高铝钢用保护渣结晶行为

结晶特性是保护渣最重要的理化指标之一,直接影响着连铸坯表面质量和连铸顺行。以高铝钢用传统低碱度CaO-SiO₂系和新型CaO-Al₂O₃系保护渣为对象,采用单丝热电偶技术和扫描电镜对保护渣液相结晶/玻璃相结晶的结晶温度、演变过程和微观形貌进行了研究。结果表明,液相结晶过程中CaO-Al₂O₃系保护渣更容易结晶,而玻璃相结晶过程中CaO-SiO₂系保护渣更容易析出晶体。此外,上述两种保护渣均具有较快的液相结晶速度,且液相结晶与玻璃相结晶的生长方式和形貌存在明显差异。     

保护渣物化性能对铸坯与结晶器间摩擦的影响

为了有效防止漏钢,降低铸坯与结晶器间的摩擦力,研究了保护渣的物化性能对铸坯与结晶器间的摩擦力的影响.研究结果表明,保护渣的物化性能对铸坯与结晶器间的摩擦力有非常重要的影响.分析了保护渣在1300 ℃时的黏度和铸坯与结晶器间的摩擦力之间的关系.在研究渣膜在铸坯与结晶器间的润滑与摩擦的作用时,必须充分考虑渣膜中存在的温度梯度对黏度的影响,不能将渣膜的黏度简化为恒定不变,否则将导致摩擦力计算结果的偏差.     

连铸保护渣化学成分对结晶温度的影响

采用二次回归正交设计研究保护渣中碱度R、Na2O、F、MgO、Al2O3含量对结晶温度的影响。并提出一回归方程。结果表明：R、F提高结晶温度,Na2O3、MgO、Al2O3则降低结晶温度,其中以Na2O、F为主。渣中低含量成分中,对结晶温度都有不同程度的降低,ZrO2、SrO则作用不大。     

高速连铸保护渣结晶特性的研究

对高速连铸保护渣中Ｌｉ２Ｏ,ＭｇＯ,Ｎａ２Ｏ,Ｋ２Ｏ,Ａｌ２Ｏ３ｔ Ｆ＾－对保护结晶特性的影响进行了实验研究和理论分析,结果表明,Ｌｉ２Ｏ含量为２％时结晶温度,结晶率最低;碱度提高,使结晶温度提高,结晶率增大;随着Ｎａ２Ｏ的加入量增大,结晶温度降低,结晶率增大,在５％－１１％范围内,提高ＭｇＯ含量,保护渣的玻璃性得到改善,结晶矿物颗粒变小。     

Na_2O对保护渣粘度和渣膜矿相结构的影响

采用化学纯试剂配制保护渣,运用工艺矿物学方法分析测试了不同Na_2O配加量的试验粘度和对应的渣膜矿相结构。结果表明:等温条件下,保护渣粘度随Na_2O含量的增多呈现降低的趋势;Na_2O含量相同时,保护渣温度升高,熔渣粘度逐渐减小。不同Na_2O含量的保护渣所对应渣膜的矿物种类基本相同,主要为枪晶石、硅灰石和黄长石,且随Na_2O增加,渣膜结晶率不断增大,黄长石含量增多,晶体逐渐发育;枪晶石和硅灰石的结晶受到抑制,含量不断减少,晶形逐渐变小。建议浇注中碳钢、包晶钢等裂纹敏感性钢种时,适当提高Na_2O在保护渣中的比例,以协调渣膜的润滑和传热,减少铸坯质量缺陷的发生。     

高碱度连铸结晶器保护渣液渣膜粘度特性研究

在包晶钢板坯连铸生产过程中,通常使用结晶性能较强的高碱度保护渣以减小渣膜传热量,但易引起摩擦力增大的问题。通过计算和实验,模拟讨论了高碱度保护渣析晶后液渣膜成分和粘度变化趋势。结果表明随着枪晶石的析出,剩余液渣膜碱度降低、粘度增大,特别是析出量超过40%之后这种趋势更加突出。为此提出通过提高保护渣原始碱度以减小析晶对液渣膜粘度性能影响的研究思路,并初步讨论了提高碱度后保护渣的粘度特性变化趋势,结果表明当碱度大于1.3时,熔渣粘度明显减小,且粘温特性相对稳定。可为高拉速包晶钢板坯连铸保护渣设计提供参考。     

