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,確保鋼液流動區域氧含量低于1%,阻斷氧化反應條件。
針對高活性鋼種(含鋁、鈦等),優先采用氬氣保護,避免氮氣導致成分污染。
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、防氧化涂層應用
模具內壁涂覆耐高溫涂料
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℃。
涂層在高溫下燒結后自然剝落,無需額外清理工序,適用于連鑄板坯和復雜模具。
澆包預處理
澆注對澆包內壁噴涂石墨基隔離劑,減少鋼液與澆包金屬的氧化反應。
三、澆注工藝優化
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;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),減少湍流導致的鋼液二次氧化。
脫氧劑添加
在熔煉環節加入鋁、硅鈣合金等脫氧劑,優先與鋼液中的氧結合生成氧化物浮渣,降低鋼液氧含量。
四、模具維護與預處理
模具表面處理
定期清理鋼錠模內壁殘留氧化皮,采用機械刷洗或化學清洗(如酸性溶液MPS200)保持表面光潔。
使用對模具預熱至200-300℃,減少溫差導致的冷凝氧化層生成。
模具結構改進
優化鋼錠模錐度(≥10%)和內壁波紋設計,縮短鋼錠與模具接觸時間,降低氧化粘連概率。
五、環境與設備管理
真空熔煉技術
對高純度鋼種采用真空感應熔煉,減少熔煉環節的初始氧化。
實時監測系統
安裝氧含量傳感器與溫度監控裝置,動態調節保護氣體流量和澆注參數。
關鍵措施優先
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() + 預熱處理()。
通過多維度協同控制,可有效抑制鋼錠模氧化,提升鑄件表面質量與模具壽命。