不同温度条件下连铸保护渣矿相结构的研究

采用矿相显微镜及XRD研究了不同温度条件下连铸保护渣矿相结构的变化。结果表明,在本实验条件下的降温和升温过程中,连铸保护渣的结晶化率均随实验温度的升高而下降,结晶矿相主要为枪晶石、硅灰石、黄长石。枪晶石在1000 ℃和1200 ℃时结晶能力最强,1300 ℃时无枪晶石析出。硅灰石只在1000 ℃时析出,晶体发育程度很高。黄长石晶体在1300 ℃时发育良好且光学性质明显,1000 ℃和1200 ℃时生长缓慢,为细小的颗粒状雏晶。在相同的实验温度条件下,连铸保护渣在升温过程中结晶化率高、晶体细小、结构致密,降温过程中其晶体发育程度良好、晶体粗大     

低合金钢保护渣渣膜矿相结构对铸坯质量的影响

针对唐钢中厚板材有限公司低合金钢Q345B连铸过程中出现的铸坯质量问题,系统研究了现场结晶器内渣膜的结构、矿相组成和结晶率;并结合现场铸坯质量,分析渣膜的润滑与传热性能,确定了适用于低合金钢Q345B板坯连铸生产较合理的矿相结构特征.结果表明,低合金钢Q345B的渣膜应为两层结构或多层结构,结晶层和玻璃层交替出现;主要结晶矿物为枪晶石和黄长石,在结晶过程中没有偏向性析出;有较多的玻璃相生成,结晶率相对较低,在35 ％～65％.为更好地保证铸坯质量,针对唐钢中厚板坯Q345B的连铸生产,建议在现用的保护渣原渣中适当提高Fe2O和MgO的含量,同时还要调整好现场的浇铸工艺和操作条件.     

稀土氧化物对连铸保护渣结晶矿相的影响

使用岩相分析、扫描电镜等手段,研究了稀土氧化物对现场和实验室自配保护渣结晶矿相的影响,并探讨了稀土氧化物在凝固保护渣中的存在形态。结果表明,两种保护渣结晶矿相主要组成为枪晶石、少量硅灰石及玻璃相。稀土氧化物抑制硅灰石析出,促进枪晶石长大。当稀土氧化物的质量分数大于10％,其在保护渣中的存在状态为稀土硅酸钙,个别形成稀土氟氧化物或者未溶部分。当稀土氧化物在保护渣中达到过饱和以后,保护渣高温粘度显著增大。     

唐钢连铸保护渣渣膜矿相分析

采集河北联合钢铁集团唐钢中厚板有限公司1号连铸机保护渣渣膜,对应浇铸钢种为Q345B、Q235B.对渣膜进行宏观观察;采用X射线衍射手段,分析保护渣渣膜矿相成分;采用偏光显微镜,观测渣膜微观结构,分析渣膜微观矿相、玻璃相分层结构;分析保护渣原渣化学成分对渣膜矿相形成影响规律,为连铸结晶器保护渣研发及使用提供理论依据.     

连铸保护渣结晶矿相的研究

采用LEITZ偏光岩相显微镜结合扫描电子显微镜,研究了实验室自制渣和工业结晶器保护渣的结晶矿相。结果表明：在本实验中,渣样的结晶矿相主要有枪晶石、黄长石和硅灰石,个别渣样中可能有霞石析出;保护渣中加入少量的MgO可以降低结晶率,抑制硅灰石的生成;加入少量的MnO、ZrO2S可促进硅灰石的析出,抑制枪晶石的生长。     

含氟保护渣与无氟保护渣的传热机制研究

综述了传统含氟保护渣和无氟保护渣的传热机制研究现状,比较了目前传统含氟保护渣和无氟保护渣传热机制的研究成果.在此基础上,提出了以适当的比例混合加入Li2O、B2O3和TiO2等氟化物替代溶剂,可以配制出满足连铸用的无氟保护渣.合适加入量:w(Li2O)为2%,w(B2O3)为7%,w(TiO2)为6%.     

含TiO2无氟保护渣的传热研究及生产实践

在对结晶器无氟保护渣熔粘特性研究的基础上,研究了结晶器无氟保护渣渣膜的传热.即在保护渣熔粘特性的基础上利用添加TiO2来降低和控制铸坯及结晶器之间的热传递.结果表明:采用碱度在0.95～1.05范围内、TiO2含量为2.5%的结晶器无氟保护渣,不仅可保证连铸生产所要求的正常渣耗和结晶器进出水温差,而且铸坯表面质量良好.     