中碳合金钢连铸保护渣结晶性能研究

在连铸过程中,适宜的保护渣理化性能是保证连铸工艺顺行和提高铸坯质量的重要条件。在浇注裂纹敏感性钢种的过程中,保护渣发挥的一个重要的作用就是控制铸坯与结晶器之间的传热,而在渣膜结构中,结晶层的厚度对结晶器内的传热速度和传热均匀性均有重要影响。针对裂纹敏感性钢种-中碳合金钢所用保护渣的结晶性能进行了研究。结果表明:中碳合金钢保护渣的结晶温度应控制在1 050℃范围内,临界冷却速度控制在2℃/s左右,确保此类保护渣在1 025℃有较强的析出枪晶石的能力。     

中碳合金钢连铸保护渣结晶性能研究

在连铸过程中,适宜的保护渣理化性能是保证连铸工艺顺行和提高铸坯质量的重要条件。在浇注裂纹敏感性钢种的过程中,保护渣发挥的一个重要的作用就是控制铸坯与结晶器之间的传热,而在渣膜结构中,结晶层的厚度对结晶器内的传热速度和传热均匀性均有重要影响。针对裂纹敏感性钢种-中碳合金钢所用保护渣的结晶性能进行了研究。结果表明:中碳合金钢保护渣的结晶温度应控制在1 050℃范围内,临界冷却速度控制在2℃/s左右,确保此类保护渣在1 025℃有较强的析出枪晶石的能力。     

对连铸保护渣设计的探讨

本文通过对连铸保护渣碱度、粘度、表面张力、熔点熔速、析晶温度等物性参数的分析总结,提出调整这些物性参数的方法,并根据实际连铸机设备条件及所浇钢种提出与之相适应的保护渣,最后对保护渣的发展进行了展望.     

连铸保护渣的特性及其选用

概述连铸保护渣的基本特性,介绍高拉速板坯、方坯、圆坯、异型坯和薄板坯连铸用保护渣的选用以及马钢保护渣的应用情况。     

板坯连铸保护渣分钢种应用技术

在当前连铸生产过程中,随着当前品种钢种类的不断增加和成分的不断优化,对板坯连铸保护渣提出了新的要求,需要保护渣根据分钢种设计理化指标来提高保护渣的适应性。生产实践表明,采用板坯连铸保护渣分钢种应用技术,在满足连铸稳定生产的基础上,提高了板坯的表面质量和角部质量,同比板坯合格率得到明显提升,为今后保护渣理化指标的设计提供了新方向。     

CSP包晶钢连铸用保护渣综合理化性能的优化

为了提高保护渣在CSP生产包晶钢过程中的匹配性,针对CSP工艺的连铸特点及包晶钢的凝固特点,总结了两者对保护渣理化性能的要求;对工厂CSP包晶钢连铸保护渣1号进行优化得到保护渣2号,并通过单双丝热电偶技术、高温旋转黏度仪、扫描电镜对其熔化性能、传热性能、黏流性能、结晶性能展开了具体表征与评价。研究结果表明,保护渣2号的润滑性能与控热能力均优于保护渣1号,较好地解决了润滑与传热的之间的矛盾;除此以外,保护渣2号的熔化温度较低,熔速较快,具有良好的熔化性能。因此,保护渣2号的理化性能优异,满足了CSP包晶钢连铸保护渣的设计与性能要求。     

高碳钢连铸保护渣的性能

为了研究高碳钢保护渣在连铸过程中的匹配性,对典型工业高碳钢保护渣的熔化、润湿、黏度、渣膜分布,以及传热性能进行研究。结果表明,4个高碳钢保护渣的开始熔化温度范围为1 110~1 129 ℃,润湿角范围为30.1°~37.8°,黏度范围为0.210~0.312 Pa·s,转折温度范围为1 046~1 130 ℃,渣膜的液态层比例为14.7%~18.9%。其中,1号高碳钢保护渣熔化温度较低(熔化区间1 110～1 345 ℃)、黏度较低(0.264 Pa·s)、渣膜液态层较高(比例为18.9%)、转折温度(1 059 ℃)和控热能力均适宜,表明该渣在高碳钢连铸结晶器中可以迅速熔化,形成足够的液态渣,并从弯月面渗入渣道,形成均匀的渣膜,从而润滑铸坯,避免黏结漏钢和裂纹等缺陷,保障高碳钢连铸的顺行。     

