सतत कास्टिंगमध्ये मोल्ड फ्लक्सचे द्रव घनता मापन

स्नेहन प्रदान करणे

द्रव साच्याच्या प्रवाहाचा थर वाढत्या स्टील कवचा आणि साच्याच्या भिंतीमधील घर्षण कमी करतो, चिकटणे आणि यांत्रिक फाटणे टाळतो. एकसमान स्नेहन बिलेट किंवा स्लॅब पृष्ठभागावर दोलन चिन्ह आणि अनुदैर्ध्य क्रॅकसारखे दोष कमी करते. स्टील-साच्या इंटरफेसवर चिकटपणा, वितळण्याचे तापमान आणि द्रव स्लॅगची स्थिरता निर्णायक असतात; कमी स्नेहन केलेल्या इंटरफेसमुळे थर्मल चढउतार आणि स्थानिक घनीकरणात अडथळा निर्माण होतो. फ्लक्स केमिस्ट्री समायोजनाद्वारे स्नेहन वाढवणे थेट पृष्ठभागाच्या गुळगुळीतपणा आणि ऑपरेशनल विश्वासार्हतेशी संबंधित आहे.

दुय्यम ऑक्सिडेशन रोखणे

मोल्ड फ्लक्स हे भौतिक आवरण आणि प्रतिक्रियाशील अडथळा दोन्ही म्हणून काम करते, वितळलेल्या स्टीलला वातावरणातील वायूंपासून संरक्षण देते. ऑक्सिजनच्या प्रवेशास प्रतिबंध करून, स्टीलच्या पृष्ठभागावर अवांछित ऑक्साईडची निर्मिती रोखली जाते. फ्लक्स रचना आणि भौतिक गुणधर्म स्थिरता - विशेषतः मूलभूतता (CaO ते SiO₂ चे प्रमाण) - मजबूत अडथळा निर्मिती सुनिश्चित करते आणि समावेश निर्मिती मर्यादित करते. फ्लक्सने पेरोव्स्काईट वर्षाव सारख्या हानिकारक संक्रमणांचे शोषण देखील मर्यादित केले पाहिजे, जे अन्यथा स्टीलच्या स्वच्छतेला तडजोड करू शकते.

शोषक समावेश

घनीकरणादरम्यान, धातू नसलेले समावेश स्टीलच्या पृष्ठभागावर वर येतात. चांगल्या प्रकारे डिझाइन केलेले साचेचे प्रवाह या समावेशांना कार्यक्षमतेने शोषून घेतात आणि अडकवतात, ज्यामुळे ते उत्पादनात पुन्हा प्रवेश करण्यापासून रोखतात. फ्लक्सची रचना दुय्यम प्रतिक्रियांना समर्थन न देता किंवा चिकटपणामध्ये प्रतिकूल बदल न करता हे कार्य सुलभ करते. ही दुहेरी भूमिका - प्रवाह राखताना समावेश काढून टाकणे - उच्च दर्जाच्या स्टील उत्पादनासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेवर आणि ऑपरेशनल गतीवर परिणाम

साच्याच्या प्रवाहाची प्रभावीता थेट बिलेट, ब्लूम किंवा स्लॅब पृष्ठभागाची समाप्ती निश्चित करते. उष्णता हस्तांतरण आणि स्नेहन यांचे एकसमान नियंत्रण कवचाची वाढ समान प्रमाणात सुनिश्चित करते, ज्यामुळे दोलन चिन्ह आणि भेगा कमी होतात. वनस्पती प्रमाणातील अभ्यास पुष्टी करतात की ऑप्टिमाइझ केलेले प्रवाह मापदंड गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि कमी दोष प्रदान करतात, विशेषतः 3 मीटर/मिनिटापेक्षा जास्त कास्टिंग वेगाने.

सतत कास्टिंग प्रक्रियेतील ऑपरेशनल स्पीड सुधारणा साच्याच्या प्रवाह व्यवस्थापनातील प्रगतीवर अवलंबून असतात. जास्त वेगाने, अपूर्ण किंवा अनियमित वितळणे, अपुरे स्नेहन किंवा स्थानिक अतिउष्णता यामुळे पृष्ठभागावरील आपत्तीजनक बिघाड किंवा शेल ब्रेकआउट होऊ शकतात. वेग वाढल्याने उष्णता प्रवाह प्रोफाइल, स्नेहन स्थिरता आणि दोष नियंत्रण यांच्यातील संबंधांवर आणखी ताण येतो, ज्यामुळे कडक साच्याच्या प्रवाह गुणधर्म नियंत्रणाची आवश्यकता अधिक दृढ होते.

