基于辐射图像处理技术的保护渣熔化速度测量新方法

利用保护渣熔化过程中颗粒数量不断减少,完全熔化后颗粒完全消失的特征,提出了一种基于辐射图像处理技术的保护渣熔化速度测量方法。该方法采用机器视觉和图像处理技术,实现了保护渣熔化速度在线测量,并利用机器视觉库OpenCV实现了保护渣辐射图像中的中值滤波、图像分割、边缘检测和颗粒统计等图像处理功能并开发了测试软件。现场应用表明,以保护渣颗粒为检测信息的熔化速度测试理论及技术是可行的,与传统检测方法相比,新方法能定量检测保护渣的熔化速度并能实现熔化过程可视化监控。     

连铸结晶器保护渣配炭量及配炭方式的研究

本文研究了保护渣熔化速度、熔融特性和熔融结构与渣中配炭量、配炭种类和配炭方式的关系。研究发现,炭质材料影响保护渣熔融行为的程度取决于炭质材料的含碳量,分散度和着火点,复合配炭优于目前广泛采用的单一配炭,采用复合配炭后,保护渣的熔融结构呈含有熔融层,半熔层、烧结层和粉渣层的多层熔融模型,熔化速度随含碳量的改变增减较缓。熔融特性在较宽的温度范围内保持相对稳定,使之能适应于连铸工艺参数在连铸过程中的突变。     

连铸结晶器保护渣分析

在连续铸钢中,结晶器保护渣用于防止表面缺陷,如纵裂。保护渣的结晶促使钢坯壳缓慢冷却,但结晶行为一直不清楚。因此,本研究对结晶器保护渣的凝固过程进行了分析,用于本研究的结晶器保护渣具有凝固倾向性高的特点。快冷试样在不同条件下热处理,玻璃状试样在高于550℃电炉内热处理,结晶过程持续了180min,由XRD分析确定结晶体。随热处理温度提高,晶粒数减少,平均晶粒大小增大,生长速度也提高。用激光显微镜原位观察玻璃状试样在600℃以上的瞬间凝固,试样表面变得粗糙,可能是这一原因导致钢坯在结晶器内的冷却过程较缓慢。     

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。     

结晶器弯月面液渣周期性流入行为与机理解析

把握弯月面处液体保护渣随结晶器振动的周期性流入机理与控制要素，是稳定和提高连铸坯表面质量的前提。考虑弯月面区域钢液-保护渣-空气三相的几何、接触和运动特性，建立了耦合钢液传热、坯壳凝固与液渣流动的数学模型，预测结果与实际测量以及相关报道吻合，模拟分析了液渣的周期性流动和流入行为。围绕影响保护渣流入和消耗的主要因素，重点研究了液渣流入的周期性行为，探讨了一个振动周期内液渣的流入量、流入速度与渣道宽度的变化特点。通过界定和解析弯月面附近不同区域液渣流入的贡献和规律特征，对主导液渣流入的影响因素和作用机制进行了分析。结果表明，在一个振动周期内，保护渣向渣道的流入过程分为2个阶段和2种过渡状态。在第一阶段，流入的液渣主要由靠近弯月面钢液顶部的区域提供；在第二阶段，流入的液渣基本由靠近渣圈的区域提供；处于过渡状态，2个区域液渣流入渣道的量是此消彼长的过程。在弯月面区域，水平方向速度是制约液渣流入渣道入口或远离渣道入口的主要因素，垂直方向速度是影响液渣流入区域与瞬态流入量的关键，并且瞬态流入量受矢量速度分量与渣道宽度共同的影响。在此模拟条件下，液渣在整个振动周期均流入，流入量峰值为正滑脱中期，流入...     

