连铸结晶器保护渣用材料合理选择与应用
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板坯连铸保护渣的选择与使用汪洪峰简明邹俊苏(梅山炼钢厂)摘要本文对板坯连铸保护渣的成分、性能的确定作了描述;对连铸板坯保护渣的性能与工艺条件、钢种的优化匹配进行了探讨。
1保护渣的熔化过程及作用机理1.1保护渣的熔化过程保护渣的熔化过程见下图1。
从图中可见,保护渣熔化时,在钢液面上由固态渣层(粉渣或颗粒渣)、烧结层、半熔化层和液态渣层组成;结晶器与坯壳之间的渣膜由固态渣膜和液态渣膜组成,固态渣膜又分为玻璃质膜和晶体质膜。
1.2保护渣的作用机理保护渣在熔融过程中形成粉一烧结一液渣的层状结构。
固态渣层将钢液面和液渣层绝热;液渣层可以防止钢液面被空气氧化,吸收从钢液中浮出的夹杂物包含Al2O3夹杂,还能阻止钢液面被富碳层、渣圈和固态渣层增碳;液态渣膜(厚度大约为0.1mm)润滑坯壳,随铸坯向下运行,在正滑动时将液渣吸入结晶器与坯壳间的空隙,防止粘结,有利于防止板坯粘结漏钢;固态渣膜(厚度大约为2mm),主要是晶体质膜,调节传往结晶器的热流,使传热减少和传热均匀。
固态渣膜在浇注初期时形成,与结晶器一起上下运行,其中的玻璃质膜在多炉连浇时没有变化。
固态渣膜的厚度随粘度的升高而增加。
开浇渣有助于形成厚度适当的固态渣膜。
2保护渣成分的确定1)渣系的确定:由CaO-一SiO2一Al2O3渣系平衡状态图可确定结晶器保护渣的范围,在CaO—SiO2的范围内及含有少量的Al2O3大渣系具有合适的熔点及较强的吸附Al2O3的性能,所以基料的碱度选择在0.7~1.3的范围内。
对于低碳结晶器保护渣来说要选择导热性能好、析晶率低的渣系范围,由CaO/SiO2晶体析出与温度关系图可看出碱度在0.8~0.95的范围内渣系的析晶率为零,说明在该碱度范围内,熔融保护渣可实现较高的玻璃化率,该碱度范围内的熔融保护渣具有优良的导热功能和润滑功能。
对于中碳结晶器保护渣来说要选择低导热性能、析晶率高的渣系范围,由CaO/SiO2晶体析出与温度关系图可看出碱度在1.0以上范围内渣系的析晶率较高,说明在该碱度范围内,熔融保护渣可实现完全的结晶化,该碱度范围内的熔融保护渣具有较低的导热功能。
244包晶钢连铸结晶器保护渣的设计与应用胡志豪(钢城集团凉山瑞海实业有限公司,四川 凉山 615000)摘 要:针对攀钢西昌钢钒炼钢厂包晶钢连铸坯纵裂纹缺陷率较高的情况,通过研究包晶钢凝固特性以及连铸工艺特性,以高碱度、高析晶率、低粘度、低粘温曲线转折温度的设计思路,设计了一种适合宽厚板坯连铸包晶钢的结晶器保护渣,并得到成功应用。
通过采用设计开发的包晶钢连铸结晶器保护渣,攀钢西昌钢钒炼钢厂包晶钢连铸坯表面纵裂纹缺陷率由18.56%降低至2.6%,改进效果明显。
关键词:包晶钢;纵裂纹缺陷率;碱度;析晶率中图分类号:TF777 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)10-0244-2收稿日期:2019-10作者简介:胡志豪,男,生于1987年,汉族,河北滦南人,本科,助理工程师,研究方向:冶金辅料、耐火材料。
碳含量约为0.08%~0.15%的钢水在凝固过程中会发生包晶反应,伴随这一反应会出现较大的体积变化和线收缩,在连铸过程中容易发生结晶器漏钢事故和铸坯表面质量缺陷,是较难浇铸的钢种之一,通常将这一类钢种称之为包晶钢。
攀钢西昌钢钒炼钢厂连铸的09CuPCrNi-A、P510L、SAPH370等钢种碳含量范围为0.085%~0.14%,属于包晶钢的范畴,在连铸过程中铸坯表面纵裂较为严重,2012年10月至12月P510L 铸坯表面纵裂纹缺陷率高达27.69%,严重影响了正常的生产。
