澆鑄過程中防止鋼錠模氧化的綜合方案
一、惰性氣體保護
氬氣密封保護
在中間包與鋼錠模之間建立惰性氣體(如氬氣)密封層,確保鋼液流動區(qū)域氧含量低于1%,阻斷氧化反應(yīng)條件。
針對高活性鋼種(含鋁、鈦等),優(yōu)先采用氬氣保護,避免氮氣導(dǎo)致成分污染。
液體保護劑覆蓋
在鋼液表面噴灑菜籽油或用保護渣,形成液態(tài)隔離層,減少鋼液與空氣接觸,降低氧化風險。
二、防氧化涂層應(yīng)用
模具內(nèi)壁涂覆耐高溫涂料
使用RLHY-33等陶瓷基防氧化涂料,在鋼錠模內(nèi)壁形成致密保護層,隔絕氧氣滲透,工作溫度可覆蓋50-2000℃。
涂層在高溫下燒結(jié)后自然剝落,無需額外清理工序,適用于連鑄板坯和復(fù)雜模具。
澆包預(yù)處理
澆注對澆包內(nèi)壁噴涂石墨基隔離劑,減少鋼液與澆包金屬的氧化反應(yīng)。
三、澆注工藝優(yōu)化
澆注速度與溫度控制
控制鋼液過熱度在50-60℃,避免高溫加劇氧化反應(yīng);薄壁件可適當提高至熔點+80℃,但需同步縮短澆注時間。
采用恒速澆注(150-250mm/分鐘),減少湍流導(dǎo)致的鋼液二次氧化。
脫氧劑添加
在熔煉環(huán)節(jié)加入鋁、硅鈣合金等脫氧劑,優(yōu)先與鋼液中的氧結(jié)合生成氧化物浮渣,降低鋼液氧含量。
四、模具維護與預(yù)處理
模具表面處理
定期清理鋼錠模內(nèi)壁殘留氧化皮,采用機械刷洗或化學清洗(如酸性溶液MPS200)保持表面光潔。
使用對模具預(yù)熱至200-300℃,減少溫差導(dǎo)致的冷凝氧化層生成。
模具結(jié)構(gòu)改進
優(yōu)化鋼錠模錐度(≥10%)和內(nèi)壁波紋設(shè)計,縮短鋼錠與模具接觸時間,降低氧化粘連概率。
五、環(huán)境與設(shè)備管理
真空熔煉技術(shù)
對高純度鋼種采用真空感應(yīng)熔煉,減少熔煉環(huán)節(jié)的初始氧化。
實時監(jiān)測系統(tǒng)
安裝氧含量傳感器與溫度監(jiān)控裝置,動態(tài)調(diào)節(jié)保護氣體流量和澆注參數(shù)。
關(guān)鍵措施優(yōu)先
涂層防護:RLHY-33涂料() + 氬氣密封()。
工藝控制:恒速澆注() + 脫氧劑()。
模具維護:定期清理() + 預(yù)熱處理()。
通過多維度協(xié)同控制,可有效抑制鋼錠模氧化,提升鑄件表面質(zhì)量與模具壽命。