Technische Definition
Einschlussabsorber sind spezielle Bestandteile von Stranggießschlackenformulierungen, die während des Stranggießprozesses nichtmetallische Einschlüsse (wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid und andere Oxide) in der Stahlschmelze aktiv anziehen, absorbieren und chemisch binden. Sie wirken innerhalb der Schlackenschicht, um die Stahlreinheit zu verbessern, indem sie verhindern, dass diese Einschlüsse im erstarrenden Strang eingeschlossen werden, wodurch die Endproduktqualität verbessert und Defekte reduziert werden. Diese Absorber bestehen typischerweise aus calciumaluminatbasierten Verbindungen, fluoridhaltigen Verbindungen und reaktiven Oxidmischungen. Ihre Leistung wird durch Parameter wie Schmelzpunkt (1050–1250 °C), Dichte (2,5–3,5 g/cm³ nach ASTM D792), Partikelgröße (0,1–1,0 mm nach GB/T 6003.1), Al2O3-Gehalt (30–50 % nach GB/T 6609), CaO/Al2O3-Verhältnis (0,8–1,2), Feuchtigkeitsgehalt (≤0,5 % nach GB/T 6283), Glühverlust (≤1,0 % nach GB/T 6730), Schüttdichte (1,2–1,8 g/cm³ nach ASTM D7481), Schmelzgeschwindigkeit (15–30 s bei 1500 °C), Viskosität bei 1300 °C (0,5–1,5 Pa·s nach ISO 7884-2), Schwefelgehalt (≤0,05 % nach GB/T 214) und Phosphorgehalt (≤0,05 % nach GB/T 223) charakterisiert. Diese Werte dienen als Referenzbereiche für Beschaffung und Verifizierung; modellspezifische Werte müssen mit dem Hersteller oder Lieferanten bestätigt werden. Die Absorber sind so ausgelegt, dass sie mit dem Schmelzbereich der Stranggießschlacke kompatibel sind und eine optimale Verteilung und Absorptionseffizienz gewährleisten. Die richtige Auswahl hängt von der Stahlsorte, den Gießbedingungen und den gewünschten Reinheitsgraden ab. Verifizierungsfragen sollten die spezifischen Einschlussarten, die Kompatibilität mit dem Schlackensystem und die erforderliche Leistung unter tatsächlichen Betriebsbedingungen ansprechen. Wartungssignale umfassen Änderungen im Schmelzverhalten, verringerte Absorptionskapazität oder erhöhte Einschlusszahlen im gegossenen Produkt. Die Versagensgrenzen sind definiert durch die Unfähigkeit der Absorber, eine effektive Einschlussentfernung aufrechtzuerhalten, was zu Defekten im endgültigen Stahlprodukt führen kann.
Funktionsprinzip
Einschlussabsorber wirken durch chemische Affinität und physikalische Absorptionsmechanismen. Wenn Stahlschmelze durch die Kokille fließt, wandern nichtmetallische Einschlüsse in die flüssige Schlackenschicht. Die Absorber, typischerweise aus reaktiven Oxiden oder Verbindungen mit hoher Löslichkeit für häufige Einschlüsse, reagieren chemisch mit diesen Partikeln oder lösen sie auf, integrieren sie in die Schlackenmatrix und verhindern deren Wiedereintritt in den Stahl. Der Prozess wird durch die Viskosität der Schlacke, die Schmelzgeschwindigkeit sowie Partikelgröße und Zusammensetzung der Absorber beeinflusst. Eine effektive Absorption erfordert eine ordnungsgemäße Verteilung und ausreichende Verweilzeit in der Schlackenschicht. Das CaO/Al2O3-Verhältnis und der Al2O3-Gehalt sind für die Absorptionskapazität entscheidend, während Feuchtigkeits- und Verunreinigungsgehalte kontrolliert werden müssen, um eine Stahlkontamination zu vermeiden. Die Leistung der Absorber wird durch Parameter wie Schmelzpunkt, Dichte und Viskosität validiert, die den Stoffübergang und das Absetzverhalten beeinflussen. Eine regelmäßige Überwachung dieser Parameter hilft, eine konsistente Einschlussentfernung und Stahlreinheit sicherzustellen.
