钢水的洁净度是衡量钢水质量的重要标志,也是造成堵塞的主要因素,若钢水洁净度不高,或者钢液中的气体、夹杂物含量高,一方面会增加钢水的粘度,使其活动性变差,另一方面也会增加固态高熔点夹杂物的尽对浓度,从而为水口堵塞提供便利条件。因此,为有效地防止水口堵塞,应减少钢水中二次氧化产物的形成及降低脱氧产物的聚集。
1、控制铝的加进量
通过控制脱氧加铝量,减少钢水中氧化铝的含量,有利于减轻水口的堵塞程度。如用喂丝机加进铝丝,进步钢中铝的收得率,采用Ca-Si等部分代替铝脱氧等易于控制铝的加进量。
2、钙处理钢水
钙处理钢水,将固态、高熔点的Al2O3夹杂转化为低熔点的12CaO.7Al2O3,从而减轻水口堵塞。要严格控制钙的加进量,若加进量太少,轻易形成高熔点的铝酸钙,如CaO.2Al2O3和CaO.6Al2O3;若加进量过多,又会天生高熔点的CaS,也会堵塞水口,即使钢水中含硫量很少,也会腐蚀塞棒。
3、吹气搅拌加速脱氧产物上浮
对水口系统进行吹气处理,可以改变钢水在水口内的流态。在一定程度上减少Al2O3等夹杂物在水口内壁的吸附沉积,是一种比较有效的防堵方法。所用的气体一般是氩气。按吹气部位分为:塞棒吹气、水口吹气和塞棒与水口同时吹气。
由于水口与塞棒同时吹气的结构比单一塞棒吹气或水口吹气具有更加稳定、均匀的速度场和两相区气流分布,且钢水以较快速度向上活动,十分有利于夹杂物的上浮。因此,塞棒与水口同时供气势一种比较理想的防堵吹气方式。
吹氩气的机理为:
1)在水口壁形成氩气膜,从而防止脱氧产物与水口壁接触;
2)氩气泡将脱氧产物从水口壁上吹跑并促使其上浮;
3)增大水口内部压力,减少空气的吸进;
4)氩气防止钢水与耐火材料间的化学反应。
但是,必须控制好氩气的吹进量,否则,吹进过多的氩气,会使结晶器内钢水翻流增强,卷进保护渣,从而恶化铸坯质量。