हाय-स्पीड कास्टिंग: फ्लक्स निवड आणि व्यवस्थापनातील आव्हाने

हाय-स्पीड कंटिन्युअस कास्टिंगमुळे बुरशीच्या प्रवाहाचे वर्तन नियंत्रित करण्यातील आव्हाने वाढतात:

• अस्थिर उष्णता हस्तांतरण:जलद घनीकरणामुळे थर्मल ग्रेडियंट वाढतात, जर फ्लक्स गुणधर्म पुरेसे मजबूत किंवा प्रतिसादात्मक नसतील तर असमान कवच निर्मिती किंवा स्थानिक क्रॅकिंगचा धोका असतो.
• क्रिस्टलायझेशन नियंत्रण:जलद कास्टिंग दरामुळे घनरूप स्लॅग थरातील अपेक्षित स्फटिक/काचेचे संतुलन बिघडू शकते. अति जलद स्फटिकीकरणामुळे प्रवाहाचे थर अडकू शकतात, ज्यामुळे थर्मल प्रतिरोधकता इष्टतमपेक्षा जास्त वाढते, ज्यामुळे अंतर्गत भेगा पडतात. अति मंद स्फटिकीकरणामुळे अति-स्निग्धीकरण आणि जास्त उष्णता कमी होते, ज्यामुळे दोलन चिन्ह आणि उदासीनता वाढते.
• स्नेहन कामगिरी:जास्त वेगाने, स्लॅग फिल्म तयार होण्याची वेळ कमी होते. फ्लक्सने कमी चिकटपणा आणि समक्रमित वितळणे राखले पाहिजे, अन्यथा चिकटून राहण्याची आणि पृष्ठभाग फाटण्याची शक्यता असते.
• ऑक्सिडेशन प्रतिबंध:वाढलेले आंदोलन आणि धातूच्या पातळीतील चढउतार वातावरणीय संपर्कास प्रोत्साहन देतात, ज्यामुळे उच्च रचनात्मक स्थिरता आणि जलद वितळणारे कव्हर गुणधर्म असलेले फ्लक्स आवश्यक असतात.
• समावेशन शोषण:उच्च डंप रेटमुळे समावेशांना बाहेर पडू न देता सतत अडकवणे आणि काढून टाकणे राखण्यासाठी जलद-अभिनय करणारे फ्लक्स आवश्यक असतात.

औद्योगिक अनुभव दर्शवितो की गुणधर्म जसे कीप्रवाह चिकटपणा, क्रिस्टलायझेशन तापमान आणि रसायनशास्त्रातील बदलांना रचनात्मक प्रतिकार यांचे सतत व्यवस्थापन आणि निरीक्षण केले पाहिजे. यासाठीच्या दृष्टिकोनांमध्ये लोनमीटर अल्ट्रासोनिक घनता मीटर किंवा लोनमीटर ट्यूनिंग फोर्क घनता मीटर सारख्या प्रगत द्रव घनता मापन उपकरणांचा वापर करून रिअल-टाइम वैशिष्ट्यीकरण समाविष्ट आहे, ज्यामुळे फ्लक्स लेयर डायनॅमिक्सचे अनुकूली नियंत्रण शक्य होते.

थोडक्यात, सतत कास्टिंग प्रक्रियेत सुधारणा साध्य करणे - विशेषतः गुणवत्ता नियंत्रण आणि ऑपरेशनल गतीच्या बाबतीत - कठोर साच्याच्या प्रवाह गुणधर्मांवर आणि नियंत्रणावर अवलंबून असते: विविध स्टील ग्रेड आणि कास्टिंग परिस्थितीत उष्णता हस्तांतरण, स्नेहन, ऑक्सिडेशन प्रतिबंध आणि समावेश शोषण संतुलित करणे.

ऑप्टिमाइझ केलेल्या कामगिरीसाठी मोल्ड फ्लक्सचे गंभीर गुणधर्म

सतत कास्टिंग प्रक्रियेत सुधारणा आणि गुणवत्ता नियंत्रणासाठी मोल्ड फ्लक्स हा केंद्रबिंदू आहे. त्याचे भौतिक गुणधर्म स्टील कास्टिंग, मोल्ड स्नेहन तंत्र आणि दोष प्रतिबंधातील उष्णता हस्तांतरण नियंत्रण पद्धतींची प्रभावीता थेट ठरवतात.