通过对保护渣进行设计改进,包晶钢连铸坯表面质量得到了有效提高。
由于包晶钢特殊的凝固特性,铸坯表面容易产生纵裂、星状裂纹等典型缺陷,针对这一现象,结晶器保护渣必须采取不同于低碳和高碳钢的特殊对策,才能保证无表面缺陷的铸坯生产。
采用高碱度结晶体状态的结晶器保护渣是解决这一问题的有效手段。
1 包晶钢连铸结晶器保护渣性能指标设计通过上述对包晶钢在连铸过程中板坯出现纵裂缺陷的理论分析,包晶钢保护渣技术指标设计思路为:高碱度、低粘度、低粘温曲线转折温度、高析晶率。
结晶器保护渣操作方法结晶器保护渣是在结晶器内部,通过一定的操作手段,在结晶器壁面上形成一层附着着的保护渣,用以减少结晶器壁面的腐蚀和磨损,延长结晶器的使用寿命。
以下是结晶器保护渣的操作方法。
一、结晶器保护渣的制备1.选择合适的保护渣材料,通常使用的是耐火材料,比如陶瓷,高铝水泥等。
保护渣材料一般要求耐高温、耐腐蚀、结晶器壁面附着性好。
2.将保护渣材料加工成适当的块状或颗粒状,便于操作时的投放。
3.准备好使用的工具和安全设备,如手套、防护面具等。
确保操作人员的安全。
二、结晶器保护渣的投放1.确认结晶器内部的温度已经下降到安全范围,并断开结晶器与反应设备之间的连接。
2.按照结晶器壁面的形状和大小,选取合适的保护渣投放装置。
一般可以采用人工投放、机械投放、喷涂等方式。
3.在投放前,将保护渣材料进行湿润处理,可以提高保护渣在结晶器壁面上的附着性和均匀度。
4.将保护渣材料以块状或颗粒状投入结晶器内,通过手动或机械方式,将其投放到结晶器壁面上。
5.投放后,对保护渣进行整理,确保其在结晶器壁面上分布均匀。
如发现有结块或不均匀的情况,可以使用工具进行修整。
三、结晶器保护渣的固化1.在投放完成后,等待保护渣材料固化,并形成一定的附着力。
2.可以通过结晶器内部的温控系统或空气对流等方式,加快保护渣材料的固化速度。
但需确保加热系统的稳定性和安全性。
3.固化过程中,需定期检查保护渣的附着状态,如发现有脱落或破损的情况,及时进行补充或修复。
四、结晶器保护渣的维护1.定期检查保护渣的附着状态,发现有脱落或破损的情况,及时进行补充或修复。
可以采用同样的方法进行投放或修复。
2.避免结晶器内部液体的长时间停留,减少结晶器壁面的腐蚀和磨损。
3.注意保持结晶器内部的清洁,定期清除结晶器内部的杂质和结晶物,以保证保护渣的附着性和维护效果。
4.定期对保护渣进行更新。
根据结晶器的使用情况和保护渣的附着状态,适时更换保护渣材料,保持结晶器的良好使用状态。
连铸保护渣2连铸保护渣是直接影响连铸稳定生产和改善铸坯质量的一种功能性消耗材料,它具有绝热保温,防止再氧化,吸收夹杂物,均匀传热,润滑坯壳等功能,在连铸工艺中起着至关重要的作用,由于保护渣的显著作用,各国连铸工作者对保护渣都非常重视.1保护渣的基本特性1.1保护渣的熔融特性保护渣在结晶器内的熔融过程示意图(略).保护渣在熔融状态时自上而下可形成粉渣层,烧结层及熔渣层3层结构,起绝热保温,防止再氧化,吸收夹杂物的作用;在结晶器与坯壳之间形成固态渣膜(玻璃质层,结晶质层)和液态渣膜两层结构,起到"润滑"和"控制传热"作用,靠结晶器一侧是固态层,造坯壳一侧是液态层;固态层中进一步分为玻璃质层和结晶质层,且有结晶粒度的差异.渣膜在厚度方向上的不同结构层,有着不同的"润滑"和"传热效应".日本NKK公司的一项研究证实[21,通过提高结晶温度可加快渣的结晶速度(实质上是增加渣膜中的结晶质层厚度),由此开发出一种可减少中碳钢表面纵裂的新型保护渣.