Η επίδραση της ανθεκτικής στη φθορά πλάκας τιτανίου στο φράξιμο του βυθισμένου ακροφυσίου
Λόγω της προσθήκης Ti, η ανθεκτική στη φθορά πλάκα τιτανίου έχει στερεώσει τα διακοκκώδη άτομα όπως το C και το N, επομένως έχει καλύτερη διακοκκώδη αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία. Ωστόσο, η προσθήκη τιτανίου θα έχει επίσης αρνητικές επιπτώσεις στη διαδικασία παραγωγής και στην ποιότητα του προϊόντος. Το νιτρίδιο και το οξείδιο του τιτανίου θα επιδεινώσουν την εισαγωγή ή τη μεταλλική προσάρτηση στο εσωτερικό τοίχωμα του βυθισμένου ακροφυσίου του καλουπιού συνεχούς χύτευσης, με αποτέλεσμα το μπλοκάρισμα του ακροφυσίου, το οποίο έχει σοβαρό αντίκτυπο στην κανονική παραγωγή συνεχούς χύτευσης πολλαπλών κλιβάνων στη διαδικασία συνεχούς χύτευσης πλάκας ανθεκτικής στη φθορά, και τελικά επηρεάζουν την ποιότητα του μπιγιέτας χύτευσης και του χάλυβα.
Μέσω του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης (SEM) και του θερμοδυναμικού λογισμικού FactSage, οι ερευνητές μελέτησαν την αιτία της απόφραξης του ακροφυσίου κατά τη διαδικασία συνεχούς χύτευσης της ανθεκτικής στη φθορά πλάκας AISI321 που περιέχει τιτάνιο. Τα αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν ότι το βύσμα νερού χωρίζεται κυρίως σε τρία στρώματα. Το πρώτο στρώμα είναι το στρώμα ψυχρού χάλυβα στην επιφάνεια του βύσματος νερού. Η στερεοποίηση του χάλυβα προκαλείται από την οξείδωση του TiN ή την αναγωγή του TiO2 από Ti στον χάλυβα σε SiO2 στον χάλυβα. Το δεύτερο στρώμα είναι ένα δενδριτικό στρώμα αποκλεισμού κοντά στην επιφάνεια του στρώματος ψυχρού χάλυβα, το οποίο αποτελείται από συμπλέγματα CAo.Tio2-MGO.al2o3 πλούσια σε CaO.TiO2, το οποίο προκαλείται κυρίως από τη συνεχή συσσώρευση εγκλείσματα στον υγρό χάλυβα. Το τρίτο στρώμα είναι ένας μεγάλος αριθμός στρωμάτων ψυχρού χάλυβα κοντά στην πλευρά του υγρού χάλυβα, η οποία αποτελείται από TiN που περιέχει πυρήνα MgO.Al2O3 και ψυχρό χάλυβα. Επειδή το MgO.Al2O3 στον υγρό χάλυβα προκαλεί κατακρήμνιση TiN, και έτσι προωθεί τη στερεοποίηση του υγρού χάλυβα, σχηματίζεται σύνθετος εγκλεισμός TiN.
Διερευνώντας τους λόγους για το σχηματισμό θραυσμάτων στην ανθεκτική στη φθορά πλάκα, μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα για την επίλυση του προβλήματος της απόφραξης του ακροφυσίου νερού: μείωση της περιεκτικότητας σε άνθρακα και άζωτο στην ανθεκτική στη φθορά πλάκα και μείωση της ποσότητας τιτάνιο προστέθηκε? Μειώστε την περιεκτικότητα σε SiO2 στο ανθεκτικό υλικό εισαγωγής νερού. Βελτιώστε την καθαριότητα του ανθεκτικού στη φθορά χάλυβα πλάκας, ιδιαίτερα την αφαίρεση των εγκλεισμάτων CaO.TiO2. Κατά τη διαδικασία εξευγενισμού, τα εγκλείσματα CaO.TiO2 μετουσιώθηκαν με την επεξεργασία αλουμινίου και ασβεστίου σε υγρό χάλυβα και σχηματίστηκαν τα υγρά εγκλείσματα χαμηλού σημείου τήξης.
