高鋁硅鋼保護渣反應性及流變性能的研究
發(fā)布時間：2022-01-09 04:13
連鑄結晶器保護渣具有絕熱保溫、防止二次氧化、控制傳熱、潤滑鑄坯以及吸收夾雜五大冶金作用,是保證連鑄順行及鑄坯質量的重要材料。由于高鋁硅鋼中較高的Al、Si含量,在澆鑄過程中連鑄保護渣中SiO2被鋼液中Al還原,使得保護渣中SiO2含量減小而Al2O3含量增大,導致保護渣成分和性能發(fā)生變化,而鋼中Si含量會對反應產生一定影響,同時,高鋁硅鋼中C含量非常低,鋼液在結晶器內發(fā)生凝固時容易形成凝固鉤夾渣而導致鑄坯表面質量變差。本文結合高鋁鋼保護渣及超低碳鋼保護渣的國內外研究現(xiàn)狀對高鋁硅鋼保護渣的關鍵性問題進行了綜合分析,保護渣中SiO2與高鋁硅鋼中Al發(fā)生渣-鋼反應會導致保護渣粘度增加,粘度增大有利于減少卷渣及凝固鉤夾渣而改善鑄坯表面質量,然而渣-鋼反應量過大會引起保護渣粘度、凝固溫度急劇增大,導致拉坯過程中鑄坯潤滑不良以及鑄坯表面產生裂紋和凹陷。本文以寶鋼生產高鋁硅鋼用連鑄保護渣為研究對象,將保護渣潤滑性能與鑄坯表面質量的協(xié)調控制作為研究思路的主線。首先通過動力學模型分別計算不同Al...
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
傳統(tǒng)保護渣成分范圍[7]
圖 1.4 結晶器內渣-鋼界面 Al 和 SiO2反應示意圖Fig. 1.4 Diagram ofAl and SiO2reaction in mould過程中鋼液中的[Al]會與保護渣中(SiO2)在渣-鋼界面發(fā) Si 分別進入保護渣中和鋼液中，從而導致連鑄保護渣中，如圖 1.4 所示。Al 和 SiO2的反應量越大，保護渣的分變化會引起保護渣物理性質發(fā)生變化，渣-鋼反應的連鑄保護渣的研究與開發(fā)在近些年是保護渣領域的熱問題，國內外學者做了大量的研究和探索。主要集中制渣-鋼反應的進行，比如低 SiO2含量 CaO-Al2O3渣系的研究與開發(fā)；其二是鋼-渣反應所導致的成分變化對究，找到出現(xiàn)鑄坯質量問題的根本原因，進而優(yōu)化 CaO驗以及建立渣-鋼反應動力學模型研究渣-鋼反應的影量。
反應量的不穩(wěn)定性直接導致保護渣熔渣成分產生波動，進而性能穩(wěn)定性變差，尤其是保護渣流變性能的急劇惡化會導致鑄甚至會影響連鑄順行。過程中渣-鋼反應發(fā)生在鋼液與連鑄保護渣接觸的界面上，如圖上 a、b、c、d 四個位置點，從這四個位置點加入的保護渣，為為質點，質點移動的方向是從浸入式水口端外壁到結晶器內壁向可知，這四個質點在渣-鋼界面停留的時間是不同的，ta<tb<也就表明這四個質點與鋼液中 Al 反應的時間也就不同，反應就越大。因此這四個質點中 d 質點運動到彎月面處，反應時間，而相應的 a 質點反應時間最短，反應量最小。因此，除了渣成分的濃度梯度，渣-鋼界面的橫向也是會有成分的濃度梯度，渣成分的均與性主要取決于在渣-鋼反應界面停留的時間以及各雖然保護渣在高溫熔渣狀態(tài)傳質速度加快會使熔渣成分向均勻是反應后流入彎月面的保護渣成分的均勻性明顯差于不反應的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同結晶器保護渣的剪切變稀行為[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,劉青. 連鑄. 2016(04)
[2]Al2O3對連鑄保護渣中氟浸出的影響[J]. 高金星,文光華,唐萍,陳力源,楊昌霖. 工程科學學報. 2015(05)
[3]超低碳鋼連鑄保護渣發(fā)展專利現(xiàn)狀分析[J]. 王芳,李嬌,金桂香,張華山. 連鑄. 2015(02)
[4]連鑄結晶器彎月面凝固鉤形成機理[J]. 曹春磊,周俐. 鋼鐵釩鈦. 2012(06)
[5]70噸底吹氬鋼包卷渣臨界條件的水模型實驗研究[J]. 李曉紅,韓麗輝,賈紅光. 青海師范大學學報(自然科學版). 2011(03)
[6]鋼包底吹氬卷渣臨界條件的水模型研究[J]. 艾新港,包燕平,吳華杰,馬鑫. 特殊鋼. 2009(02)
[7]氟對連鑄保護渣熔體、玻璃和晶體微結構的影響[J]. 何生平,尤靜林,王謙,徐楚韶. 光譜學與光譜分析. 2008(11)
[8]寶鋼超低碳鋼保護渣的開發(fā)[J]. 陳榮歡,朱祖民,職建軍,馮長寶. 煉鋼. 2007(02)
[9]連鑄坯表面振痕的形成及影響因素[J]. 張林濤,鄧安元,王恩剛,赫冀成. 煉鋼. 2006(04)
