连铸保护渣的结晶过程

 连铸保护渣在结晶器内的结晶行为无法直接观测。为了模拟保护渣在结晶器内的结晶行为,采用热丝法研究保护渣在高温下等温和连续冷却下结晶性能,直接观察保护渣析晶的全过程,发现温度影响析出晶体的形貌和结晶率。绘制保护渣TTT曲线和CCT曲线,表征保护渣析晶行为与时间、温度的关系。在冷却速率5~25 ℃/min范围内,DSC法测定保护渣结晶温度下降110 ℃;在冷却速率6~30 ℃/min范围内,热丝法测定保护渣结晶温度下降86 ℃。     

高速连铸用结晶器保护渣的研究

结晶器保护渣在很大程度上决定了钢连铸工艺的稳定性。已采用高温X射线衍射以及保护渣X射线衍射和显微技术研究了致使结晶器保护渣熔化和结晶器渣凝固的工艺。研究发现,在加热期间,某种保护渣在熔化发生前显示出独特的相态关系顺序。在冷却和凝固过程中,会形成一种或多种晶相。在对Corus薄板坯连铸机上获得的渣圈和渣膜进行分析后也证实了这种高温性能方面的发现。最后,本文将结晶器保护渣的详细性能加之一些计算与薄板坯连铸机的工厂数据进行比较。本次研究结果不仅能使我们更好地了解薄板坯连铸机结晶器保护渣的功能,而且还能用于当前或更高铸速的结晶器保护渣的设计指导之中。     

减少异型坯裂纹的工艺研究

结合连铸坯凝固理论和异型坯在结晶器内以及二冷段所受的应力，分析了异型坯这种独特断面铸坯表面裂纹和内部裂纹的形成机理。根据机理分析对异型坯的冷却制度和保护渣理化性能进行适当优化。通过降低结晶器和二冷段的冷却水量，增大结晶器保护渣粘度等措施，减少了异型坯裂纹的产生。     

高强度低合金钢保护渣黏度和结晶温度的优化

连铸时结晶器保护渣的黏度、结晶温度会对钢坯质量产生较大影响,采用旋转柱体法、黏温曲线分析法并结合扫描电子显微镜,研究了马鞍山钢铁股份有限公司3种不同保护渣的黏度、结晶温度。结果表明,马钢二炼钢厂生产Q420B铁塔用角钢的结晶器保护渣1 300℃时黏度0.298 Pa.s,结晶温度约1 180℃,为三者中最低。为降低卷渣情况和提高钢材质量,将黏度提高到0.35 Pa.s左右,并适当调节碱度使结晶温度升高,生产中卷渣及裂纹情况得到了较好的控制。     

保护渣对430不锈钢铸坯边部凹陷缺陷的影响

针对太钢430不锈钢铸坯边部凹陷严重的问题,采用Gleeble 3800、高温原位分析仪、黏度分析仪等技术手段,系统研究430铸坯边部凹陷缺陷的产生机理和保护渣性能对边部凹陷的影响规律。研究结果表明,430铸坯边部凹陷缺陷的主要原因与保护渣的控制传热有关。保护渣碱度过小,结晶能力弱,坯壳在结晶器内冷却强度大,凝固收缩带来较大的角部扭动力而产生边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在结晶器内;保护渣碱度过大,结晶能力强,铸坯冷却强度不够,出结晶器的坯壳厚度薄,在钢水静压力的作用下铸坯宽度产生延展效应,导致后续产生较大的凝固收缩而形成边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在二冷阶段。保护渣碱度控制为1.00,保护渣的结晶能力适宜,既避免了结晶器内强冷带来的铸坯凹陷,又保证了出结晶器坯壳足够的厚度和强度,最终使铸坯边部凹陷深度由1.26 mm降低至0.30 mm,显著改变了铸坯表面质量。     

结晶器保护渣的熔融-凝固机理

通过结晶器保护渣熔化过程的模拟实验以及对连铸生产过程中结晶器保护渣渣膜样的观察研究，深入分析结晶器保护渣的熔融凝固机理。由实验和观察结果可以看出，熔融凝固过程的微观分析有助于揭示保护渣在结晶器内的行为。     

S355J2钢铸坯表面裂纹成因及控制

针对大规格S355J2钢材表面裂纹较高的状况,对其成因进行了分析。研究了该钢的凝固过程和保护渣对铸坯冷却过程的影响,通过改进结晶器冷却水量、微调拉速、优化保护渣性能等措施,提高了铸坯质量,大规格S355J2钢的表面裂纹的修磨废品大幅度降低。     

