Reoxidácia a plyny v oceli
Pri odlievaní tekutej cele na ZPO sa sústredíme na ochranu jej liaceho prúdu hlavne kvôli naplyneniu z okolitej atmosféry a kvôli možnej sekundárnej oxidácii ocele, ktorej sa tiež hovorí reoxidácia. Tieto nežiadúce vplyvy by zapríčinili zhoršenie metalurgických vlastností a neskoršie by to malo nežiadúci vplyv na vlastnosti odliatku. Preto sa v terciárnej metalurgii ujali technológie na ochranu liaceho prúdu. K hlavným miestam, kde reoxidácia prebieha patria :
1, prisávanie vzduchu v transférových systémoch (tieniaca trubica, ponorná výlevka)
2, krycí prášok a medzipanvová troska
3, žiaruvzdorná výmurovka
4, preniknutá panvová troska
obr. oblastí s hlavným vplyvom na vznik nečistôt
V uzle liaca panva - medzipanva je transferovým médiom tieniaca trubica. Kvôli utesneniu pred naplynením a prisávaním vzduchu do ocele z okolitej atmosféry sa využíva prefúkanie trubice Ar v časti pri spojení s liacou panvou. Mnohé prevádzky ZPO, ale túto možnosť nevyužívajú z ekonomických dôvodov pre cenu Ar, ktorá by sa tiež odrazila na cene výsledného produktu. Preto radšej využívajú vysokožiaruvzdorné tesniace tmely, ktoré sú ekonomicky dostupnejšie. Pri vyústení z medzipanvy sa už ale prefukovanie ponornej výlevky odporúča a aj praktizuje. Dôvodom je hlavne ďalšia nemožnosť regulácie nekovových inklúzií v kryštalizátore, tak ako v medzipanve.
V medzipanve k reoxidácii dochádza pri začiatku liatia po dopravení na ZPO, keď ešte nie je dostatočne dokonale vytvorená vrstva krycej trosky. Okrem toho môže v medzipanve dochádzať k reoxidácii prostredníctvom turbulentného vírenia okolo tieniacej trubice vplyvom okolitej atmosféry. Tejto turbulencii sa predchádza umiestnením tvarovej dopadovej dosky pod vyústenie z trubice.
Tabuľka hlavných reoxidujúcich prvkov
Vodík
Vodík v oceli zapríčiňuje vznik trhlín (tzv. vločiek). Objavujú sa, ak hodnota vodíka v oceli presiahne kritickú hladinu. Tvoreniu trhlín sa predchádza ochranou tekutej ocele pred navodíkovaním, alebo znížením obsahu vodíka pod kritickú úroveň.
Možnými zdrojmi vodíka v priebehu kontiodlievania ocele sú:
a, Zásypový piesok pre šupátkové uzávery
b, Ochranné trubice
c, Krycie zásypy pre medzipanvu
d, Žiaruvzdorný materiál
e, Liaci prášok
f, Okolitá atmosféra
Vodík sa importuje z vlhkosti žiaruvzdorného materiálu a jeho pojiva. Výmurovka zvyšuje obsah vodíka priemerne do 0,8 ppm. Ochranná trubica, s priemerným obsahom vody do 3% spôsobí odhadovaný nárast do 0,7 ppm. Na reguláciu vodíka boli vyvinuté tieto metódy:
1, Prebublávanie inertnými plynmi (jemné čerenie v medzipanve poréznymi tvárnicami).
2, Sušenie a predohrev žiaruvzdornej výmurovky, troskových a zásypových práškov, dezoxidačných a legovacích prísad, tiež ochranných trubíc.
Dusík
Dusík v oceli zvyšuje citlivosť na vznik trhlín, ako dôsledok zoslabenia hraníc zŕn austenitu precipitáciou AlN. Hlavnými zdrojmi dusíka pri plynulom odlievaní ocele sú:
- atmosféra medzipanvy (rozstrek ocele a otvorené červené oká)
- prisávanie falošného vzduchu cez transportné systémy (ochranné trubice)
- inertné plyny s obsahom dusíka
Na reguláciu dusíka v oceli sú známe tieto metódy:
- ochrana ocele pred naplynením
- prebublávanie inertnými plynmi
- inertinizácia medzipanvy (prepláchnutie medzipanvy Ar pred štartom odlievania)
- aplikácia trosiek s vysokou nitridickou kapacitou.
Kyslík
Kyslík v oceliarenskej výrobe zaujíma majoritné postavenie, pretože zohráva mimoriadne významnú úlohu pri skujňovaní ocele a na druhej strane predstavuje jednu z najškodlivejších prímesí.
Celkový obsah kyslíka sa mení v závislosti od režimu odlievania. Vzrastá hlavne pri tranzitnom režime odlievania, teda počas výmeny panvy. Podľa Kuchařa existuje jednoduchý spôsob rozlíšenia pôvodu dezoxidačných a reoxidačných nekovových inklúzií v oceli. Táto identifikácia je založená na veľkostných rozdieloch a kvalitatívnom zložení. Dezoxidačné nekovové inklúzie sú označované ako endogénne s veľkosťou do 100 μm. Ich chemické zloženie pozostáva primárne z Al2O3. Reoxidačné nekovové inklúzie sú označené ako exogénne s veľkosťou od 100 do 600 μm, chemicky zložené z oxidov Al, Si, Mn.
tab.vplyvu plynov na vlastnosti oceľových blokov