चिकटपणा: स्नेहन, उष्णता हस्तांतरण आणि क्रॅक प्रतिबंध

दबुरशीच्या प्रवाहाची चिकटपणास्टील शेल आणि कॉपर साच्यामधील स्नेहन नियंत्रित करते. योग्य चिकटपणा स्थिर स्नेहन फिल्म सुनिश्चित करतो, जो बिलेट आणि साच्यामधील घर्षण कमी करण्यासाठी आणि वितळलेल्या स्टीलमध्ये दुय्यम ऑक्सिडेशन रोखण्यासाठी आवश्यक असतो. कमी चिकटपणामुळे स्नेहन वाढते, जे थेट शेल-साचा संपर्क आणि असमान शेल वाढ रोखून अनुदैर्ध्य क्रॅकचा धोका कमी करते. तथापि, चिकटपणा काळजीपूर्वक नियंत्रित केला पाहिजे: जर ते खूप कमी असेल तर जास्त उष्णता हस्तांतरण पृष्ठभागावर क्रॅक होऊ शकते; जर खूप जास्त असेल तर स्नेहन अपुरे होते, ज्यामुळे शेल चिकटणे किंवा क्रॅक तयार होतात.

MgO सारखे घटक वितळण्यामध्ये नेटवर्क ब्रेकर म्हणून काम करतात, सक्रियकरण ऊर्जा कमी करतात आणि वितळण्याच्या संरचनेत बदल करतात. यामुळे स्निग्धता कमी होते, स्नेहन आणि स्फटिकीकरण वर्तन दोन्ही वाढते आणि सतत कास्टिंगमध्ये अधिक एकसमान शीतकरण निर्माण होते. उदाहरणार्थ, हाय-स्पीड पातळ स्लॅब कास्टिंगमध्ये स्निग्धता समायोजित केल्याने पृष्ठभागावरील दोषांमध्ये लक्षणीय घट झाली आहे, ऑप्टिमाइझ केलेल्या फ्लक्समुळे शेल वाढीची एकरूपता सुधारते आणि पृष्ठभागावरील क्रॅक कमी होतात.

वितळण्याचा दर आणि तापमान: जलद बुरशीचे कव्हरेज आणि उष्णता नियंत्रण

द्रव प्रवाहाने साचा किती लवकर झाकला जातो हे वितळण्याचा दर आणि तापमान ठरवते. कवच निर्मितीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात उष्णता काढून टाकणे आणि स्नेहन प्रदान करण्यासाठी जलद आणि एकसमान साचा कव्हर करणे आवश्यक आहे. हाय-स्पीड कास्टिंग ऑपरेशन्ससाठी (≥3 मीटर/मिनिट), कास्टिंग कार्यक्षमता राखण्यासाठी आणि पृष्ठभागावरील दोष टाळण्यासाठी साच्याच्या फ्लक्सना 1000°C पेक्षा कमी वितळण्याचे तापमान गाठावे लागते आणि 41 सेकंदात पूर्ण वितळणे आवश्यक असते.

एक्झोथर्मिक घटक (उदा., CaSi किंवा Si) आणि कण आकाराचे वितरण अतिरिक्त प्रतिक्रिया उष्णता पुरवून वितळण्याचा दर वाढवतात. जेव्हा हे गुणधर्म ऑप्टिमाइझ केले जातात, तेव्हा फ्लक्स एन्ट्रॅपमेंट आणि कव्हरेज विलंब यासारखे दोष कमी केले जातात. उदाहरणांमध्ये जलद-वितळणारे साचेचे प्रवाह समाविष्ट आहेत जे 3 मीटर/मिनिटापेक्षा जास्त कास्टिंग वेगाने दोष-मुक्त, सुसंगत स्नेहन थर साध्य करतात, तर नियंत्रित वितळण्याचे गतिज समान उष्णता वितरण राखण्यास आणि अनुदैर्ध्य क्रॅक दाबण्यास मदत करतात.

मूलभूतता आणि घटक अपूर्णांक: ट्यूनिंग रिओलॉजी आणि क्रिस्टलायझेशन

मूलभूतता (CaO/SiO2 गुणोत्तर) साच्याच्या प्रवाहाच्या रिओलॉजिकल वर्तनावर आणि त्याच्या स्फटिकीकरण पद्धतीवर जोरदार प्रभाव पाडते. उच्च मूलभूतता सामान्यतः चिकटपणा कमी करते आणि स्फटिकीकरणाला गती देते, ज्यामुळे प्रवाह वितळलेल्या स्टीलमधील समावेश किती चांगल्या प्रकारे शोषू शकतो आणि एकसमान कवच वाढीस प्रोत्साहन देतो यावर परिणाम होतो. MgO, Al2O3 आणि अल्कली ऑक्साइड (उदा., Na2O, Li2O) सारख्या इतर ऑक्साइडचे प्रमाण प्रवाहाच्या संरचनेला आणखी सुधारित करते.