[10]由本構方程分析TiO2對熔渣流變特性的影響[J]. 吳鏗,李曉,夏柱海,張飛,馮寶澤,熊國蘭. 有色金屬. 2006(02)
博士論文
[1]高鋁鋼連鑄保護渣的物理化學研究[D]. 黎江玲.北京科技大學 2016
[2]高鋁鋼連鑄結晶器保護渣的基礎研究[D]. 于雄.重慶大學 2011
碩士論文
[1]304不銹鋼連鑄結晶器保護渣理化性能研究[D]. 辛瑞峰.內蒙古科技大學 2014
本文編號：3577938
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
傳統(tǒng)保護渣成分范圍[7]
圖 1.4 結晶器內渣-鋼界面 Al 和 SiO2反應示意圖Fig. 1.4 Diagram ofAl and SiO2reaction in mould過程中鋼液中的[Al]會與保護渣中(SiO2)在渣-鋼界面發(fā) Si 分別進入保護渣中和鋼液中，從而導致連鑄保護渣中，如圖 1.4 所示。Al 和 SiO2的反應量越大，保護渣的分變化會引起保護渣物理性質發(fā)生變化，渣-鋼反應的連鑄保護渣的研究與開發(fā)在近些年是保護渣領域的熱問題，國內外學者做了大量的研究和探索。主要集中制渣-鋼反應的進行，比如低 SiO2含量 CaO-Al2O3渣系的研究與開發(fā)；其二是鋼-渣反應所導致的成分變化對究，找到出現(xiàn)鑄坯質量問題的根本原因，進而優(yōu)化 CaO驗以及建立渣-鋼反應動力學模型研究渣-鋼反應的影量。
反應量的不穩(wěn)定性直接導致保護渣熔渣成分產生波動，進而性能穩(wěn)定性變差，尤其是保護渣流變性能的急劇惡化會導致鑄甚至會影響連鑄順行。過程中渣-鋼反應發(fā)生在鋼液與連鑄保護渣接觸的界面上，如圖上 a、b、c、d 四個位置點，從這四個位置點加入的保護渣，為為質點，質點移動的方向是從浸入式水口端外壁到結晶器內壁向可知，這四個質點在渣-鋼界面停留的時間是不同的，ta<tb<也就表明這四個質點與鋼液中 Al 反應的時間也就不同，反應就越大。因此這四個質點中 d 質點運動到彎月面處，反應時間，而相應的 a 質點反應時間最短，反應量最小。因此，除了渣成分的濃度梯度，渣-鋼界面的橫向也是會有成分的濃度梯度，渣成分的均與性主要取決于在渣-鋼反應界面停留的時間以及各雖然保護渣在高溫熔渣狀態(tài)傳質速度加快會使熔渣成分向均勻是反應后流入彎月面的保護渣成分的均勻性明顯差于不反應的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同結晶器保護渣的剪切變稀行為[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,劉青. 連鑄. 2016(04)
[2]Al2O3對連鑄保護渣中氟浸出的影響[J]. 高金星,文光華,唐萍,陳力源,楊昌霖. 工程科學學報. 2015(05)
[3]超低碳鋼連鑄保護渣發(fā)展專利現(xiàn)狀分析[J]. 王芳,李嬌,金桂香,張華山. 連鑄. 2015(02)
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[5]70噸底吹氬鋼包卷渣臨界條件的水模型實驗研究[J]. 李曉紅,韓麗輝,賈紅光. 青海師范大學學報(自然科學版). 2011(03)
[6]鋼包底吹氬卷渣臨界條件的水模型研究[J]. 艾新港,包燕平,吳華杰,馬鑫. 特殊鋼. 2009(02)
[7]氟對連鑄保護渣熔體、玻璃和晶體微結構的影響[J]. 何生平,尤靜林,王謙,徐楚韶. 光譜學與光譜分析. 2008(11)
[8]寶鋼超低碳鋼保護渣的開發(fā)[J]. 陳榮歡,朱祖民,職建軍,馮長寶. 煉鋼. 2007(02)
[9]連鑄坯表面振痕的形成及影響因素[J]. 張林濤,鄧安元,王恩剛,赫冀成. 煉鋼. 2006(04)
[10]由本構方程分析TiO2對熔渣流變特性的影響[J]. 吳鏗,李曉,夏柱海,張飛,馮寶澤,熊國蘭. 有色金屬. 2006(02)
博士論文
[1]高鋁鋼連鑄保護渣的物理化學研究[D]. 黎江玲.北京科技大學 2016
[2]高鋁鋼連鑄結晶器保護渣的基礎研究[D]. 于雄.重慶大學 2011
碩士論文
[1]304不銹鋼連鑄結晶器保護渣理化性能研究[D]. 辛瑞峰.內蒙古科技大學 2014
本文編號：3577938
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