilleo forzado provoca grietas ocultas en la preforma. Alternativamente, un ajuste demasiado flojo provoca una "penetración del acero" a través de los huecos, lo que provoca directamente la explosión de la boquilla.
• Fuerza de impacto excesiva al cerrar la varilla del tope, con frecuentes colisiones contra la copa de la boquilla o el borde interior del orificio, lo que provoca astillas locales.
• Manejo inadecuado durante el reemplazo de la boquilla, lo que causa daños ocultos por colisión del manipulador.

Manifestaciones típicas: Daños localizados principalmente en los extremos, escalones o superficies de contacto de montaje, con grietas irregulares.

Contramedidas en el sitio-:

• Opere estrictamente de acuerdo con las especificaciones de instalación, utilice herramientas especiales y evite golpes bruscos.
• Verifique las dimensiones de ajuste entre el bloque del asiento y la boquilla dosificadora para garantizar un espacio libre razonable (normalmente0,3–0,5 mm).
• Proporcione capacitación periódica a los operadores, especialmente los que requieran una acción suave y lenta al cerrar la varilla de tope.

• La distribución irrazonable del tamaño de las partículas de las materias primas provoca una densidad desigual del cuerpo verde y una delaminación oculta después de la cocción.
• Un control inadecuado de la temperatura de sinterización produce micro{0}}poros internos o grietas en los límites del grano-.
• Puntos de concentración de tensiones generados durante el mecanizado del orificio interior (p. ej., escalones y esquinas afiladas no redondeadas).

Estos defectos son difíciles de detectar en una inspección en estado frío-. Una vez expuesto al acero fundido, el estrés térmico y la presión del acero fundido amplifican inmediatamente los defectos, provocando fallas repentinas.

Manifestaciones típicas: Superficies de fractura limpias, rastros de-grietas preexistentes o grupos de poros obvios.

Contramedidas en el sitio-:

• Seleccione proveedores calificados con procesos maduros y solicite informes de inspección para cada lote, incluida la resistencia al choque térmico, la porosidad aparente, la densidad aparente, etc.
• Realizar inspecciones aleatorias antes del almacenamiento; Las grietas internas se pueden detectar mediante pruebas de tintes penetrantes o pruebas ultrasónicas.

Los diferentes grados de acero tienen "efectos destructivos" muy diferentes en las boquillas. Por ejemplo, el acero fundido con alto contenido de manganeso y aluminio tiene una gran fluidez y forma fácilmente inclusiones de Al₂O₃ con un alto punto de-fusión-, lo que provoca una erosión y deposición combinadas más severas en la boquilla. A altas velocidades de fundición, el caudal de acero fundido aumenta y la tasa de corrosión aumenta exponencialmente. Además, la duración de fundición ultra-larga (p. ej., más de 8 a 10 horas) plantea un grave desafío para las boquillas de materiales comunes, ya que la fatiga acumulada del material eventualmente conduce a fallas.

Contramedidas en el sitio-:

• Seleccione boquillas de grados apropiados según el grado del acero y la velocidad de fundición. El acero al carbono convencional puede utilizar boquillas de circonio ordinarias; Se recomienda el uso de boquillas endurecidas con alto contenido de-zirconia o circonio-de acero templado con aluminio-y acero con alto-manganeso.
• Establezca un registro de vida útil de las boquillas, registre el rendimiento real del acero y la duración de la fundición de cada boquilla y ajuste el ciclo de reemplazo en consecuencia.

 

 

Si le preocupan las frecuentes roturas de las boquillas dosificadoras, puede enviarnos sus condiciones operativas, incluida la calidad del acero, la velocidad de fundición, la temperatura de la artesa y la duración de la fundición. Podemos recomendarle la solución material más adecuada para usted. Una boquilla de calidad no es necesariamente la más cara, pero debe ser la mejor opción para su línea de producción.

 

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