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中間包水口在連鑄生產中承擔著控制鋼水流量和凈化鋼液的關鍵作用,其故障會直接影響連鑄坯質量和生產效率。以下是中間包水口常見的故障類型、原因及影響:
水口堵塞,鋼水通過水口的流量逐漸減小,甚至完全斷流,導致結晶器液面波動或拉坯中斷。
故障原因:
鋼液成分影響,鋼水中的鋁含量過高時,易與水口材質中的氧化物反應生成夾雜物,附著在水口內壁形成結瘤。含鈦、硅等活性元素的鋼種,易在水口內形成復雜氧化物或碳氮化物沉積。
水口材質匹配性差,材質抗侵蝕性不足,導致內壁被侵蝕后粗糙化,成為夾雜物附著的 “核心”。
工藝操作問題,中間包液面過低,鋼液在水口內的流速過高,加劇沖刷和二次氧化;開澆或換包時操作不當,帶入大量保護渣或空氣,導致夾雜物聚集。
水口侵蝕與磨損,水口內徑逐漸擴大(尤其是定徑段),導致鋼水流量失控(偏大),結晶器液面難以穩定。
故障原因:
鋼液沖刷,高拉速或大容量連鑄時,鋼水流速快,對水口內壁產生強烈沖刷。
化學侵蝕,鋼液中的 FeO、MnO 等氧化物與水口材質發生化學反應,生成低熔點相,加速材質溶解。
熱震損傷,開澆時溫度驟升或停澆時急冷,導致水口內部產生裂紋,結構疏松后易被鋼液侵蝕。
水口斷裂或開裂,水口本體出現貫穿性裂紋或斷裂,導致鋼水泄漏,被迫緊急停澆。
故障原因:
材質缺陷,生產過程中燒結不充分、內部存在氣孔或結合劑分布不均,導致水口強度不足。
熱應力沖擊,水口預熱不充分(如冷態直接接觸高溫鋼液),或長時間高溫下發生晶型轉變(如氧化鋯的相變體積變化),引發裂紋擴展。
機械應力作用,安裝時水口與中間包座磚配合不當,受力不均;或開澆時鋼流沖擊導致水口晃動、碰撞。
雖然,中間包水口在實際應用過程中,會由于各方面的因素引發不同的故障,然而,當中間包水口發生故障后,不必太過驚慌,通過針對性地解決水口故障,可顯著提升連鑄生產的穩定性和鑄坯質量,降低生產成本和安全風險。