Việc lựa chọn vòi phun là một liên kết chính trong quá trình đúc liên tục, ảnh hưởng trực tiếp đến việc kiểm soát dòng thép nóng chảy, chất lượng của sản phẩm đúc và hiệu quả sản xuất. Sau đây là những điểm chính để chọn vòi phun muôi:
1. Đặc điểm loại thép và yêu cầu quy trình
Thành phần loại thép:
Thép carbon thấp/Thép carbon thông thường: Thường thì một vòi phun bằng nhôm-carbon thông thường được sử dụng.
Thép oxy cao (ví dụ như thép không gỉ, thép-Mangan cao): Một cacbua zirconium (ZRO₂-C) hoặc vòi được xử lý canxi với khả năng chống oxy hóa mạnh là cần thiết để ngăn chặn sự tắc nghẽn Al₂o₃.
Titanium/Thép đất hiếm: Một vòi vật liệu magiê hoặc composite có khả năng chống xói mòn tốt được chọn để tránh phản ứng với thép nóng chảy.
Nhiệt độ đổ: Một vật liệu có điện trở nhiệt độ cao (ví dụ: zirconia có độ tinh khiết cao) là cần thiết cho thép nhiệt độ cao.
2. Lựa chọn vật liệu vòi phun
Cacbua nhôm (al₂o₃-c):
Thích hợp cho hầu hết các thép carbon đơn giản, chi phí thấp, nhưng kháng xói mòn trung bình.
Carbide Zirconium (Zro₂-C):
Điện trở nhiệt độ cao, khả năng chống xói mòn mạnh, thích hợp cho thép oxy cao và đúc chu kỳ dài.
Cacbua magiê (MGO-C):
Được sử dụng cho các loại thép kiềm cao (như thép được xử lý canxi), khả năng chống xói mòn xỉ tốt.
Vật liệu tổng hợp (ví dụ Zirconium bên trong, nhôm bên ngoài):
Cân bằng chi phí và hiệu suất, với lớp bên trong chống xói mòn và lớp ngoài chống sốc nhiệt.
3. Thiết kế cấu trúc Tuyere
Khẩu độ và hình dạng:
Đường kính được chọn dựa trên công suất muôi và tốc độ đổ (thường là 30-80 mm). Một khẩu độ lớn phù hợp cho việc đúc liên tục tốc độ cao.
Một ổ cắm bùng phát có thể làm giảm nhiễu loạn và ngăn chặn sự xâm nhập của xỉ.
Thay đổi nhanh so với cố định:
Vòi thay đổi nhanh: Giảm thời gian thay đổi khi sử dụng nhiều lò, nhưng đòi hỏi một cơ chế đặc biệt.
Đã sửa vòi phun: Được sử dụng trong đúc phôi, cấu trúc đơn giản nhưng yêu cầu thay thế thường xuyên.
Thiết kế chống chặn:
Argon thổi vòi phun (ngăn ngừa sự lắng đọng Al₂O₃), xử lý lớp phủ hoặc kết cấu đặc biệt trên thành bên trong.
4. Thông số quy trình đúc liên tục
Tốc độ đổ: Tốc độ kéo cao đòi hỏi một vòi nước lớn để tránh cung cấp thép nóng chảy không đủ.
Bảo vệ đổ:
Vòi phun dài cần được kết hợp với niêm phong argon để ngăn chặn quá trình oxy hóa thứ cấp.
Loại hình:
Sự sắp xếp đối xứng của vòi phun là cần thiết cho một dòng hai dòng để đảm bảo dòng chảy cân bằng.
5. Tính chất nhiệt động và cơ học
Điện trở sốc nhiệt: Vật liệu cần phải chịu được tác động của thép nóng chảy và thay đổi nhiệt độ đột ngột (ví dụ: làm nóng trước ở trên 1000 độ).
Kháng đến xói mòn: Cần chú ý đặc biệt đến xói mòn tại đường xỉ (vật liệu có thể được gia cố cục bộ).
Sức mạnh cơ học: Cracking do lắp đặt hoặc ứng suất nhiệt nên tránh.
6. Kinh tế và bảo trì
Chi phí vòng đời: Vòi phun zirconium đắt tiền nhưng có tuổi thọ dài.
Dễ thay thế: Một hệ thống thay đổi nhanh làm giảm thời gian chết và phù hợp để sản xuất hiệu quả.
