The influence of the near-meniscus zone in continuous casting mold on the surface quality of the continuous casting ingots

• Autorzy: Sorek A. , Kudliński Z.

Warianty tytułu

PL

Wpływ strefy przymeniskowej w krystalizatorze cos na jakość powierzchni wlewków ciągłych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The physical, chemical and mechanical phenomena which take place in the near-meniscus zone of continuous casting mold are the significant factors influencing the quality of CC ingot and especially the quality of its surface. Such phenomena consist of the following processes: lubrication of the ingot surface by the liquid slag-forming phase of mold powder, creation of meniscus, formation of the specific kind of galvanic cell and connected with this cell ions migration of liquid mold powder. Application of the mold powders is the commonly used lubrication method of the surface of CC ingots in mold (in near-meniscus zone). According to the ionic structure theory of the liquid metallurgical slags the following thesis can be formulated: the liquid slag-forming phase of mold powder is the ionic liquid. The ionic liquid occurs between two metals: the copper wall of mold and the steel surface of ingot can create a specific kind of galvanic cell in the upper part of mold (the near-meniscus zone of mold). The paper presents results of industrial research of low-carbon steel continuous casting. The electromotive force of galvanic cell situated in the upper (near-meniscus) part of CC mold was measured. Moreover, the influence of applied powders with different alkalinity on the character of oscillatory marks forming on the ingot surface was considered. The galvanic cell, which is created in the upper part of mold in the near-meniscus zone, can cause the essential change of the chemical composition of electrolyte (liquid phase of mold powder) in the near-electrodes zones. So in the process the condition of lubrication and character of obtained oscillatory mark can also be changed.

PL

Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość wlewka ciągłego a zwłaszcza jakość jego powierzchni są zjawiska fizyczne, chemiczne i mechaniczne zachodzące w strefie przymeniskowej krystalizatora COS. Do zjawisk tych należy między innymi zaliczyć: "smarowanie" powierzchni wlewka ciekłą fazą żużlotwórczą zasypki, powstawanie menisku, tworzenie się specyficznego rodzaju ogniwa galwanicznego i związana z nim migracja jonów ciekłej zasypki. Powszechnie stosowaną metodą smarowania powierzchni wlewka ciągłego w krystalizatorze - w strefie przymeniskowej - jest stosowanie zasypek krystalizatorowych. Powołując się na teorię jonowej budowy ciekłych żużli metalurgicznych można postawić tezę że ciekła żużlotwórcza faza zasypki krystalizatorowej jest cieczą jonową. Występując między dwoma metalami - miedzianą ścianką krystalizatora i żelazną (stalową) powierzchnią wlewka może utworzyć szczególny rodzaj ogniwa galwanicznego w górnej części krystalizatora (strefa przymeniskowa krystalizatora). W artykule przedstawiono wyniki badań przemysłowych siły elektromotorycznej ogniwa usytuowanego w górnej (przymeniskowej) części krystalizatora COS podczas ciągłego odlewania stali niskowęglowej. Przedstawiono również wyniki badań przemysłowych wpływu stosowanych zasypek krystalizatorowych, różniących się zasadowością, na charakter znaków oscylacyjnych powstających na powierzchni wlewka ciągłego. Występowanie ogniwa galwanicznego w górnej części krystalizatora w tzw. strefie przymeniskowej może w istotny sposób powodować zmianę składu chemicznego elektrolitu (ciekłej fazy zasypki) w obszarach przyelektrodowych a tym samym warunków smarowania i charakteru otrzymywanych śladów oscylacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

quality of CC ingot; oscillation marks; galvanic cell; near-meniscus zone in mold

PL

jakość wlewka CC; znaki oscylacji; ogniwo galwaniczne; strefa przymeniskowa w formie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 371--377
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sorek A.

autor

Kudliński Z.

• Department of Metallurgy, Silesian University of Technology, 40-019 Katowice, 8 Krasińskiego STR., Poland

Bibliografia

• [1] Z. Kudliński, Technologia odlewania stali (Steel casting technology). Publishing House of the Silesian Technical University, Gliwice, Poland (2006).
• [2] A. Badri, T. T. Natarajan, C. C. Snyder, K. D. Powers, F. J. Mannion, A. W. Cramb, A Mold Simulator for the Continuous Casting of Steel: Part I. The Development of a Simulator, Metallurgical and Materials Transactions B 36 b, 355-371 (June 2005).
• [3] A. Badri, T. T. Natarajan, C. C. Snyder, K. D. Powers, F. J. Mannion, M. Byrne, A. W. cramb, A Mold Simulator for the Continuous Casting of Steel: Part II The formation of oscillation marks during the continuous casting of low carbon steel, Metallurgical and Materials Transactions B 36 b, 373-383 (June 2005).
• [4] Z. Kudliński, B. Sikora, A. Sorek, Badania strefy przymeniskowej krystalizatora COS (Research of the meniscus area of the mold), Hutnik Wiadomości Hutnicze Journal, 5., 211-217 (2008).
• [5] Z. Kudliński, B. Sikora, A. Sorek, Badania właściwości elektrycznych ciekłych faz zasypek krystalizatorowych (Research of electrical properties of liquid phases of casting powders), International Scientific Conference Teorie a Praxe Vyroby a Zpracowani Oceli, Roznov pod Radhostem, Czech Republic, April 2nd - 3rd, 90-96 (2008).
• [6] M. R. Ridolfi, B. G. Thomas, G. Li, Della Fogiia, The optimization of mold taper for the liva-dalmine round bloom caster, La Revue de Metallurgie 91, 609-620 (1994).