然而,由于玻璃质层的组分质点是无序排列的,振动范围较大,体系内能也较大,因而热阻较小,对控制传热的影响较小;相反,结晶质层的热阻较大,对控制传热的影响较大.根据不同浇铸条件(钢种,断面,拉速等)对结晶器传热的不同要求,调整渣膜中玻璃质层和结晶质层的比例,可以达到改善坯壳向结晶器的传热,从而达到控制铸坯表面缺陷的目的.LZ保护渣的冶金特性1.2.1粘度粘度是保护渣的一个重要参数,粘度太大或太小,都会使渣膜厚薄不均,润滑传热不良,甚至引起收稿日期2003折-21作者简介:饶添荣(1974)男,福建龙岩人,工程师,从事炼钢连铸工艺工作.万方数据106江西冶金2003年12月坯壳悬挂撕裂.粘度与温度的关系式为[[3171二A" T"exp(B/T)式中,7为粘度〔泊);T为绝对温度;A,B为常数.对于一定成分的渣,随温度降低粘度呈突然性增大趋势,所以一般希望从弯月面到出结晶器的坯壳表面温度应大于1 150℃,且要求渣粘度不会发生突变,这对保持均匀渣膜厚度,确保良好润滑极其重要.1.2.2表面张力熔渣的表面张力和金一渣的界面张力决定了熔渣润湿钢的能力,它影响夹杂物分离,夹杂物吸收, 渣膜的润滑和铸坯的表面质量,是一项重要的冶金特性.结晶器液面有保护渣层覆盖时结晶器中钢液弯月面半径与表面张力和界面张力的关系为[[31y, = 5.43 x 10-2.二一./P,一P.) la口._.=a二一少二coso式中,Y.为弯月面半径;'_,为金一渣界面张力; ..,,.为钢,渣表面张力;9为润湿角;P. "o.为钢, 渣密度.若Y.大,弯月面凝固壳受钢水静压力作用贴向结晶器壁就越容易,润滑良好,坯壳裂纹也就难于发生.若Y.小,就会破坏弯月面的薄膜弹性性能,铸坯易于发生裂纹,夹渣等表面缺陷.1.2.3熔点与熔化速度保护渣的熔点的基本原则是必须低于结晶器内的钢水温度,只有这样保护渣才能熔化,一般为950 ℃一1200℃,主要取决于保护渣的的原料组成及其化学成分.熔化速度决定钢液面上形成熔渣层厚度和渣的消耗量.熔化速度过慢,形成熔渣层过薄,渣膜不均匀,润滑传热就不好;熔化速度过快,粉渣层很快消失,熔渣层易结壳,渣膜厚度增加,使传热减慢,坯壳减薄而易产生裂纹.因此,必须合理控制保护渣的熔化速度.保护渣熔化速度一般是由其成分中的炭粒子来控制完成的,控制能力的强弱决定于炭粒子的种类和数量[41.表现在它对造渣材料的分融能力和对造渣材料生成的熔体的流动阻滞能力.炭粒子的原材料常见的有炭黑和石墨.炭黑在温度较低区域里有很强的分融能力和控制效率,在高温区其作用却大为降低;石墨开始氧化的温度高且慢,控制高温能力强,故有延缓保护渣的烧结和熔化功能.1.2.4吸收溶解夹杂物的能力保护渣碱度提高,可改善保护渣吸收和溶解钢中夹杂物的动力学条件而有利于吸收夹杂物,但碱度过高,熔渣中易析出钙铝黄长石(2CaO从qSi02),枪晶石((3CaO.2Si02 - CaF2 )等高熔点物质,使熔渣的析晶温度和析晶能力增高,恶化保护渣的玻璃化特性,破坏了熔渣的均匀润滑和传热,引起铸坯缺陷甚至拉漏,故碱度控制应合理.2保护渣的选择与应用2.1保护渣原料的选择保护渣的主要成分为.O, SiO2, A1203, 990,Fe2O3, N% 0, K2 0, Li20, CaF2以及炭粒,Ca()和Si02 约占60%一70% , CaO/Si马(即碱度)之比通常在0.8一1.2.加人Na20, Cal,是为了降低熔化速度和粘度,炭粒起隔离熔滴,调节熔化速度的作用.保护渣原料的选择要做到组成合理,成分稳定;既要满足连铸质量的需要,又要经济节约,尽可能就地取材,充分利用当地的废弃资源.