不锈钢(304HC)浇铸过程保护渣成分变化及其对渣性能影响

通过不锈钢(304HC)连铸过程中对结晶器内液渣现场取样、分析,探索了结晶器内渣-钢界面化学反应及钢中杂夹的吸收造成渣成分的变化,及其对熔渣性能的影响.研究表明,渣中Al2O3、Cr2O3含量有所增长,F减少,碱度下降,并造成保护渣使用性能发生变化,粘度有波动、凝固温度升高及结晶率下降.研究结果为更合理地设计不锈钢连铸保护渣配方,进一步降低不锈钢铸坯表面缺陷提供了依据.     

萤石含量对连铸保护渣结晶性能的影响

通过热丝法得出保护渣连续冷却转变（CCT）和时间-温度转变（TTT）曲线,并用偏光显微分析和X-射线衍射分析方法研究了萤石含量（8%~16%）对碱度1.0的薄板坯连铸结晶器保护渣结晶性能的影响。结果表明,萤石含量每增加2%,保护渣的临界冷却速度平均增加2.5℃;同一冷却速度下,随保护渣中萤石含量的增加,结晶温度升高,结晶率增大,有利于提高界面热阻,控制渣膜传热,减少铸坯表面裂纹产生;因萤石含量超过14%时,渣膜中大量生成结晶矿物枪晶石,对连铸润滑要求较高的钢种,应控制萤石含量≤14%。     

连铸结晶器内含钛无氟保护渣固态渣膜再结晶研究

将Kissinger方程引入到保护渣研究领域,研究了含钛无氟保护渣玻璃体升温结晶(升温速率5～30K/min)、液态降温结晶(降温速率5～30 K/min)的激活能。实验结果表明,保护渣玻璃体的结晶激活能E约为52.75 kJ/mol,保护渣液态降温结晶的激活能E约为61.15 kJ/mol,实验研究的保护渣玻璃体结晶峰温度915～940K,急速冷却形成的玻璃态渣膜在结晶器内存在再结晶,衡量保护渣结晶性能应综合考虑液态降温结晶行为和渣膜在结晶器内再结晶的行为。     

中碳钢板坯连铸保护渣的结晶性能

为了解结晶器与坯壳间渣膜的结晶状态，用热丝法熔化性能测定仪对保护渣结晶性能进行研究。结果表明：连续冷却过程中，结晶是在一定温度范围内进行的；冷却速率越大，结晶温度越低；冷却速率超过一定值时，保护渣不结晶。不同温度下的等温实验结果表明：在一定过冷度范围内，保护渣开始结晶；过冷度的大小与结晶开始和结束时间有关；水蒸气可促进保护渣结晶，在不同温度等温时，保护渣结晶开始温度提高，结晶开始时间缩短。     

关于船板钢连铸坯纵裂的研究

试验结果得知,坯壳在结晶器内冷却不均,使坯壳凝固层厚薄不同,是铸坯产生表面裂纹的主要原因。结晶器内,熔融的保护渣层分布不均,使铸坯表面热传导有所差异,而引起铸坯表面冷却不均,使局部坯壳首先脱离结晶器壁。结果更扩大了铸坯表面冷却速度差异的程度。坯壳局部区域脱离结晶器壁后,若能及时复贴结晶器壁,可改善铸坯表面冷却不均的现象,从而避免裂纹的出现。控制—冷区用水量以达到缓冷,使凝固缓慢区变小,拉伸应变也随之而小,亦可避免裂纹产生。由于铸坯表面裂纹形成的裂纹灶,降低了产生内裂所需要的应力值,易于形成内、外相连的纵裂。同时二次冷却水对刚出结晶器的铸坯进行直接冷却,坯壳表面温度急速下降,致使坯壳内层遭受到很大的热应力,易于引起坯壳产生内裂。这种热应力在坯壳较薄处更为明显。因而增加喷嘴雾化复盖面;对减少内裂是有效的措施。     

电渣熔铸内燃机车柴油机曲轴毛坯工艺

电渣熔铸是自耗电极在水冷结晶器内通电后,以高纯度的熔渣产生的渣阻热为热源,使熔渣参与冶金反应的一种边熔化边结晶成形的净化型重铸过程。它利用强制的冷却作用和控制适宜的熔化速度,使金属定向结晶。结晶从结晶器表面向金属熔池中心部位进行。由于冷却强度大、冷却速?..     

