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.     

碱度对无氟渣结晶性能、矿相及传热的影响

传统连铸含氟保护渣,不仅污染环境,而且对铸坯和铸机设备也有不良影响。文章采用实验方法模拟结晶器制取渣膜,通过对渣膜结晶性能的研究和矿相组成的测定,得出碱度对无氟保护渣传热的影响规律:在0.9到1.4碱度范围内,碱度主要通过影响渣膜厚度来控制渣膜传热;在1.4到1.7碱度范围内,碱度主要通过影响渣膜结晶率来控制渣膜传热。为解决无氟保护渣准确控制传热问题提供基础信息和理论依据。     

连铸结晶器与铸坯间保护渣润滑行为的研究

从传热与粘性流体力学的角度考虑,建立了铸坯与结晶器间保护渣的润滑模型。利用此模型,并在计算铸坯与结晶器温度场的基础上,确定了结晶器与铸坯间保护渣膜的厚度及存在状态。利用N-S方程推导了润滑膜中压强与速度分布以及保护渣消耗等物理量,同时计算了润滑区段的摩擦阻力,为进一步计算铸坯与结晶器间摩擦阻力提供支持。     

连铸结晶器与铸坯间保护渣润滑行为的研究

从传热与粘性流体力学的角度考虑,建立了铸坯与结晶器间保护渣的润滑模型。利用此模型,并在计算铸民结晶器温度场的基础上,确定了结晶器与铸坯间保护渣膜的厚度及存在状态。利用N－S方程推导了润滑膜中压强与速度分布以及保护渣消耗等物理量,同时计算了润滑区段的摩擦阻力,为进一步计算铸坯与结晶器间摩擦阻力提供支持。     

无氟连铸结晶器保护渣的结晶性能

 结晶器与连铸坯间的保护渣膜直接影响着连铸坯的润滑及传热,而保护渣的结晶性能是影响润滑和传热的重要因素。通过测定保护渣的结晶温度、结晶率和结晶体几何尺寸,研究了碱度和TiO2含量对含钛无氟保护渣结晶性能的影响规律。结果表明：加大碱度和增加TiO2含量都能明显提高保护渣的结晶倾向性。     

结晶器与铸坯间保护渣传热性能的研究现状

概述了铸坯与结晶器间的保护渣传热,总结了国内外近年来关于保护渣传热检测方法和传热计算的研究现状,并指出现有保护渣传热性能检测方法为一维传热原理,可以反映保护渣的基本传热性能并作为选择保护渣的依据.认为目前的研究只对保护渣的渣膜结构进行了简单的处理或忽略了结晶器弯月面区域的保护渣传热,需进一步加强铸坯与结晶器间保护渣的传...     

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。     

La2O3对含B2O3无氟连铸保护渣物理性能的影响

针对含B2O3无氟保护渣抑制晶体析出的问题,研究了当保护渣碱度(CaO/SiO2)等于0.9,成分为wCaO27％～36.47％、wSiO230％ ～ 40.5％、wAl2O34％、wMgO5％、wNa2O0.8％、wLi2O％、wB2O34％时,wLa2O3从0增加到20％对无氟结晶器保护渣结晶性能及渣膜传热的影响.试验表明La2O3能够提高保护渣的渣膜厚度,提高其结晶率和结晶温度,降低熔渣的熔化温度,从而有效提高控制结晶器传热的能力.     

唐钢中厚板厂连铸保护渣结晶器渣膜矿相分析

为改善唐钢中厚板厂船板钢的浇铸条件以及铸坯质量,将现场所用保护渣A进行调整形成保护渣B。基于相图平衡计算,采用光学显微镜对保护渣A和B在结晶器内的渣膜进行观察,研究渣膜结构对保护渣润滑和传热的影响机制。结果表明,保护渣A析晶温度和析晶率较高,析晶矿相主要为导热系数大的黄长石,渣膜中存在不均匀分布的气孔,使得铸坯向结晶器传热较快且不均匀,并恶化铸坯润滑,导致发生黏结漏钢,且铸坯出现裂纹,轧材合格率为98.73%。而保护渣B析晶温度和析晶率相应有所降低,渣膜结构分层明显,存在玻璃层,析晶矿相有适量导热系数小的枪晶石,有少量气孔,能有效控制铸坯向结晶器壁的均匀传热,并保证润滑铸坯,避免了黏结漏钢,且显著减少了铸坯裂纹率,轧材合格率为99.65%。     

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 ;(…     

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 Through Slag Film and Its Crystallization Behavior

An experimental apparatus for simulating copper mold is used to quantify the heat flux through the slag film and to obtain a solid slag for further determining its crystallization behavior. The result indicates that both the chemical composition of the mold powder and the cooling rate have an important influence on the heat flux through the slag film. With increasing the binary basicity, the heat flux of slag film decreases at first, reaches the minimum at the basicity of 1.4, and then increases, indicating that the maximum binary basicity is about 1.4 for selecting ＂mild cooling＂ mold powder. The heat transfer through the slag film can be specified in terms of the crystalline ratio and the thickness of the slag film. Recrystallization of the solid slag occurs and must be considered as an important factor that may influence the heat transfer through the solid slag layer.     