例如国内某些保护渣厂常用的保护渣原料有玻璃粉(SiO2大于70% , Na20大于13%),水泥,高炉渣,烟道灰,固态水玻璃,苏打,萤石等[31,由这些原料按照不同比例配制成需要的渣料.表1,表2分别示出了保护渣常用的基料及助熔剂的化学成分.表1保护渡常用基料的化学成分化学成分,%基料—si场Cs0鸽乌.鲍pMn0 Na,O残伪高炉渣25一3933一45 s一15 2一8 0.1一1.0 < 1电厂灰45一60 2一5 10一20 1一4 2一6 3一8'钾土60-65 1一2 1〕一IS 5一7 <13" 1一2水泥熟料19一2260一65 5-7 1一4 <6白渣45一5518一22 <9 0.25%的硬钢)一1.0,C为13%一14%,q1,为..3 Pa-s(用于软钢)一0.45(用于硬钢),熔渣层厚度3一5.5 mmo颗粒渣不适用于小方坯,因其熔化均匀,宜用于MCAK钢板坯和大方坯.德国Sulukl. k等人认为[91,保护渣中MnO为3 . 5 % , CaO/SiO2为0.9,11.为..25 Pa "s, Ta为900 ℃,T.为1 025℃,能满足c大于等于0.35%,Mn大于等于0.65%的大断面圆坯的表面质量要求.马钢连铸圆坯主要用于生产车轮轮箍用钢,此类钢由于含碳量,含锰量均较高,因此要求钢水纯净度很高,尤其是钢中气体([01, [H]-, [N])的含量,要求控制在很低的水平,以至冶炼时加Al量较高,在保护浇铸效果不佳的情况下,A1203和AIN夹杂将进一步增加,使圆坯表面易形成线状缺陷.浇铸这类钢,保护渣既要有好的润滑特性,又要有低的传热强度;因此,保护渣粘度要适当高些(,,为0.30-0.50 Pa- s);为了防范点状凹陷和确保有良好的吸收夹杂物的能力,碱度要适中(R为0. 90) [301渣中A12 Os含量要低些;另一方面要确保有一定渣耗量(0.45一0.70甲t) a2.2.3异型坯用保护渣马钢引进的3机3流异型坯/矩型坯连铸机,铸坯尺寸为异型坯:750 mm x 450 mm x 120 mm, 50 rim x 300 mm x 120 mm;矩型坯:;250 mm x 380 mm.因砂打石硼苏萤万方数据108江西冶金2003年12月其独特的截面形状和复杂的连铸工艺决定了对保护渣要求更为严格,马钢根据异型坯生产特点,选择了3类保护渣进行了生产试验研究:(1)低碱度(0.8),较高熔点(1 171℃)和粘度(1.39 Pa-s);(2)中碱度(1.02),较高熔点(1 188℃)和粘度(1.10 Pa-s);(3)中高碱度(1.12),较低熔点(1 145 9C)(0.84Pa- s);把这3类保护渣的理化性能与从韩国进口的相比较,第三类保护渣的效果与其一致,有利于改善异型坯表面质量.韩国异型坯保护渣成分如表3所示.根据马钢的生产实践,在设备条件和操作因素不变的情况下,异型坯表面裂纹与保护渣粘度和拉速有关,对于小断面异型坯控制,I .叽在0.5一0.6Pa " s " m/min;大断面控制在0.5 Pa "s"m/min时,能够防止异型坯腹板纵裂.表3韩国异型坯保护渣成分化学成分,%企业'ISQi0.50073Px01:::竺喻011光阳Indl印】s;oi Al,场31.36 12.2624.69 13.181._843491Fei 011.533.137.8024.2035.8219.56M酥】2.472.291._000.79Na}00.254.531._120.792.2.4溥板坯连铸用保护值墨西哥Hylsa公司的CSP连铸机,铸坯厚50mm,低碳钢拉速3.0一5.5 m/xnin.