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36s调整到49s,二冷比水量由0.30L/kg降到0.25L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。     

结晶器保护渣工艺性能的控制

1　前　言目前已有文献注重正在凝固的液态渣的性能。结晶器保护渣熔化行为的传统数据 (即软化温度、熔化温度和流动温度 )似乎应该用凝固温度的实测值和液态渣的结晶趋势来代替。这些特性是控制铸坯坯壳和结晶器壁之间润滑及传热的重要参数。因此 ,在钢种和操作参数方面 ,最佳的保护渣凝固温度和渣膜中结晶相的数据是开发或选择合适的结晶器保护渣的基本步骤。　　2　结晶器保护渣的物化特性和工艺性能　　结晶器保护渣的物化特性对如下两个基本过程产生很大影响 ,从而对工艺特点产生很大作用。这两个基本过程是 :( 1 )对初生坯壳的润滑 ;(…     

大方坯连铸漏钢原因分析及控制研究

针对Q235KZ钢230 mm×230 mm大方坯连铸二冷区频繁漏钢事故,采用扫描电镜、低倍腐蚀、成分分析、黏度测定、模拟计算等方法开展研究。研究发现连铸坯表面存在较长的纵裂纹,且漏钢坯壳附近存在夹渣。此外,发现结晶器内的初始凝固坯壳生长不均匀,在结晶器出口处最薄坯壳厚度为7.9 mm,最厚为20.2 mm。通过调整保护渣碱度、降低渣膜导热速率、优化二冷区水量分配,大方坯漏钢次数显著降低。     

连铸结晶器中保护渣渣膜传热的研究现状

铸坯的表面缺陷都是在结晶器中钢水开始结晶时由于传热不均或传热强度不当而引起的。渗入结晶器与凝固坯壳之间的保护渣渣膜的传热能力对结晶器内的传热速度和传热均匀性有重要影响，本文收集了近１０年来国内外对渣膜传热的主要成果，着重介绍和分析了其研究方法，并提出了今后研究方向。     

特厚板连铸保护渣系列规划

 针对特厚板连铸工艺的特点,分析了传统的中厚板连铸保护渣与特厚板连铸保护渣的作用特征差异。根据不同钢种在结晶器内的凝固特性,对新钢特厚板连铸保护渣进行了系列规划,分为高碳钢连铸保护渣、包晶钢连铸保护渣、中碳低合金钢连铸保护渣3大类。在此基础上,提出了保护渣熔化温度、黏度、转折温度、结晶比例的控制范围。生产实践表明,设计的保护渣浇铸过程结晶器内状况良好,渣面无结团、结块现象,液渣层厚度合适,保护渣消耗量正常,铸坯表面质量优良,连铸生产工艺顺行。     

连续铸钢结晶器与保护渣渣膜间的界面热阻

结晶器弯月面附近凝固坯壳与结晶器间的传递在连铸产品表面裂纹的形成中起着重要作用,保护渣膜与铜结晶器壁间的界面热阻对热传递影响很大,因此,建立一个由坯壳、保护渣膜和铜壁组成的模型模拟连铸中结晶器弯月面附近的热传递。通过测量模拟器铜模内的梯度确定热阻,以前的研究认为,界面热阻与渣膜厚度无关,而经研究发现,界面热阻随潭膜厚度增加而增加,界面热阻点热传递总热阻的５０％,对于相同潭膜厚度的保护渣,当浇注结晶     

改善含铅易切削钢坯的表面裂纹

含铅易切削钢连铸坯容易发生表面裂纹，为了提高产品的可靠性，必须予以防止。为此，日本山阳特殊钢公司研究开发中心的工艺开发小组从以往对含铅钢表面缺陷的认识、含铅钢结晶器保护渣的设计、铸造条件、结晶器铜板的测温四个方面进行了研究。从接近弯月形金属液面的均匀初始凝固的观点出发，优化了结晶器保护渣。通过大生产工艺对具有不同粘度和碳含量的这些结晶器保护渣进行评定。研究表明，通过使用较高粘度和较高碳含量的结晶器保护渣实现了均匀初始凝固。从而减少了连铸坯和轧制坯的表面裂纹。