保护渣膜对其行为和结晶器内传热速度的影响

最近为了铸造裂纹敏感极限的碳钢，新开发出低粘度高结晶度结晶器保护渣，在日本已广泛地用于不同的炼钢厂。这些保护渣对降低结晶器中传热速度很有效。因此，对于消除铸坯表面裂纹有很大帮助。但是，对于结晶器及其保护渣到弯液面流动状态的传热机理还没有完全弄清楚。本文报道了为搞清楚传热速度及机理，所进行的渣膜和冷态模拟模型试验和分析。与由不同的试验结果相一致，这种保护渣适用于在不同板坯连铸机中碳钢的连铸，并且适用     

保护渣性能对结晶器内传热的影响

在实验室模拟研究了结晶器内酸性保护渣的传热情况。结果表明:增加保护渣的粘度、提高保护渣的凝固温度,结晶器与坯壳之间渣膜的传热系数和热流密度都减小而热阻增加。通过调整保护渣的性能,可调节渣膜的传热系数,使其适应连铸坯生产的要求。

     

Effect of Soda Ash on Properties of Mold Flux and Mineralogical Structures of Flux Film

During continuous casting,properties of mold flux and mineralogical structures of flux film play important roles in controlling steel quality.The effect of soda ash on the physical properties and crystallization characteristics of mold flux was investigated using process mineralogy,including polarizing microscopy,X-ray diffraction,and electron microprobe,etc.Mold flux was mainly prepared using cement clinker and industrial mineral materials under laboratory conditions,and the mineralogical structures of the flux film were systematically identified and quantitatively analyzed.The results showed that,by increasing the soda ash content from 10mass% to 18mass%,the crystallization temperature,critical cooling rate and crystallization ratio of the flux film decreased,but the crystallization ratio still reached 75% after adding soda ash,and the mineral compositions and microstructures of the flux film changed slightly.When the soda ash content exceeded 14mass%,the critical cooling rate and the crystallization ratio decreased slightly,whereas the mineral content of the flux film changed evidently,with a large amount of cuspidine precipitation and a significant decrease in the wollastonite content until it reached zero,which resulted in deterioration of the lubrication of the flux film.     

保护渣膜传热测量装置的开发与研究

 根据“一维稳态平板法”原理进行了保护渣膜传热测量装置的开发,并采用该装置进行了中碳钢和低碳钢保护渣传热性能的测定,同时对试验数据进行了合理性检验和显著性检验。结果表明：采用该装置测量的数据稳定、合理且有显著性差异,测量数据具有可比性。     

CSP和FTSC工艺结晶器的冷却结构及传热能力

结合实际生产数据,比较和分析了CSP及FTSC工艺结晶器的冷却结构及传热能力,结果表明,热流密度计算模型中,FTSC和CSP结晶器内传热区高度分别为1 200 mm和1 010 mm,相同工况下二者的传热能力相近;CSP结晶器采用42条凹型水道及20条内径11 mm的圆型水道进行组合冷却,FTSC结晶器采用72条内径14 mm的圆型水道进行冷却;弯月面处FTSC结晶器铜板热面温度高于银铜的再结晶温度,铜板将发生局部变形,这是造成镀层龟裂或铜板裂纹的主要原因。     

结晶器无氟保护渣渣膜的传热性和矿物结构

 结晶器和铸坯间的渣膜直接影响铸坯的润滑和传热,由于无氟保护渣特性不同于传统含氟渣,其传热特性以及它在结晶器内的热行为是研发的关键。因此,对结晶器无氟保护渣渣膜的传热和矿物结构进行了研究。研究结果表明：添加适当的Li2O、TiO2和Fe2O3,可使渣具有较好的流动性和较低的熔化温度,使渣膜的硅灰石相区缩小,黄长石相区扩大,从而减低渣膜的传热系数。     

钢的连铸过程结晶器与铸坯之间的传热分析

针对连铸过程中的结晶器传热模型，分析总结了结晶器与坯壳之间的热阻构成，并研究了结晶器壁和坯壳界面热流的影响因素，为传热模型的求解和结晶器锥度的优化设计提供了理论依据。     

Heat Flux Density and Heat Transfer Coefficient between Steel Melt and Metallic Substrates

The solidification of low carbon (LC) steels on metallic substrates was investigated with a twin roll caster and a model mould. The substrate materials were steel, Ni, and two copper alloys, which are typical for the industrial construction of moulds. Heat flux density, heat transfer coefficient, growth rate, and cooling rate were evaluated.     

连铸圆坯结晶器的热流分析

笔者采用专门设计的热流传感器对弧形连铸圆坯结晶器的热流进行在线检测.结果表明:沿结晶器的高度和周向热流的分布是瞬间变化且不均匀的.温度的在线检测不能代替热流的在线检测,后者可更准确和直接地反映结晶器传热和坯壳厚度的均匀性;同时在线检测结晶器的温度和热流有可能对结晶器的设备状态(如结晶器的安装状况和水垢状况)实现在线预测.     

基于实测热流的圆坯结晶器保护渣三维传热计算

 利用有限差分法，以实测非均匀热流为边界条件，建立圆坯 保护渣 结晶器三维计算模型，计算得到圆坯温度场、结晶器温度场和表层保护渣温度场，并通过引入修正的气隙宽度计算公式，计算了缝隙保护渣的渣膜厚度分布，其计算结果与文献所报道的数据基本符合；计算中引入表面更新理论，实现了连铸过程的稳态模拟。