Sürekli dökümlerde kullanılan kalıp daldırma nozulun kullanım sonrası karakterizasyonu

Abstract

Demir çelik sektörüne ait sürekli döküm makinalarında eriyik haldeki çeliğin kalıp içine yönlendirilmesinde ve akışın sürekliliğinin sağlanmasında kalıp içine giren seramik malzemelerden üretilmiş nozullar kullanılmaktadır. Çelik sektöründe daldırma nozul (submerged nozzle) olarak adlandırılırlar. Asli görevi tundish içindeki sıvı çeliğin kalıba aktarılması esnasında atmosferden oksijen ve azot temasını kesmektir. Ayrıca, kalıp içindeki çelik akışının laminar olmasını da sağlar. Bu nedenle, daldırma nozul çelik kalitesini etkileyen temel ekipmanlardan biridir. Çelik döküm sürecinde yüksek sıcaklıklarda çalışmak gerektiğinden dolayı daldırma nozul ile kalıp içerisinde sıvı çeliğin etkileşimi de oldukça önemlidir. Bu nedenle, daldırma nozulu oluşturan temel elementlerin yüksek sıcaklıklara dayanması ve aşınma direncinin yüksek olması gerekmektedir. Bu çalışmada, kullanılmamış ve kullanılmış daldırma nozul örnekleri hazırlanarak elemental analizleri yapıldı. Daha sonra X-Işınları analiz cihazı ve Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) altında incelemelerde bulunuldu. Deneysel çalışmalar sonucunda daldırma nozulun cüruf ile temas ettiği bölgede yüksek miktarda karbon tüketimi, cüruf penetrasyonu ve ayrıca zirkonya bölgesinin korozyona uğrayarak ömrünü tamamladığı gözlemlenmiştir.

The submerged nozzles which are made of ceramic material are used to divert molten steel and continuity of the flow of molten steel are widely being used in continuous casting machines in steel industry. These nozzles' main task is to cut off contact with oxygen and nitrogen which are being transferred from the atmosphere during transition of the liquid steel from tundish to the mold. Furthermore, they provide the laminar flow of steel in the mold. Therefore, submerged nozzle is one of the basic equipment affecting the steel quality.Due to the necessity of working at high temperature in the steel casting process, the interaction between submerged nozzle and molten steel in the mold is also important. Therefore, the basic elements in the content of submerged nozzle must have high temperature resistance and wear resistance to high temperature.In this study, unused and used submerged nozzle samples were prepared and elemental analysis were done. Then, some investigations were carried out with X-ray analysis device and scanning electron microscope (SEM). As a result of experimental studies, high amounts of carbon consumption in the region where immersion nozzle contact with the slag, slag penetration and end of life of zirconia region that exposed the corrosion has also been observed.