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。     

无氟连铸结晶器保护渣结晶性能研究进展

传统保护渣成分中含有氟化物,易导致连铸过程中环境污染、设备腐蚀等问题。选用合适的助熔剂替代氟化物获得结晶性能优良的无氟保护渣,是目前连铸生产实现绿色高效化的关键。本文基于结晶温度、结晶率和结晶矿相三个方面,总结了近几年国内外与无氟环保型保护渣结晶性能有关的研究现状,无氟保护渣的化学成分对其结晶性能的影响规律,提出了无氟环保型保护渣未来的研究方向和目标,即探寻无氟保护渣中可以代替枪晶石的主晶相以满足对控制传热的需求,为开发适用于高效绿色连铸生产要求的无氟保护渣提供理论依据。     

无氟板坯连铸结晶器保护渣的研究

针对无氟保护渣开发的关键问题一一如何有效地控制结晶器传热,发现了一种代替保护渣中枪晶石的析晶物。当析晶替代物加人量大于4％时,随着加人量的增加,熔渣析晶温度和析晶率明显增大,结晶器进出水温差减小。同时,在0～8％的析晶替代物加入量范围内,无氟渣的熔点和粘度变化均满足连铸工艺要求。在重钢2号板坯铸机上浇铸中碳包晶钢结果表明,所开发的无氟保护渣使用效果优于有氟渣。     

无氟结晶器保护渣的发展

开发可替代污染环境，侵蚀设备的传统含氟渣的新渣系-连铸结晶器无氟保护渣是保护渣新课题，结晶器无氟保护渣加入氟的替代熔剂，其特性不同于传统含氟渣，而且由于结晶器无氟保护渣对凝固壳的吸热加大了渣圈的形成，因此无氟问题一直没有得到真正解决。本文论述含氟渣的特点及无氟保护渣的发展现状。并就无氟保护渣的研发进行了探讨。     

无氟连铸保护渣有关技术问题的探讨

 综述了国内外无氟连铸结晶器保护渣发展状况，分析了目前高碳钢和包晶钢(特别是亚包晶钢)用保护渣降氟过程中面临的主要问题：高温时粘度 温度特性的稳定性以及保护渣结晶性能的有效控制。在此基础上，提出了连铸无氟保护渣今后研究的方向和重点。     

含钛无氟连铸用保护渣研究现状及应用

随着绿色冶金浪潮的出现,要求我们发展在冶金工业生产中污染物低排放(或零排放)的绿色冶金工艺技术。传统连铸用保护渣中添加TiO₂能降低保护渣的粘度,同时能与熔渣中的一些氧化物生成钛酸盐起到控制传热作用,因此保护渣中常添加TiO₂以取代氟化物带来的不良影响。本文介绍了含钛低氟无氟连铸用保护渣研究现状及其相关的应用。     

低碳钢板坯连铸结晶器用无氟保护渣的研制与应用

通过在低碳钢板坯连铸结晶器用保护渣中加入含B_2O_3的低熔点助熔剂材料,代替保护渣中的氟、钠,减小氟化物在连铸过程中的危害,设计保护渣的物理指标中碱度为1.15～1.25,熔点为1 045～1 105℃,黏度0.25～0.45 Pa·s,氟含量为零,固定碳含量在2.5%左右。该类保护渣在低碳钢连铸中的使用效果良好,降低了氟对环境和操作人员身体的危害,同时提高了浸入式水口的使用寿命以及铸坯表面质量。     

添加剂对无氟连铸保护渣性能影响的实验研究

在研究了国内外无氟连铸结晶器保护渣发展状况的基础上,优化实验配方,对无氟保护渣的熔化温度、熔化速度和粘度进行了实验研究。通过与传统的板坯连铸保护渣系的对比,实验结果完全满足现代板坯连铸的工艺要求。     

低碳钢连铸保护渣固态渣膜显微结构分析

研究了低碳钢铸坯出现事故时以及调整保护渣化学成分后两种渣膜的显微结构,分析了事故原因,并提出通过控制固态渣膜的结构和结晶矿相来提高渣膜的润滑和传热性能,改善铸坯质量.低碳钢连铸保护渣应具有好的导热性和低的结晶率,所以应降低渣膜结晶率,增大玻璃化倾向,并且要避免钾钠长石、斜长石、霞石、枪晶石等高熔点矿物析出,从润滑性和导热性统一优化考虑,出现硅灰石、黄长石是比较好的.加入B2O3和LiO2后,渣膜中晶体尺寸减小,玻璃化倾向增大,使铸坯质量明显改善.     