घटक अपूर्णांक प्रमुख रिओलॉजिकल गुणधर्म समायोजित करतात:

• MgO किंवा Na2O वाढल्याने सिलिकेट नेटवर्कमध्ये व्यत्यय येतो, ज्यामुळे वितळण्याची चिकटपणा कमी होतो आणि काचेसारखा, चांगले वंगण असलेला इंटरफेशियल थर तयार होण्यास मदत होते.
• नियंत्रित मूलभूतता स्फटिकीकरण प्रक्रियेला स्थिर करते, जी स्टील आणि साच्यामधील उष्णता प्रवाह नियंत्रित करते; स्थिर बिलेट काढण्यासाठी आणि उत्पादनाच्या गुणवत्तेत सातत्य राखण्यासाठी संतुलित स्फटिकीकरण आवश्यक आहे.

या घटक गुणोत्तरांमधील बदल लक्ष्यित स्टील ग्रेड आणि कास्टिंग गतीशी जुळले पाहिजेत जेणेकरून साच्याच्या प्रवाहाच्या गुणधर्मांना आणि नियंत्रणाला बाधा पोहोचू शकणारे विचलन टाळता येईल.

पर्यावरणीय बाबी: फ्लोरिन-मुक्त प्रवाह विकास

वाढत्या पर्यावरणीय नियमांमुळे फ्लोरिन-मुक्त साच्याच्या प्रवाहाकडे संक्रमण होत आहे, कारण CaF2 किंवा NaF वापरणारे पारंपारिक फॉर्म्युलेशन फ्लोरिनेटेड वायू उत्सर्जन निर्माण करतात जे कामाच्या ठिकाणी हवेची गुणवत्ता आणि शाश्वतता धोक्यात आणतात. फ्लोराईडला B2O3, Na2O आणि TiO2 सारख्या ऑक्साईडने बदलल्याने हानिकारक उत्सर्जन कमी करताना चिकटपणा आणि उष्णता हस्तांतरण नियंत्रणासाठी तांत्रिक मागण्या पूर्ण होतात.

उदाहरणार्थ, CaO–SiO2–Al2O3–Na2O–B2O3 प्रणालींमध्ये फ्लोरिनेटेड अॅनालॉग्ससारखेच वितळणे आणि रिओलॉजी दिसून येते. Li2O किंवा मध्यम Na2O चे मिश्रण काचेची रचना अधिक सुलभ करते, चिकटपणा कमी करते आणि स्नेहन सुधारते. बेंच चाचण्या पुष्टी करतात की हे पर्यायी फॉर्म्युलेशन कमी उत्सर्जन दरांसह स्पर्धात्मक कामगिरी देतात. तथापि, आव्हानात्मक कास्टिंग परिस्थितीत अनपेक्षित विचलन टाळण्यासाठी घटक निवड आणि मूलभूतता कडकपणे नियंत्रित केली पाहिजे.

लोनमीटर अल्ट्रासोनिक घनता मीटर सारखी रिअल-टाइम द्रव घनता मापन उपकरणे समाविष्ट करणे आणिलोनमीटर ट्यूनिंग फोर्क घनता मीटर, फ्लक्स भौतिक गुणधर्मांची पडताळणी करण्यास मदत करते, सतत कास्टिंग मोल्ड फ्लक्स ऑप्टिमायझेशन आणि सतत कास्टिंग गुणवत्ता नियंत्रणास समर्थन देते. ही उपकरणे अचूक द्रव मोल्ड फ्लक्स घनता मापन डेटा प्रदान करतात, मजबूत, पर्यावरणास जागरूक ऑपरेशन्ससाठी दैनंदिन प्रक्रिया समायोजनांची माहिती देतात.

या महत्त्वाच्या गुणधर्मांना ऑप्टिमायझ केल्याने साचा प्रवाह समावेश काढून टाकणे, सतत कास्टिंगमध्ये स्नेहन आणि प्रभावी, एकसमान थंडीकरण या भूमिका पूर्ण करतो याची खात्री होते - सतत कास्टिंग प्रक्रियेतील प्रत्येक टप्पा या वैशिष्ट्यांच्या योग्य संतुलनाशी जोडलेला असतो.