結晶器銅板電鍍層就是在結晶器銅板上電鍍一層金屬或合金層，從而達到抗磨減磨的目的。
基本介紹
- 中文名：結晶器銅板電鍍層
- 目的：抗磨減磨
- 定義：結晶器銅板上電鍍一層金屬
- 分類：鍍Cr層、Ni+Cr複合鍍層
簡介,發展歷程,
簡介
結晶器銅板電鍍層
結晶器是連鑄的核心部件，結晶器銅板作為連鑄從液態鋼水到凝固成固態坯殼的重要導熱部件，其質量好壞直接影響到鑄坯的表面質量、連鑄機拉速等指標。熔融的鋼水流經結晶器銅板，在外界冷卻水的作用下結晶成坯，並被引錠桿從結晶器中拉出。經常拉坯使結晶器銅板磨損嚴重，更換頻繁，不僅降低生產效率，而且消耗大量的結晶器。為提高結晶器銅板的使用壽命，國內外相關單位及專家對銅板材料及鍍層展開了長期的、深入地研究，取得了很大的成果。目前，國內外開始套用熱解析技術進行結晶器設計最佳化及鍍層選擇的研究，熱解析技術在結晶器銅板上的套用大大提高了提高結晶器銅板的壽命。
發展歷程
結晶器銅板鍍層技術的發展
儘管在銅板的材料方面作了很多努力，使高溫強度及硬度都有很大提高，但始終未能很好地解決高溫澆鑄時Cu離子的擴散滲入、結晶器下部的耐摩損、開澆時噴濺等問題。解決這些問題的有效辦法是銅板表面的鍍層。結晶器鍍層所要求的功能可歸納為耐噴濺性、耐熱龜裂性、耐剝落性、高散熱性及結晶器下部的耐摩耗性和耐腐蝕性。
1 鍍Cr層
鍍層研究初期，從耐摩性和耐噴濺性出發採取了鍍Cr層。Cr表面形成的極薄一層氧化膜對開澆時產生的飛濺鋼水粒被凝固後的脫落是很有益的。但是鍍層較厚時容易剝落，可採用0.06～0.10mm左右厚的鍍層。
2 Ni+Cr複合鍍層
為了解決鍍層厚度採用了Ni+Cr複合鍍層。由於Ni的熱膨脹係數接近於Cu，剝離問題大大改善，厚度增加。Ni解決了附著力和厚度問題，Cr解決了噴濺性和表面硬度問題。為了解決Ni熱傳導率較差問題，引入了斜面層工藝，彎月面處的Ni層厚度可控制在0.2mm左右，出口處Ni層厚度控制在3mm左右。試用表明，Cr層極薄，較厚Ni層又很軟，未能圓滿解決結晶器下部耐摩耗問題。一方面由於澆鑄速度的提高，較薄的坯殼在鐵水靜壓力作用下緊貼於銅板表面，增加了機械摩擦負荷；另一方面，無缺陷鑄坯工藝對結晶器形狀精度的要求越來越嚴格，結晶器更換周期取決於下部摩耗量。
3 Ni-Fe鍍層
在Ni中加入Fe或加入W和Fe時，鍍層的硬度明顯提高。隨成分不同可控制不同硬度值，Ni-Fe鍍層首先由日本野村鍍金株式會社開發，取名為TAP鍍層，有如下特點：按Fe含量不同，可調節硬度在HV 250～550範圍內。高溫強度（400℃）是Ni的2.5倍；單層電鍍就可實現較厚鍍層，成本低。
低速板坯鑄機由於熱負荷較輕，彎月面處銅板發生熱龜裂的傾向少，結晶器下部的摩耗相對是主要的。因此低速板坯鑄機選用N-TAP鍍層，Fe含量取8%～10%，電鍍時添加減少內應力劑。中速板坯鑄機和方坯鑄機由於速度較快，綜合考慮彎月面處熱龜裂傾向和結晶器下部的耐摩耗性，選用TAP鍍層，含Fe4%～6%，不添加減少內應力劑。N-TAP和TAP鍍層具有良好的噴濺性能，可採用單層鍍層，降低結晶器的使用成本。
4 Ni-Co鍍層和Co-Ni鍍層
為了進一步提高鍍層的耐磨性，提高結晶器銅板的使用壽命，國外又發展了Ni-Co鍍層和Co- Ni鍍層。這其實是兩種不同基體的高溫合金，Ni-Co是含鈷的鎳基合金，Co-Ni是含鎳的鈷基合金。其性能較Ni-Fe鍍層又有了進一步的提高，Co-Ni鍍層的性能更好一些，在國內大板坯結晶器上使用，一次使用壽命可過鋼20萬t。 5 Ni-Cr合金噴塗層
在板坯結晶器使用中，窄邊銅板的磨耗比寬邊銅板更嚴重，為了提高窄邊銅板的使用壽命，日本開發了窄邊銅板超音速噴塗技術，即在窄邊銅板表面用超音速噴塗一層Ni-Cr合金層，代替電鍍層，其使用壽命可與寬邊銅板的Co-Ni鍍層壽命相同，寶鋼板坯連鑄機寬邊銅板使用Co-Ni鍍層，窄邊銅板使用Ni-Cr噴塗層，一次過鋼量可達20萬t。
6鎳鈷鎢合金鍍層，
7鎳鈷金剛石鍍層，
