钢中钛含量对连铸结晶器内渣金反应的影响

 高钛钢在浇铸过程中发生渣金反应易出现结鱼现象,恶化铸坯质量,严重时引发漏钢。采用扫描电镜对现场浇铸中出现的结鱼物进行分析,结合高温真空压力烧结炉对不同钛含量的高钛钢和保护渣之间的渣金反应进行研究,并利用旋转黏度仪、熔点熔速测试仪、XRD和OPA金属原位分析仪对渣金的综合性能进行深入探讨。结果表明,随着高钛钢中钛含量的增加,渣金界面反应程度增加;高钛钢钛质量分数为0.05%时,未发生渣金反应;高钛钢钛质量分数为0.10%和0.20%时,发生渣金界面反应,钢中钛质量分数分别减少0.02%和0.04%,钢中硅质量分数分别增加0.02%和0.03%,保护渣中SiO₂质量分数分别减少0.36%和0.8%,TiO₂质量分数分别增加2.17%和4.3%。渣金反应发生后熔渣碱度增大。钛以氧化物的形式进入熔渣中未溶解,导致熔渣黏度和熔点增大。     

高钛焊丝钢保护渣吸收TiN的研究

在高钛焊丝钢的连铸过程中,钢液中生成的TiN夹杂物容易诱发“结鱼”物的形成,从而引发连铸坯表面缺陷,甚至漏钢。针对以上问题,采用热力学计算、旋转柱法和高温共聚焦法实验对高钛焊丝钢连铸保护渣对TiN夹杂物的吸收进行了研究。热力学计算结果表明：CaO-SiO₂保护渣中的SiO₂和Al₂O₃均能与TiN发生反应,且SiO₂与其反应的能力更强;旋转柱实验表明：保护渣对柱状TiN的溶解能力有限,TiN和保护渣的界面处有反应发生;高温共聚焦实验表明：TiN很容易被空气所氧化,从反应前后试样总量的变化来看,TiN能够被保护渣所氧化。因此,采用保护渣氧化组分氧化TiN来减小结鱼有一定的可行性。     

不同黏度保护渣在Q235B钢连铸中的应用研究

利用旋转黏度计、熔速测定仪等对Q235B钢连铸保护渣性能进行了测试,并研究了结合黏温曲线。结果表明,不同保护渣的黏度相差较大。低黏度保护渣可用于高拉速情况,润滑效果好,有利于改善铸坯表面质量;高黏度保护渣黏度梯度小,适用于低拉速浇铸条件,与低黏度保护渣的润滑效果差别不大。     

钢渣反应对高钛钢保护渣物化特性的影响

针对高钛钢连铸过程中钢渣反应及反应前后保护渣性能变化的问题,以高钛钢连铸保护渣为研究对象,通过实验室钢渣反应研究了钢渣的反应性,并对比了2种不同TiO₂含量的连铸保护渣与高钛钢反应前后组分和性能的变化。试验结果表明,在钢中钛质量分数为0.68%时,保护渣中的TiO₂质量分数由10%增加到15%,钢渣间均存在着钢中钛与保护渣中氧化物组分的反应,但TiO₂含量的增加明显抑制了钢渣反应的进行;钢渣反应前后保护渣熔点、黏度和转折温度略有增加;研究的高钛钢保护渣结晶矿相主要为LiTiO₂和BaTiO₃结晶相,钢渣反应对保护渣的主要结晶矿相种类影响较小。     

B2O3对CaO-Al2O3-SiO2基连铸保护渣性能及结构的影响

采用热力学软件计算了Ca O-Al_2O_3-Si O_2三元相图和Ca O-Al_2O_3-B_2O_3-Si O_2四元相图。根据低熔点选择原则,确定了B_2O_3和Ca O-Al_2O_3-Si O_2渣系主要成分的具体含量。采用Brookfield旋转黏度计和DHTT-Ⅱ型熔化结晶温度测定仪对不同B_2O_3含量保护渣的熔化性能和结晶性能进行了实验研究。进一步采用分子动力学软件对熔渣进行模拟,分析了保护渣的微观结构,深入探讨了保护渣性能与结构之间的关系。结果表明,B_2O_3对Ca O-Al_2O_3-Si O_2渣系的黏度和转折温度有着重要的影响。当B_2O_3含量不高于9%时,保护渣的黏度和转折温度随着B_2O_3含量的提高显著降低。保护渣中B_2O_3含量的提高导致保护渣结晶孕育时间和完全结晶时间延长。相对于Al-O和Si-O配位结构,B-O配位结构最为稳定。体系中B离子可以代替Si、Al离子,形成B-O三配位结构与B-O四配位结构,体系结构由紧密的架状结构转变为松弛的层状结构,熔渣聚合度降低、黏度也降低。