保护渣熔化速度测定方法的改进

保护渣的熔化速度是一项比较重要的物理性能,它能直接影响保护渣在钢液面上生成熔融层的厚度以及钢液面的散热率。为此,无论在研制保护渣的过程中,还是要了解外购保护渣的性能,都要求测定保护渣的     

电磁场作用下连铸保护渣在结晶器内行为分析

结合电磁场作用下连铸保护渣的发展状况,综述了电磁场作用下保护渣的熔化行为(包括熔化温度、熔化速度、熔化均匀性)、流变行为(包括黏度、黏温曲线、转折温度)、结晶行为(包括结晶矿相、结晶尺寸及结晶率)等变化规律,并基于此分析了电磁场下保护渣熔渣结构与各行为变化的关系,最后提出了存在问题及今后有待进一步完善的研究内容和方向,为系统研究电磁场作用下保护渣的冶金特性和进一步的理论研究提供借鉴。     

高速连铸结晶器内卷渣机理及其控制研究

利用物理模型研究了高拉速条件下结晶器内的卷渣机理,考察了保护渣粘度、操作参数对结晶器内弯月面波动和卷渣行为的影响。研究结果表明：在高拉速条件下,表面回流卷混是引起卷渣的主要方式,表面速度可以作为判断卷渣发生的特征参数。此外,本研究还给出卷渣发生时的临界表面速度,提出了避免卷渣的改进措施     

结晶器与铸坯间气隙内液态保护渣流动行为的数学解析

应用粘性流体动力学原理及有限差分析方法，对结晶器与铸坯间气隙内的液态保护渣流动行为进行了数值计算，分析了结晶器振动参数对液渣流动行为的影响。结果表明，液渣在一个振动周期内流入，流出状态和流动速度与结晶器振动参数有关，低振幅，低频率使液渣平均流动速度提高，为满足渣耗量，高速连铸工艺应采用低振幅，低频率的正弦波或非正弦波振动形式。     

一种新的保护渣熔化速度的检测方法

利用碳烧损量是控制保护渣熔化速度的关键因素这一原理,用失重法检测了不同温度下保护渣的烧损量并尝试用于比较其熔化速度.研究表明,以碳烧损反映保护渣熔化速度的最佳温度是1300℃,保护渣的熔化速度与渣中自由碳含量的烧损速度成正比.提出了以保护渣烧损曲线最后一个拐点对应的时间来表征其熔化速度的新方法.与传统检测方法相比,新方法能定量地区分不同保护渣的熔化速度的差别.     

CaO-Al_2O_3基连铸保护渣对Al_2O_3溶解行为的研究

采用旋转柱体法,研究了高铝高锰钢连铸过程中CaO-Al_2O_3-B_2O_3渣系对Al_2O_3的溶解行为,考察了Al_2O_3棒直径、温度和保护渣成分对Al_2O_3溶解行为的影响。结果表明,在一定时间内,1 300℃下,同种保护渣中Al_2O_3的溶解量随Al_2O_3直径的增大而增加;在一定直径和保护渣成分情况下,Al_2O_3的溶解量随温度的升高而增加;在一定直径和温度(1 300℃)下,2#渣中Al_2O_3的溶解量最大;Al_2O_3的溶解速率在熔渣液渣面处最大。此外,在保护渣吸收Al_2O_3能力及吸收后性能稳定性方面,2#渣优于其他三种保护渣。     

连铸保护渣中碳控制熔化速度的机制

在传统的保护渣熔融结构的基础上,提出了保护渣熔化速度的主要控制因素-积碳层的氧化机制,着重分析了其中自由碳与结合碳的烧损机理,然后对熔渣池的形成与圆、板坯保护渣熔化速度及碳含量差异进行了探讨,对薄板坯保护渣使用情况和熔渣层中碳的影响进行了分析,表明圆坯、板坯、薄板坯保护渣中设计碳含量依次减少.     

结晶器/铸坯气隙内渣膜润滑行为的数学模拟

建立了连铸保护渣润滑行为的数学模型,对不同连铸工艺参数对结晶器内铸坯摩擦力的影响进行了预测和讨论.结果表明,对于一给定的保护渣,存在一个最佳拉坯速度,低于或高于这一速度都会使摩擦力增大;增大结晶器振动的振幅、频率和结晶器倒锥度,铸坯所受到的摩擦力增大.     