其所用保护渣, 开浇时用发热型渣,连浇时用球形空心颗粒渣(R为0.86, A1203为8.0% , Na2O+K20+Lie.为12%,F为6.5%,1},为0.18 Pa "s, Ta为1 300℃,T,为1 070℃,渣耗.095 kg) [u],这种开浇时和A铸时分别用不同类保护渣的作法,在实际使用中的效果很好,在薄板坯连铸中具有推广价值.马钢CSP薄板坯连铸机预计于2003年10月份建成投产,规格0.8一12.7二x 900一1 600 mm.由于CSP工艺具有拉速快,凝固快,易产生粘结漏钢以及铸坯表面质量差等特点,借鉴前人的经验,对保护渣的选用将综合考虑下列因素.(1)为了防止钢液二次氧化和确保具有良好的绝热保温性能,选择有良好铺展性,熔化均匀性和抗波动性的保护渣;(2)生产超低碳钢时,为了防止钢液增C,应采用低C或无C且熔化性能好的保护渣;(3)应有良好的吸收溶解A12 03夹杂的性能;(4)成渣快,玻璃化率高,润滑性能好,传热性能要均匀稳定;(5)环保和高性价比.3结语(I)保护渣具有绝热,保温,防止氧化,均匀传热,润滑和吸收夹杂物功能;(2)保护渣原料的选择应组成合理,成份稳定,既要满足连铸质量的需要,又要经济节约,尽可能就地取材,充分利用当地的废弃资源;(3)保护渣的选用应根据钢种,断面,拉速和振动参数等因素而定,在生产实践中应区别对待; (4)高拉速下,可选择低熔点,高熔速,低粘度,低析晶率和低析晶温度保护渣;(5)异型坯连铸保护渣,控制v K小断面在0.5一0. 67 Pa " s " m/min,大断面在0.5 Pa "s"m/min, 能够防止异型坯腹板纵裂;(6) CSP连铸用保护渣可采用低熔点,低粘度,低结晶温度,熔速快和玻璃性好的多组元保护渣。
连铸保护渣使用及几种漏钢形式介绍保护渣在连铸生产中是十分重要的。
然而保护渣性能的发挥与保护渣的正确使用方法是分不开的。
以下就保护渣的使用方法,及一些常见的铸坯缺陷讲述保护渣的正确使用方法。
一、表面纵横裂纹1、表面纵裂纹板坯表面发生纵裂纹,尤以碳含量在0.08—0.17%这个范围内的碳素结构钢和相应低合金钢为主。
主要原因是该类钢种的碳含量处于铁碳相图上的亚包晶范围或边缘,凝固时线收缩比较大,极易造成应力过于集中而致初生坯壳发生撕裂,从而产生纵裂纹。
1)钢水因素:A、钢水中的有害元素S、P、As等有害元素含量偏高,造成钢的热脆性和冷脆性增加,引发裂纹,根据经验:钢水中的S≥0.02%,P≥0.017%,发生纵裂纹的几率增加。
B、Mn/S比过小,一般Mn/S小于25,纵裂纹几率大大增加。
C、钢水的纯净度差,易引发纵裂纹等。
一、表面纵横裂纹2)设备因素A、结晶器锥度不合理,影响传热效果,易诱发纵裂纹。
B、结晶器铜板内部结构不密实,基体有气孔或杂质或镀层不均匀,易造成纵裂纹。
C、结晶器小槽局部有杂质堵塞或结垢,造成冷却不均易形成纵裂纹。
3)工艺因素A、结晶器水冷强度过大,易造成纵裂纹,主要体现在进出口水温差过大或热流密度过大上。
B、二冷水配水制度不合理,易造成纵裂纹扩张变大。
C、下水口不对中或倾斜,偏流或钢水出口处侵蚀严重,造成流场紊乱,易造成初生坯壳生长厚薄不均而致纵裂纹。
D、高过热度钢水浇铸易产生纵裂纹等等。
一、表面纵横裂纹4)操作因素A、加渣和挑渣造作不规则,易造成保护渣消耗流入不均匀,致使结晶器传热不均匀,影响坯壳的均匀成长而致应力过于集中而产生纵裂纹。
B、结晶器钢液面波动大或拉速单位时间内调整偏快,易产生纵裂纹。
C、拉速与浇钢温度不匹配易造成等。
一、表面纵横裂纹5)保护渣因素A、保护渣熔速、粘度、熔点不合理,易造成消耗过低和液渣层偏薄,容易产生纵裂纹。
