La característica más importante del proceso de colada continua es el enfriamiento forzado del acero fundido, que lo solidifica en palanquilla en poco tiempo. Por lo tanto, el proceso de colada continua exige requisitos más estrictos en cuanto a la calidad del acero fundido. No solo debe garantizar una temperatura y un grado de desoxidación estables y adecuados para la colabilidad, sino también minimizar las impurezas de azufre y fósforo, así como el contenido de gases e inclusiones en el acero, para asegurar una colada fluida y la calidad de la palanquilla. En otras palabras, garantizar el suministro oportuno de acero fundido de calidad es fundamental para la producción de colada continua.
Control de temperatura del acero fundido en colada continua
La temperatura de colada del acero fundido es un parámetro importante del proceso de fundición, y los requisitos de la colada continua sobre la temperatura del acero fundido son mucho más estrictos que los de la colada en molde. Esto se debe a que:
- Una temperatura de colada adecuada es fundamental para una colada continua fluida. Si la temperatura de colada del acero fundido es demasiado baja durante la colada continua, provocará la congelación del agua de entrada de la artesa, forzando la terminal de colada. Si es demasiado alta, no solo provocará fácilmente la pérdida de control de la entrada de agua de la cuchara, sino que también provocará el adelgazamiento de la carcasa de la palanquilla y un espesor desigual, lo que provocará fugas de acero.
- Una temperatura de colada adecuada es fundamental para obtener una buena calidad de la pieza. Tanto la teoría como la práctica demuestran que una temperatura de colada elevada agrava la oxidación secundaria del acero fundido y su erosión en el material refractario del revestimiento, lo que aumenta la cantidad de inclusiones no metálicas en la pieza y favorece la aparición de diversos defectos, como deformación romboidal, abombamiento, grietas internas, holgura y segregación central. Una temperatura de colada baja puede formar fácilmente una capa fría en la superficie del líquido de acero en el cristalizador, deteriorando la calidad superficial de la pieza y afectando negativamente la pureza del acero.
Control de la composición del acero fundido en colada continua y requisitos para la desoxidación del acero fundido
Las características operativas del proceso de colada continua son: (1) operación continua, vertido continuo de múltiples hornos; (2) enfriamiento forzado durante todo el proceso; (3) el moldeo y la solidificación gradual de la pieza fundida se completan en un movimiento específico (incluida cierta deformación).
El control de la composición del acero fundido y los requisitos de desoxidación del acero fundido en el proceso de colada continua son principalmente:
- Estabilidad de la composición. La colada continua exige que la composición del acero fundido en la cuchara sea uniforme para garantizar la consistencia de la composición de la palanquilla. Para el acero fundido colado en hornos múltiples, la norma nacional para palanquillas de colada continua exige que la colada continua de la artesa sea del mismo tipo de acero.
- Buena colabilidad del acero fundido. El diámetro de la entrada de agua de la artesa de colada continua es pequeño, especialmente para la máquina de colada continua de palanquillas cuadradas pequeñas, lo que impone mayores requisitos de fluidez del acero fundido. La fluidez del acero fundido refleja su colabilidad. Con un control adecuado de la temperatura, la fluidez del acero fundido refleja su pureza. El acero fundido con pocas inclusiones y bajo contenido de gases N, H y O presenta mejor fluidez.
- Sensibilidad antifisuras. Durante el proceso de solidificación del crecimiento de la carcasa de la palanquilla de colada continua, esta se ve afectada no solo por la tensión térmica y la tensión de organización generadas por el enfriamiento forzado, sino también por el efecto combinado de múltiples tensiones, como la presión estática del acero fundido, la tensión de tracción mecánica durante el trefilado de la palanquilla y la tensión de flexión durante el enderezado. Una vez que la tensión se concentra en la parte débil, se producen defectos como grietas superficiales e internas. Por lo tanto, es necesario controlar estrictamente los elementos del acero que influyen en la tendencia a las grietas en caliente.
Aplicación de tecnología de refinación fuera del horno para proporcionar acero fundido purificado para colada continua
Con la mejora continua de la tecnología industrial y el nivel de vida, industrias como el transporte, la energía, la aviación, la construcción, la automoción, la fabricación de maquinaria y la tecnología electrónica exigen cada vez más calidad a los productos de acero, y su uso se está extendiendo cada vez más. Para satisfacer las necesidades del mercado, las acerías modernas deben ser capaces de producir grados de acero con niveles ultrabajos de carbono y azufre, un contenido de gases extremadamente bajo y un rango de control de composición muy estrecho.
El desarrollo de la tecnología de refinación fuera del horno optimiza el flujo del proceso metalúrgico, lo que no solo proporciona un medio eficaz para la producción de los grados de acero mencionados, sino que también reduce la eficiencia energética y mejora la productividad laboral. El proceso de optimización convencional actual, con convertidor y horno de arco eléctrico como principal método de fabricación de acero, es el siguiente:
- Hierro fundido en alto horno-> pretratamiento de hierro fundido-> fabricación de acero para convertidor-> refinación secundaria de acero fundido-> colada continua-> laminación continua;
- Chatarra de acero, arrabio, pellets metalizados-> fundición en horno de arco eléctrico de alta o ultraalta potencia-> colada de acero en fondo de horno excéntrico-> refinación secundaria de acero fundido-> colada continua-> laminación continua
Para la fabricación de acero en horno de inducción, nuestra empresa Shanghai Metallurgy Equipment Group, SME Group desarrolló de forma independiente el horno LOD, combinado con LRF, para formar una combinación de refinación secundaria en horno, formando el proceso IF+LOD+LRF: chatarra de acero, (~20%) arrabio- > fusión en horno de inducción> roscado de acero> LOD-> LRF-> colada continua-> laminación continua
Este proceso reduce en gran medida los requisitos de calidad del acero de desecho en la fabricación de acero en hornos de inducción, lo que permite producir palanquillas de acero calificadas con bajo contenido de carbono, bajo contenido de azufre y bajo contenido de fósforo, mejorando en gran medida la competitividad del mercado de las acerías en hornos de inducción.