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。     

Surface Roughness of Flux Film in Continuous Casting Mold

The corundum plates with a groove were used to freeze molten flux into solid slice to simulate the flux film formed in continuous casting mold, and thereby to study the formation mechanism of flux film with different surface roughness. The effect of some factors on the surface roughness of flux film, such as reheating rate, cooling rate, flux film thickness and crystallization ratio, was discussed.     

连铸结晶器保护渣渣膜传热特性研究进展

传统保护渣主要以CaO和SiO₂为基料,辅以适量助熔剂如CaF2等构成;而无氟保护渣则是选用B₂O₃、TiO₂等合适的助熔剂来替代CaF₂达到绿色环保的目的。从保护渣的碱度、化学成分和结晶性能三方面,分别综述了传统含氟渣系CaO-SiO₂-CaF₂和新型无氟渣系CaO-SiO₂-B₂O₃、CaO-SiO_2-TiO₂渣膜传热的影响规律,总结了近十年来冶金工作者对含氟和无氟保护渣渣膜传热的研究成果,得出无氟保护渣结晶矿相中硅硼酸钙和钙钛矿与传统保护渣中枪晶石具有相似的结晶行为,B₂O₃和TiO₂的含量在4%~8%和3%~11%可有效控制传热,从而减少铸坯纵裂纹的发生。并提出了开发新型高效无氟保护渣的进一步研究方向,即无氟渣中氟化物替代物的迁移赋存规律对渣膜传热性能的影响机理。     

高速连铸结晶器内的保护渣膜

连铸结晶器中形成的保护渣膜在润滑与传热方面起重要作用,但渣膜的厚度和结构还没有完全被人们所了解。本次研究中,保护渣膜试样是取自浇铸结束后连铸结晶器内,保留浇铸期间所处位置的渣膜。通过此次试验,清楚了结晶器内弯月面处保护渣膜的厚度。根据显微镜下对渣膜截面的观察,研究了渣膜的结构,即渣膜的结晶情况。此外,基于上述观察结果,研究了结晶器内通过渣膜的传热现象,得出以下结论： （1）确认结晶器内保护渣膜的厚度约为1mm。玻璃层为连铸中钢水顶部的熔融保护渣,浇铸结束后成为薄膜,将其假定为浇铸期间的保护渣膜。 （2）按结晶器保护渣消耗量可估算出浇铸期间渣膜中的液渣层厚度。 （3）弯月面处渣膜约1mm厚时,辐射及传导的总热阻与渣膜和结晶器之间的界面热阻相等。 （4）文中提到的界面热阻可能大于实际浇铸中结晶器的热阻。原因可能是由于这些热阻是在无钢水压力情况下测得的,实际结晶器内的界面热阻似乎较小。     

连铸保护渣性能研究及改进

对连铸保护渣的粘度—温度曲线及熔化温度性能等进行了试验研究，得出基本组分对保护渣性能的影响规律；对粘度—温度曲线形状的分析研究，确定了保护渣的性能改进方向，结合济钢连铸生产中存在的问题，开发出两种新的保护渣。     

连铸结晶器保护渣结晶性能的研究

实验研究了结晶器保护渣(％:37CaO、2MgO、40SiO₂、5Al₂O₃、5Na₂O、11CaF₂)在1 300-1 000℃的结晶过程和性能。结果表明,冷却速率≤2℃／s时,该渣的结晶化率达100％。在冷却速率0．1℃／s时,保护渣首先析出树枝状晶体,然后以片状晶体形态析出,直到结晶终止。通过X-射线衍射分析,得出析出的晶体主要有枪晶石(Ca₄Si₂O₇F₂)镁黄长石(Ca₂MgSi₂O₇)、硅灰石(CaSiO₃)及镁铝尖晶石(Al₂MgO₄)。     

含铌中碳钢异型坯保护渣固态渣膜的研究

利用光学显微镜、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）,对用于浇铸含Nb中碳钢异型坯的试验保护渣固态渣膜进行了分析。结果表明,固态渣膜的析晶率较低,只有约5%;结晶析出物的矿物组成主要为硅灰石,伴有少量的霞石。试验保护渣的固态渣膜在连铸过程中不能很好地控制传热,对减少腹板裂纹的产生不利。