B、保护渣的洗净率和析晶温度过低,造成传热过快,易产生纵裂纹。
保护渣的选取原则和使用中需要注意的问题
发布时间:2008-11-18 09:31:48
用于连铸保护渣的原材料种类繁多,但大多数都是结合本地区资源情况进行选用。
分为天然矿物(如石灰石、萤石、硅灰石、石英砂等)和人造矿物(工业废料、水泥熟料、玻璃粉等)。
选择原则为:
(1)原材料的成分应当稳定,除了同批料的稳定均匀外,还要注意原料供应点规模和不同批次间的成分差异;
(2)原材料中含有害物质应尽量少,特别是Al2O3、Fe2O3和S等的含量,对于一些人造矿物原料,还应当注意其中的非常见组分的含量,如高炉渣或者矿渣水泥熟料中的TiO2等,除非保护渣刻意要求,否则均应当予以限制;
(3)在保护渣使用过程中不应释放出有害物质污染环境;
(4)来源广泛,价格合理。
当保护渣类型确定之后,应选择与其相应的基料,如混合型粉渣则应选择水泥熟料、高炉渣、玻璃粉等,即经烧结或预熔过的基料。
也可以选择天然矿物稳定的基料,如硅灰石等。
如果选择预熔型保护渣时,则可以采用价格便宜,来源广泛的天然矿物,如石灰石或石灰、硅灰石、白云石等,也可以用一些工业废料。
此外,在选择基料时,还应考虑下列因素(指混合粉渣):使用的基料种类应尽量少,以提高保护渣熔化均匀性;采用组分熔化温度相近的基料,这是防止保护渣熔化过程中分熔现象出现的有效措施之一;各种基料的吸水性,这对保护渣性能的稳定,以及加工保管等都是很重要的;测定基料各组分的容重及混合粉渣的容重,以便掌握其保温性能;掌握各组分的主要物相,以便了解熔化过程中的相变。
高速连铸用保护渣的使用分析与建议随着现代工业炼钢节奏不断加快、出钢量不断增加,高效连铸(高拉速、高作业率和高铸坯质量)成为现阶段连铸技术的重要标志,而如何在高效连铸中使用好高速连铸用保护渣,已成为炼钢过程中的一个重要话题。
连铸保护渣的配制原则一般是以SiO2-CaO-Al2O3系的低熔点、低黏度区为基础,并用适量的Na2O、CaF2等进行参数调整。
与普通连铸用保护渣相比,高速连铸用保护渣要求具有较低的黏度和较低的熔融温度。
普通连铸保护渣一般用Na2O、CaF2等助融剂来降低保护渣的黏度和熔融温度,但若要满足高速连铸的要求,采用加大Na2O、CaF2剂量的方法是不可取的。
大量的CaF2会引起枪晶石(3CaO•2SiO2•CaF2)等高熔点物质的析出,从而破坏熔渣的玻璃性,影响润滑效果。
另外,氟离子含量过高也会对侵入水口造成严重侵蚀。
高速连铸保护渣中加入CaO可明显降低熔渣的黏度。
同时,保护渣碱度的提高,也加快了保护渣溶解、吸收氧化物夹杂的速度。
但随温度变化,碱性保护渣的黏度变化极大。
在液相线附近,由于保护渣的结晶能力增强,不断有晶体析出,严重破坏了熔渣的玻璃性。
保护渣碱性的增大,会导致晶体析出温度增高,结晶化倾向增大。
使用这类保护渣,会使结晶器摩擦阻力增大,漏钢发生概率增加。
降低基料的熔融温度及保护渣的碱度,减少助溶剂加入量,对于抑制保护渣结晶化倾向、防止发生漏钢是非常有效的。
一般可将保护渣中的碱度控制在0.8左右。
因此,高速连铸保护渣中CaO的加入量应控制在一个比较合适的范围内,才能有效降低保护渣的黏度。
高速连铸保护渣中加入一定量的Li2O和MgO,也可降低保护渣的黏度及软化温度。
用这种方法可降低初晶体析出温度,扩大液态渣润滑区,并降低渣的碱度,减少渣中氟离子含量。
而BaO、B2O3对于降低熔渣的黏度和软化温度、抑制晶体析出,增大保护渣的消耗量具有一定的作用。
连铸机的浇铸速度、保护渣黏度及结晶器的负滑脱率等因素,对结晶器摩擦阻力影响很大。
