Gjutröret – En studie om hur avkolning och igensättning kan reduceras

24 okt 2014 08:00
Jennie Svensson har i sin studie utvärderat förvärmningsprocessen vid olika stålverk.

Vid tillverkning av stål finns olika processmetoder. Stränggjutning som är en av dem omvandlar det heta flytande stålet genom att stålmassan töms i en gjutlåda. Det smälta stålet transporteras från gjutlådan genom ett förvärmt gjutrör till kokillen. Gjutröret möjliggör att det optimala flödesförhållandet uppnås och att det smälta stålet skyddas från syre och kväve i den omgivande atmosfären. Igensättning av gjutröret kan störa eller helt förhindra stålflödet vilket resulterar i produktionsstopp, produktionsbortfall, försämrade egenskaper och därmed ökade kostnader.

Gjutröret består av olika infodringsmaterial, som innehåller aluminiumoxid, magnesiumoxid och zirkonium. Eftersom gjutningsprocessen sker vid temperaturer runt 1565°C är påverkan mellan smält stål och infodringsmaterial oundvikligt. Före gjutningen förvärms gjutrören med syrgas-propan för att både förhindra termisk chock och att det smälta stålet fryser i gjutröret. Eftersom infodringsmaterialet innehåller grafit finns det en stor risk för att gjutröret avkolas på grund av en ökad syreaktivitet.

Gjutröret är en flaskhals under gjutningen eftersom att sekvensgjutning är att föredra. Igensättningen resulterar då i färre sekvenser och avbruten gjutning. Gjutrör kan börja sätta igen på grund av att infodringsmaterialet börjat avkolas, i ett tidigt och nödvändigt produktionssteg. Igensättning kan även ske på grund av reaktioner med infodringsmaterialet under gjutningsprocessen.

I denna studie har förvärmningsprocessen av gjutrör utvärderats vid olika stålverk. Under de industriella förvärmningsförsöken visades det att gjutrören kan börja avkolas innan gjutstart.

Ett nytt beläggningsmaterial för gjutrör har även utvärderats. Detta har gjorts dels med laboratorieförsök, dels i pilot skala. Reaktion mellan inneslutningar och beläggningsmaterialet undersöktes för att fastställa bildandet av flytande inneslutningar. Detta för att kunna reducera igensättning av gjutrör vid stränggjutning av aluminium tätat låg kolstål vilket påvisats i studien.

Denna studie är en del av ett Jernkontoret projekt finansierat av VINNOVA om att förbättra stränggjutningsprocessen speciellt känsliga för igensättning.

Jennie Svensson försvarar sin licentiatuppsats fredagen den 24 oktober kl 10.00 2014, Sal Sefström M131, Brinellvägen 23 vid Kungliga Tekniska Högskolan.

Jennie kan vid behov nås via e-post: jee@du.se.

Publicerad