Schieberplatte

Die Schieberplatte dient ebenso wie die Stopfenstange dazu, den Metallfluss von der Gießpfanne zur Form zu steuern. Der Schiebermechanismus besteht aus einer oberen Düse, die im Inneren des Brunnenblocks platziert ist, einer oberen Platte, einer gleitenden mittleren Platte und einer unteren Platte, im Wesentlichen mit einer Sammeldüse zur Platzierung der untergetauchten Eintrittsdüse. Der Bohrungsdurchmesser variiert je nach erforderlichem Durchsatz zwischen 40 und 50 mm. Das System wird mit Argon abgedichtet (an der unteren und oberen Platte ist eine Vorrichtung zur Argonabdichtung vorgesehen, die auch zur Kühlung der Platten dient). Das Gehäuse ist mit einer Feder versehen, um die Platten unter Druck zu halten. Viele Gießpfannen-Schiebersysteme erfordern Luftkühlung für die Federn, die die Platten mit Dichtkraft versorgen. Es wird ein Glasfaserseil hinzugefügt, das als mechanische Dichtung zwischen dem Hauptrahmen und der oberen Platte fungiert.

Die Platten, die mit Stahl in Kontakt kommen, erreichen die Stahltemperatur. Die Temperatur ist aus Sicht des Feuerfestmaterials sehr hoch und es wird ein sehr hochtemperaturbeständiges Material bevorzugt. Der thermische Zyklus für die Arbeitsauskleidung ist beträchtlich hoch. Die untere Platte erfährt einen größeren Schock, wenn sie sich in der freien Luft befindet und wenn das Tor geöffnet wird und Stahl hindurchfließt. Der thermische Schock wird durch die Anwesenheit von kaltem Argon verstärkt, das hauptsächlich zum Kühlen und Abdichten verwendet wird und thermische Spannungen verursacht, wenn es mit dem heißen Feuerfestmaterial in Kontakt kommt. Der Abrieb hängt vom Durchsatz des Stahls und der Größe der Bohrung ab. Die Größe der Bohrung ist hinsichtlich des Abriebs wichtig. Wenn der Bohrungsdurchmesser groß ist, ist die Überlappung klein, was zu mehr Turbulenzen und Krafterzeugung auf der unteren Platte führt. Wenn die Überlappung jedoch größer ist und die Bohrungsgröße klein ist, wird es schwieriger, den Metallfluss zu kontrollieren oder Verstopfungen in der Düse auszugleichen. Die empfohlene Überlappung beträgt 50 % für die gewünschte Leistung. Darüber hinaus verursacht die Bewegung der Platten weiteren Verschleiß, was bei der oberen Düse des Verteilers nicht der Fall ist. Die auf die Platten ausgeübte Spannung ist hoch. Sie müssen unter Druckspannung gehalten werden, um zu verhindern, dass Metall aus dem Plattenspalt austritt und sich Risse ausbreiten. Die Argonkühlung und -abdichtung übt zusätzliche Spannung auf die Platte aus.

Verschleiß durch Auflösung hängt von der chemischen Verträglichkeit der Schlacken mit den Ziegeln ab. Der Angriff durch Calciumdampf ist ein großes Problem beim Gießen von Sonderstahl mit Calcium, das zugesetzt wird, um Fließeinschlüsse zu verändern. Wenn im Stahl Calcium vorhanden ist und sich die Stahlplatten überlappen, wird das Calcium in Calciumdampf umgewandelt und reagiert aufgrund des in den Platten vorhandenen Aluminiumoxids aggressiv. Dies führt zu starkem Verschleiß, insbesondere wenn die Calciumkonzentration 40 ppm übersteigt. Der Verschleiß hat aufgrund der Form, die er nach dem Gebrauch annimmt, die Form eines Hufeisens. MgO oder MgC können eine Alternative sein, aber diese leiden aufgrund der Ausdehnungsrate und der Spannung unter Thermoschock/Abplatzen. Penetration wird durch Metall/Schlacke mit niedriger Viskosität oder stark benetzendes Metall/Schlacke verursacht, die in poröse feuerfeste Materialien eindringen. Sauerstofflanzen werden im Allgemeinen nicht durchgeführt und die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Schlacke mit niedriger Viskosität ist gering.

Die Platten werden hoch beansprucht. Sie müssen unter Druckspannung gehalten werden, um zu verhindern, dass Metall aus dem Plattenspalt austritt und sich Risse ausbreiten. Die Kühlung und Abdichtung mit Argon belastet die Platte zusätzlich. Abplatzen der durchdrungenen Zonen – Die ausgeübte Spannung zusammen mit Abrieb durch Metallfluss, thermischer Belastung durch kalten Argonfluss, Korrosion durch Ca-Dampf reduziert die Lebensdauer der Platten schlagartig. Die Schieberplatte besteht aus einer Aluminiumoxid-Kohlenstoff-Mischung aus 20-25 % C (94 % Graphit) und 70-75 % Aluminiumoxid (tafelförmiges geschmolzenes Aluminiumoxid mit Mullitzusätzen). Manchmal werden 0-5 % Zirkonoxid hinzugefügt. Antioxidantien wie Al, Si werden zum Schutz des Kohlenstoffs hinzugefügt. Das verwendete Material kann Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidspinell oder reines Magnesiumoxid oder eine Aluminiumoxid-Kohlenstoff-Mischung mit Zirkonoxid sein. Normalerweise wird hochreines Material bevorzugt, da das Material sehr hohen Temperaturen standhalten muss. Die obere Düse ist der Hauptverschleißbereich und enthält Zirkonoxid oder Spinell oder Magnesia, wenn hochkalziumhaltige Sorten gegossen werden. Der Körper besteht je nach Sortenmischung im Allgemeinen aus einem einzigen Material.