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。     

Characteristics of Heat Flux Through Slag Film of Mold slag Used for High Al-TRIP Steel Casting

 Due to its high content in the Al-TRIP steel, [Al] reacts with (SiO2) in the mold slag during the casting process, which results in the increase of w(Al2O3)/w(SiO2) ratio and the Al2O3 content, respectively, the characteristic of heat transfer through the slag film is then changed, which effects the smooth operation of the continuous casting process. In this paper, the mold slag simulator was used to study the change tendency of the heat flux density through slag film and the results were discussed, at the same time, the crystals in the 15# slag were characterized by BSE and XRD. The results obtained show that:(i) Heat flux density decreases with the increase of w(Al2O3)/w(SiO2) ratio; (ii) Heat flux density increases with the increase of Li2O and/or B2O3 content in the mold slag which contain 30% Al2O3; (iii) Compared with the heat flux density of common slag of peritectic steel, an appropriated mold slag contain 4% B2O3 and 4% Li2O is designed. The heat flux density is 0.645MW•m-2 when w(Al2O3)/w(SiO2)=1.46. (iv) In the equilibrium state, mold slag used for Al-TRIP steel precipitates CaF2 crystals.     

Li2O对CaO-Al2O3基保护渣结晶性能的影响

摘要：高铝钢用新型CaO-Al2O3基连铸结晶器保护渣结晶性能较强，在连续浇铸过程中易出现润滑与传热功能协调不均的问题。基于此，针对新型CaO-Al2O3基保护渣，考察了典型助熔剂Li2O对保护渣析晶温度、析晶物相等性能的影响，并进行了相关结晶动力学分析。结果表明，提高Li2O含量可使保护渣的临界冷却速率和初始结晶温度呈现先降低后升高的趋势，当Li2O质量分数为4%时，保护渣结晶倾向最弱。随Li2O质量分数从0增至6%，保护渣的结晶孕育时间先延长后缩短。析晶物相由CaAl4O7+CaF2转变为CaAl4O7+CaF2+LiAlO2，Li2O的加入及其含量的提高促进了LiAlO2的析出。此外，随Li2O质量分数从0增至6%，保护渣结晶活化能先增大后减小，析晶过程受到的阻力先增强后减弱，与结晶性能的变化规律相吻合。     

中碳钢板坯保护渣玻璃质渣膜脱玻化

 连铸保护渣玻璃质渣膜回温脱玻化过程对实际渣膜的热阻有重要影响，本文对中碳钢板坯连铸常规拉速保护渣和优化的高拉速保护渣制备玻璃质渣膜并在不同温度下进行了退火处理试验，结果表明：经过处理的玻璃质渣膜发生了脱玻化现象，析出晶体相主要为枪晶石；随着处理温度的提高，渣膜结晶度增加；高结晶温度的保护渣具有较强的脱玻化能力，且脱玻化温度较低；具有较高结晶温度的保护渣更易形成热阻较大的渣膜，有利于中碳钢板坯高速连铸时减缓结晶器传热。     

外加液态保护渣连铸生产实践与前景展望

 外加液态保护渣可以提高铸坯质量和可浇性。在某厂板坯连铸机上,分别采用液态保护渣和固态保护渣进行多钢种浇注试验,对比液态保护渣和固态保护渣消耗量、结晶器温度分布、拉坯摩擦力及铸坯质量,并对液态保护渣的应用前景进行展望。结果显示,液态保护渣比固态保护渣消耗量增加60%左右,结晶器温度分布更均匀,连铸拉坯摩擦力降低约15%,铸坯质量有所提高。这说明在连铸过程中,液态保护渣使结晶器和铸坯间传热更均匀;液态保护渣润滑效果更好,可以提高铸坯质量。同时,有望不添加F-、Na+等有害离子,改善环保问题。     

含钛型连铸保护渣性能及应用研究进展

 随着钢铁技术的进步和社会发展需求,钢铁企业正在研发和生产强度高、韧性好、抗腐蚀性强等各种类型的高质量特殊钢种。如何有效控制特殊钢种连铸生产工艺的稳定性是当前保护渣开发面临的共性难题。设计研发合理的保护渣化学成分、稳定其物化性能,以保证特殊钢种良好的铸坯质量是钢铁冶金领域科研人员关注的热点问题。为此,有关科研人员开展了大量的保护渣基础理论及应用研究,取得了一定的成效。大多数学者研究认为,在传统保护渣中添加一定量的TiO₂可以改善保护渣物化性能、提高吸附夹杂物的能力、阻止钢-渣界面反应、减少铸坯质量问题的发生。保护渣中TiO₂质量分数为4%~8%、碱度为1.1~1.3时,可以有效改善保护渣的熔化温度、黏度以及热流密度等物化性能,对渣膜结晶也可以起到促进作用,能基本满足高钛钢、高铝钢等特殊钢种的要求;含钛保护渣渣膜中的钙钛矿可以代替传统保护渣渣膜中的枪晶石,对保护渣的传热起着决定性的作用;含钛保护渣吸收钢水中夹杂物后,保护渣的物理性能保持稳定,并可以防止特殊钢水中的钛与保护渣发生界面反应而引起的铸坯表面“结鱼”等问题的发生;含钛型保护渣在某些特殊钢种中已进行初步探索应用并取得阶段性成果。关于渣膜中钙钛矿及其他矿物对含钛型保护渣传热的影响机理,如何更好地协调保护渣的基础性能与润滑传热机制之间的矛盾,实现含钛型保护渣在连铸工艺中的广泛应用,以满足连铸工艺优质高效稳定的生产需要,仍是冶金工作者进一步研究的主要课题。     

保护渣对结晶器热流的影响

分析了5种中碳钢保护渣对结晶器热流的影响,结晶器热流过大或热流稳定性越差时连铸坯表面纵裂出现的几率越大.对渣膜取样研究表明,保护渣对结晶器热流的控制是通过渣膜结构来实现的,要得到控制热流好的渣膜结构必须保证渣膜的高结晶率,找出了适合邯钢中碳钢连铸坯的保护渣组成.