Por que os bicos dosadores do distribuidor quebram durante o uso?

Na fundição contínua, o bocal de dimensionamento da panela é um componente aparentemente normal, mas crítico. Controla diretamente o fluxo de aço fundido no molde; se falhar, as consequências podem variar desde seções transversais instáveis-do tarugo e aprisionamento de escória até vazamento de aço, interrupções de fundição e até mesmo incidentes de segurança. Muitos engenheiros de campo encontraram este problema desconcertante: mesmo que o bico tenha sido instalado corretamente e operado de acordo com as especificações do processo, por que ele racha, cai ou apresenta lascas localizadas durante o uso? Controla diretamente o fluxo de aço fundido no molde; se falhar, as consequências podem variar desde problemas menores, como seções transversais instáveis-de tarugos e aprisionamento de escória, até problemas maiores, como vazamento de aço, interrupções de fundição ou até mesmo incidentes de segurança.

O ambiente de serviço de um bocal dosador é extremamente severo: a temperatura do aço fundido geralmente está entre1520 graus e 1560 graus, enquanto a superfície externa do bico é exposta ao ar e à pulverização de água de resfriamento, resultando em uma enorme diferença de temperatura. Quando o distribuidor começa a vazar, a parede interna do bico é instantaneamente aquecida pelo aço fundido em alta-temperatura, gerando intenso estresse de expansão térmica; enquanto isso, a parede externa permanece relativamente fria. Essa diferença de temperatura entre as paredes interna e externa forma tensão de tração. Se a resistência ao choque térmico do material do bico for insuficiente ou o pré-aquecimento não for adequado, microfissuras iniciarão na parede interna em minutos e se propagarão rapidamente através das-rachaduras.

Manifestações típicas: Trincas longitudinais no bico, trincas radiais estendendo-se para fora do furo interno.

Contramedidas-no local:

• O bico deve ser estritamente pré-aquecido de acordo com a curva de aquecimento antes do uso. Geralmente, a temperatura de pré-aquecimento deve atingir acima1000 grauscom aquecimento uniforme por dentro e por fora.
• Use bicos de zircônia ou mulita-de zircônia com excelente resistência ao choque térmico, evitando materiais-de baixo custo, mas altamente frágeis.

O furo interno deo bocal de mediçãoestá sujeito a um fluxo de-alta{1}velocidade e longo prazo de aço fundido em alta-temperatura. Especialmente quando a velocidade de fundição é aumentada, a erosão por cisalhamento da parede do furo pelo aço fundido torna-se muito forte. Além disso, o oxigênio residual, o óxido de ferro e as inclusões no aço fundido reagem quimicamente com o material refratário, causando corrosão química. Em casos graves, a espessura da parede local é reduzida a um limite crítico, levando à fratura repentina sob estresse térmico ou impacto mecânico.

Manifestações típicas: Ovalização significativa ou boca-em forma de sino do furo do bocal, lascamento da camada vitrificada na parede interna.

Contramedidas-no local:

• Controle a limpeza do aço fundido para reduzir a abrasão mecânica no bico causada por inclusões de alto ponto de-fusão-.
• Adote materiais compósitos com alto teor de zircônia; quanto maior o teor de zircônia, maior será a resistência à erosão e à corrosão.
• Substitua o bico regularmente de acordo com a duração da fundição; não o use além de sua vida útil.

• Ajuste excessivamente apertado entre o bocal e o tijolo da sede do distribuidor durante a instalação; o martelamento forçado causa rachaduras ocultas na pré-forma. Alternativamente, um ajuste excessivamente frouxo leva à "penetração de aço" através das aberturas, causando diretamente o rompimento do bico.
• Força de impacto excessiva ao fechar a haste do batente, com colisões frequentes contra o corpo do bico ou a borda interna do furo, resultando em lascamento local.
• Manuseio inadequado durante a substituição do bico, causando danos ocultos devido à colisão do manipulador.

Manifestações típicas: Danos localizados principalmente nas extremidades, degraus ou superfícies de contato de montagem, com rachaduras irregulares.

Contramedidas-no local:

• Opere estritamente de acordo com as especificações de instalação, use ferramentas especiais e evite marteladas bruscas.
• Verifique as dimensões de encaixe entre o bloco da sede e o bocal de medição para garantir uma folga razoável (normalmente0,3–0,5mm).
• Forneça treinamento regular aos operadores, especialmente exigindo ação suave e lenta ao fechar a haste do batente.

• A distribuição irracional do tamanho das partículas das matérias-primas leva à densidade irregular do corpo verde e à delaminação oculta após a queima.
• O controle inadequado da temperatura de sinterização resulta em micro-poros internos ou rachaduras nos limites dos grãos-.
• Pontos de concentração de tensão gerados durante a usinagem do furo interno (por exemplo, degraus e cantos vivos não arredondados).

Esses defeitos são difíceis de detectar na inspeção-de estado frio. Uma vez exposto ao aço fundido, a tensão térmica e a pressão do aço fundido amplificam imediatamente os defeitos, causando falhas repentinas.

Manifestações típicas: superfícies de fratura perfeitas, vestígios de rachaduras pré{0}}existentes ou aglomerados de poros óbvios.

Contramedidas-no local:

• Selecione fornecedores qualificados com processos maduros e exija relatórios de inspeção para cada lote, incluindo resistência ao choque térmico, porosidade aparente, densidade aparente, etc.
• Realizar inspeções aleatórias antes do armazenamento; rachaduras internas podem ser examinadas por teste de corante penetrante ou teste ultrassônico.

Diferentes tipos de aço têm “efeitos destrutivos” muito diferentes nos bicos. Por exemplo, o aço fundido com alto teor de manganês e alto teor de alumínio tem alta fluidez e forma facilmente inclusões de Al₂O₃ de alto ponto de{1}}fusão-, levando a erosão e deposição combinadas mais severas no bocal. Em altas velocidades de fundição, a taxa de fluxo do aço fundido aumenta e a taxa de corrosão aumenta exponencialmente. Além disso, a duração de fundição ultra-longa (por exemplo, mais de 8 a 10 horas) representa um sério desafio para bicos de materiais comuns, com a fadiga acumulada do material eventualmente levando à falha.

Contramedidas-no local:

• Selecione bicos de graus apropriados de acordo com o tipo de aço e a velocidade de fundição. O aço carbono convencional pode usar bicos comuns de zircônia; Recomenda-se o uso de bicos com alto teor de-zircônia ou zircônia-têmpera.
• Estabeleça um registro da vida útil do bico, registre o rendimento real do aço e a duração da fundição de cada bico e ajuste o ciclo de substituição de acordo.

 

 

Se você estiver preocupado com a quebra frequente dos bicos de medição, sinta-se à vontade para nos enviar suas condições operacionais, incluindo tipo de aço, velocidade de fundição, temperatura do distribuidor e duração da fundição. Podemos recomendar a solução de material mais adequada para você. Um bico de qualidade não é necessariamente o mais caro, mas deve ser o mais adequado para sua linha de produção.

 

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