浇铸过程中防止钢锭模氧化的综合方案
一、惰性气体保护
氩气密封保护
在中间包与钢锭模之间建立惰性气体(如氩气)密封层,确保钢液流动区域氧含量低于1%,阻断氧化反应条件。
针对高活性钢种(含铝、钛等),优先采用氩气保护,避免氮气导致成分污染。
液体保护剂覆盖
在钢液表面喷洒菜籽油或用保护渣,形成液态隔离层,减少钢液与空气接触,降低氧化风险。
二、防氧化涂层应用
模具内壁涂覆耐高温涂料
使用RLHY-33等陶瓷基防氧化涂料,在钢锭模内壁形成致密保护层,隔绝氧气渗透,工作温度可覆盖50-2000℃。
涂层在高温下烧结后自然剥落,无需额外清理工序,适用于连铸板坯和复杂模具。
浇包预处理
浇注对浇包内壁喷涂石墨基隔离剂,减少钢液与浇包金属的氧化反应。
三、浇注工艺优化
浇注速度与温度控制
控制钢液过热度在50-60℃,避免高温加剧氧化反应;薄壁件可适当提高至熔点+80℃,但需同步缩短浇注时间。
采用恒速浇注(150-250mm/分钟),减少湍流导致的钢液二次氧化。
脱氧剂添加
在熔炼环节加入铝、硅钙合金等脱氧剂,优先与钢液中的氧结合生成氧化物浮渣,降低钢液氧含量。
四、模具维护与预处理
模具表面处理
定期清理钢锭模内壁残留氧化皮,采用机械刷洗或化学清洗(如酸性溶液MPS200)保持表面光洁。
使用对模具预热至200-300℃,减少温差导致的冷凝氧化层生成。
模具结构改进
优化钢锭模锥度(≥10%)和内壁波纹设计,缩短钢锭与模具接触时间,降低氧化粘连概率。
五、环境与设备管理
真空熔炼技术
对高纯度钢种采用真空感应熔炼,减少熔炼环节的初始氧化。
实时监测系统
安装氧含量传感器与温度监控装置,动态调节保护气体流量和浇注参数。
关键措施优先
涂层防护:RLHY-33涂料() + 氩气密封()。
工艺控制:恒速浇注() + 脱氧剂()。
模具维护:定期清理() + 预热处理()。
通过多维度协同控制,可有效抑制钢锭模氧化,提升铸件表面质量与模具寿命。