碳质材料对结晶器保护渣熔融特性的影响

通过单向加热炉模拟保护渣在结晶器内的熔化过程,研究了6种碳质材料对保护渣熔化速度和熔融结构的影响。结果表明:含量相同时对保护渣熔化速度的控制作用最强的是超细石墨,而后依次是半补强炭黑、390石墨、中超炭黑、土状石墨、增碳剂;配碳方式相同时,保护渣的熔化温度越高,其熔化速度越慢;采用炭黑加石墨的配碳方式时保护渣的烧结层厚度随碳含量增加而减薄,且若炭黑量小于2%时形成多层熔融结构,否则将形成不含半熔层的3层结构。     

Q235B钢浇铸过程保护渣成分及性能研究

针对涟源钢铁集团有限公司Q235B钢板坯连铸过程中发生的粘结漏钢现象,调查了Q235B钢浇铸过程中保护渣的使用情况,并分析和测定了现场保护渣原始渣样、渣条样和漏钢渣样的主要化学成分和物理性能。研究表明,保护渣浇铸前后Al2O3质量分数变化最大为2．7％;浇铸后熔化温度、熔化速度和黏度分别增加15℃、6s和0．04Pa·s,浇铸前后保护渣物理性能变化不大。     

谈质材料对结晶器保护渣熔融特性的影响

 连铸过程通常采用调节配炭量和配炭方式来调节保护渣的熔化速度和熔融层状结构。本文通过单向加热炉模拟保护渣在结晶器内的熔化过程，研究了六种炭质材料对保护渣熔化速度和熔融结构的影响。结果表明：含量相同时对保护渣熔化速度的控制作用最强的是500目超细石墨，而后依次是：半补强炭黑、390石墨、中超炭黑、土状石墨、增碳剂；配炭方式相同时，保护渣的熔化温度越高，其熔化速度越慢；采用炭黑加石墨的配炭方式时保护渣的烧结层厚度随炭含量增加而减薄，且若炭黑量小于2%时形成多层熔融结构，否则将形成不含半熔层的三层结构。     

保护渣晶粒尺寸对传热性能的影响

保护渣在连铸过程中具有重要的作用,其中有效控制钢液向结晶器的传热直接影响了铸坯质量;当保护渣热阻较小、不均匀传热时铸坯容易出现裂纹等缺陷.而保护渣的控热能力主要取决于保护渣的结晶性能,因此,有必要研究保护渣的结晶行为对传热性能的影响.利用双丝热电偶技术通过不同的温度制度,获得不同尺寸的单一结晶相,研究保护渣晶粒尺寸对传热行为的影响.实验结果表明,结晶相尺寸越小,热阻越大,这有利于控制传热及实现均匀传热;细化保护渣的结晶相能够有效控热.研究结果对改善因铸坯不均匀传热导致的裂纹具有一定的指导意义.     

钢的连铸用保护渣的表征

在钢的连铸过程中,结晶器保护渣的性质强烈地影响着铸造的行为、钢的质量、以及连铸工艺的环境.本研究采用高温显微技术来研究保护渣的熔化行为,采用液滴测试方法来测定保护渣的熔化速率.结果表明:自由碳是控制保护渣熔化行为的主要因素.熔化速率随碳的反应能力的增加而增加,随着碳含量的减少而增加.     

钢液浇铸保护渣

本文论述了钢液浇铸保护渣在国内外的发展状况,保护渣的特性及在钢液浇注过程中的行为作用。对冶炼不同的钢种,钢液浇铸采用不同的优质保护渣可以提高钢坯(锭)表面质量,创取更大的效益。     

热特性仪测试保护渣熔速的探索

在保护渣的研制中,通过使用热特性仪,能够有规律的反映炭质材料对保护渣的熔化速度的控制效应,故提出一种用热特性仪测试保护渣熔化速度的测定方法.