Die Nachfrage nach hochleistungsfähigen geformten Feuerfestmaterialien ist in den letzten Jahren gestiegen, vor allem aufgrund veränderter Trends in der Stahlherstellung. Feuerfeste Materialien werden häufig beim Strangguss von Stahl verwendet. Aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit sind diese Feuerfestmaterialien ideal für die Herstellung von Gleitplatten. Feuerfeste Materialien haben außerdem eine hohe Biege- und Druckfestigkeit, eine moderate Wärmeausdehnung, eine hohe Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Elastizitätsmodul und sind beständig gegen geschmolzenes Metall und Schlacke.

Im Stahlherstellungsprozess ist die Schieberplatte eines der wichtigsten Feuerfestmaterialien für den kontinuierlichen Stahlguss, das zur präzisen Durchflussregelung und Sicherheit verwendet wird. Schieberplatten, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, regulieren den Stahlfluss von der Stahlpfanne zum Verteiler. Da sie mit heißem flüssigem Stahl in Berührung kommen, sollten die für Schieberplatten verwendeten Feuerfestmaterialien eine höhere Warmfestigkeit aufweisen. Feuerfeste Materialien für Schieberplatten werden in Pfannen und Verteilern verwendet, wo sie thermischer Belastung und physikalischem Abrieb durch geschmolzenes Metall und Schlacke ausgesetzt sind. Daher muss die Schieberplatte sowohl gegen Thermoschock als auch gegen Korrosion beständig sein. Die Struktur der Feuerfestmaterialien für Schieberplatten bestimmt die Kapazität und die Kosten der Stahlproduktion. Die Schieberplatte kann je nach den Anforderungen der Stahlproduktion aus Aluminiumoxid/Graphit oder Magnesiumoxid/Graphit hergestellt werden. In den letzten Jahren sind Feuerfestmaterialien aus Aluminiumoxid/Kohlenstoff immer beliebter geworden, um die Rauchbildung durch Pech zu vermeiden, das früher in der Platte verwendet wurde, und um die Haltbarkeit und die Betriebsumgebung zu verbessern. Der Nachteil von Aluminiumoxid/Graphit besteht darin, dass es durch mit Ca behandelten Stahl und starken Sauerstoffkontakt schnell erodiert wird. Basismaterialien haben eine bessere Korrosionsbeständigkeit als neutrale Metalle und ihre Korrosionsbeständigkeit variiert je nach Stahlsorte.

Aufgrund ihres hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten weisen neutrale Metalle jedoch eine geringere thermische Abplatzbeständigkeit auf. Wenn Hochtemperaturflüssigkeiten wie geschmolzenes Metall durch die Düse einer Schieberplatte fließen, entsteht zwischen den Innen- und Außenteilen der Schieberplatte, die von der Düsenöffnung entfernt sind, ein großer Temperaturunterschied, was bei einigen der Materialien, aus denen diese Teile bestehen, einen Thermoschock verursacht. Daher besteht die Schieberplattenvorrichtung aus feuerfestem Material mit hoher Thermoschockbeständigkeit, aber geringer Feinheit.

Die Schieberdüse zur Aufnahme einer Schmelze aus Spezialstahl, insbesondere aus mit einer Ca-Legierung desoxidiertem geschmolzenem Stahl, besteht aus einem Material auf Zirkonoxidbasis, das nicht sehr beständig gegen Abplatzen ist und daher keine ausreichende Haltbarkeit garantiert. Bei Stahlgussverfahren werden üblicherweise feuerfeste Materialien verwendet. Die so genannten Funktionskomponenten wie Taucheinlaufdüsen, Monoblockstopfen und Pfannenabdeckungen sind die grundlegendsten Mitglieder dieser feuerfesten Produktgruppe, die beim kontinuierlichen Stahlguss verwendet werden.

Verhindern Sie das Auftreten des Phänomens „Durchgehende Schlacke“ während des Gießens. Achten Sie darauf, den Hub zu speichern, wenn das Stranggießen kontrolliert und der Schließvorgang abgeschlossen ist. Vermeiden Sie eine unsachgemäße Düsenreinigung, die dazu führen könnte, dass sich die Gießöffnung zu stark ausdehnt. Nachdem Sie die Düse gereinigt und den Abfall der Sammeldüse entfernt haben, überprüfen Sie sorgfältig die Erosion der drei Verbindungen und der Gleitfläche der Gleitdüse von der Gießöffnung, während Sie die Schieberplatte bewegen. Stellen Sie die Verwendung ein, wenn die Verbindungserosion offensichtlich ist oder die Gleitfläche offensichtlich rau ist.

Während Sie die Schieberplatte während des gesamten Vorgangs drücken und ziehen, überprüfen Sie von außerhalb des Mechanismus den Übereinstimmungszustand der Gleitflächen der oberen und unteren Schieberplatten, um festzustellen, ob der Mechanismus und die Feder normal funktionieren. Wenn zwischen den Gleitflächen eine Lücke besteht oder die Gleitgeschwindigkeit der unteren Schieberplatte zu schnell oder zu langsam usw. ist, stellen Sie die Verwendung ein.

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