结晶器含钛无氟保护渣的粘度和熔化特性

以CaO-SiO2-TiO2渣系为基础配制了含钛无氟结晶器保护渣,为建立和优化配置规律,通过实验测定熔渣的粘度和熔点,研究了含钛无氟保护渣熔化特性与助熔剂、TiO2含量及二元碱度之间的关系。结果表明:B2O3和碱金属Na2O、Li2O均能有效降低粘度和熔点,其中以B2O3作用最为明显;TiO2含量为6%时,粘度和熔点均呈最小值。在4%~10%范围内,MgO可降低粘度,但会使熔点升高;含量<3%时,MnO可降低粘度,含量超过5%则会同时使粘度和熔点增加。     

国外典型塑料模具钢种类和特性的概述

对奥地利百禄公司制造的高级优质专用塑料模具钢和辅助塑料模具钢进行了研究,介绍了模具钢的类型、种类、化学成分、特性和用途,同时对各类塑料模具钢的合金化特点及原理进行了分析。结果表明,国外在塑料模具钢的设计方面对影响因素考虑全面,做到了性能的无缝化和整套模具材料配套的合理化,使制造的模具寿命高,让用户有更大的材料选择余地。     

轧制加热温度对钛/钢复合板组织与性能的影响

采用钢/钛/隔离剂/钛/钢对称结构复合板坯,研究了轧制加热温度(850-1000℃)对钛/钢复合板显微组织、基材强韧性和界面结合性能的影响。结果表明,随着轧制加热温度的升高,界面剪切性能逐步下降。加热温度影响着界面反应相的种类和厚度。在850,875,900℃条件下,轧后冷却扩散过程中,C极容易在钛/钢界面形成TiC层,阻碍了Fe向Ti中扩散,因而界面形成TiC和β-Ti反应层;在950℃和1000℃条件下,由于C在β-Ti中的扩散系数为C在γ-Fe扩散系数的10倍以上,C不能在结合界面富集形成有效的TiC屏障,此时Fe能够在Ti中充分扩散,从而形成了Fe-Ti金属间化物层、TiC层、β-Ti层和α-β Ti层。脆性反应相的厚度与加热温度呈正相关关系。脆性相种类和厚度增加使得钛/钢复合板界面剪切强度出现下降。     

MiDa超高拉速连铸结晶器保护渣初步设计

随着长材连铸连轧技术(MiDa)在中国的逐步应用,超高拉速方坯对结晶器保护渣提出新的要求。结合MiDa工艺及产品特性,并结合高拉速保护渣所需的低熔化温度、低黏度、低凝固温度、高熔化速度、高夹杂物吸收速率特征,初步设计了5组保护渣成分,委托保护渣厂家进行试制,对试制品进行理化性能检测并提出优化方向,确定了超高拉速方坯结晶器保护渣的初步思路。     

不锈钢方坯连铸结晶器内钢渣界面行为的数值模拟研究

不锈钢方坯生产初期由于卷入保护渣而导致连铸坯内部出现大颗粒夹杂物,影响产品质量。卷渣与钢渣界面行为有较大关系,因此通过Fluent软件对不锈钢方坯浸入式水口在不同插入深度下的结晶器内钢液流场、钢渣界面行为进行了数值模拟。模拟结果显示：水口插入深度小于110 mm时,钢渣界面被严重破坏,结晶器保护渣会卷入钢液;水口插入深度大于130 mm时,钢渣界面处钢液速度过小,附近钢液的质量和热量更新速度慢,从而导致其温度较低,不利于保护渣均匀熔化。综合考虑后,现场生产时结晶器浸入式水口插入深度确定为（120±5） mm,显著提高了不锈钢方坯质量。     

正火工艺对718塑料模具钢组织与硬度的影响

通过硬度测试、连续冷却相变（CCT）试验以及OM、SEM、高温显微组织分析,研究了正火工艺参数对50 mm塑料模具钢718显微组织和硬度的影响。结果表明：试验钢贝氏体、马氏体转变的临界冷速较低,在0.05～1 ℃/s的冷速范围内均可以得到贝氏体和马氏体的混合组织;在65～155 min的正火加热时间内,随着正火时间的延长,硬度变化较小,但厚度方向的硬度和组织均匀性有较大的提高;回火态硬度对正火加热时间的敏感性较小,在不同的冷速下,890 ℃正火125 min均能得到沿截面均匀的硬度和组织。