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1 绪论 (1)1。
1连铸保护渣的基本功能及其在结晶器中的行为 (1)1.1。
1连铸保护渣的作用 (1)1。
1。
2连铸保护渣在结晶器内行为 (2)1.2裂纹敏感性钢种连铸面临的问题 (4)1。
3连铸保护渣结晶性能的研究现状 (6)1。
3.1影响连铸保护渣结晶特性的因素 (6)1.3。
2连铸保护渣结晶性能对传热的影响 (7)1。
3。
3结晶器中保护渣控制传热的途径 (8)1.4国内外关于保护渣凝固收缩性能的研究 (9)1。
5本课题的来源、研究的主要内容 (11)2 实验方案与设备 (12)2.1保护渣凝固收缩性能的测试方案 (12)2。
1.1保护渣体积变化率的评价方法 (12)2。
1。
2保护渣结晶体、玻璃体密度的测试方法 (12)2.1.3实验过程中渣样的对比研究方案 (14)2。
2实验渣成分的设计 (15)2. 3与保护渣结晶性能相关的参数的测定 (18)2.3。
1保护渣定点粘度、粘温曲线的测试 (18)2。
3.2保护渣熔化温度的测试 (20)3 实验结果及分析 (22)3.1相同渣系组分对结晶性能、凝固收缩性能影响的探讨 (22)3.2不同渣系的保护渣凝固收缩性能的探讨 (27)3。
3不同冷却速度对凝固收缩性能的影响的探讨 (28)4 结论 (30)5 致谢 (30)参考文献 (32)1 绪论连铸保护渣是连铸过程中关键性辅料,对连铸工艺的顺行和铸坯表面质量的控制具有重要影响。
保护渣从加入到离开结晶器这一过程中所发挥的作用可归结为:对结晶器钢液面绝热保温,避免钢液凝固;保护钢液面不受空气二次氧化;吸收钢液中上浮的夹杂物;润滑运动的铸坯;均匀和调节凝固坯壳向结晶器的传热.在上述诸多功能中,最重要的是润滑铸坯和控制传热两大特性。
保护渣在连铸机中的应用保护渣对连铸生产和铸坯质量有着至关重要的作用,合理选择保护渣不仅能减少铸坯表面纵裂纹、横裂纹、凹坑、表面夹杂等缺陷,而且能优化浇铸工艺,提高拉坯速度,减少粘结漏钢几率。
本文分析了保护渣在连铸机中的应用。
标签:保护渣;连铸机;工艺;应用前言:連铸技术以其简化生产工序、提高金属收得率、节能降耗、提高铸坯质量和改善劳动条件等优点而得到迅速发展。
连铸采用浸入式水口和保护渣浇铸,它对稳定连铸工艺、扩大连铸品种、提高铸坯质量和产量都是一项极为有效的技术。
一、结晶器保护渣结晶器保护渣是人造渣,其主要化学成分为:CaO、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Ba2O3、Na2O、BaO、CaF2、FeO、TiO2碳粒以及有害成分P、S等,通常用于钢水连铸工艺。
保护渣加到结晶器液态钢水的表面,由于钢水的热传导,熔化并流入结晶器壁与坯壳的缝隙中。
保护渣提供结晶器壁和铸坯之问的润滑,减少钢水表面的热损失,保护表面不再氧化,还可以去除钢水中的夹杂物。
连铸保护渣应满足以下冶金功能的要求,具体包括:①对钢水表面起隔热作用;②隔绝钢液与空气接触,防止钢水氧化;③减小坯壳与结晶器壁问的磨擦;①吸收上浮到钢水表面的夹杂物;⑤控制坯壳与结晶器问的热传导。
满足上述要求的保护渣对提高连铸工艺效率和产品表面质量起着非常重要的作用。
二、连铸结晶器保护渣的作用连铸结晶器保护渣在钢水面上形成三层结构,即粉渣层—烧结层—液渣层,这三层结构对连铸坯的表面及内部质量有决定性的影响,是影响连铸机生产效率的一个重要因素.结晶器保护渣在连铸生产中具有如下作用:防止结晶器内钢液的二次氧化;在结晶器内钢液表面形成一绝热层,防止结晶器内钢液表面的凝固;吸收结晶器内钢液中上浮的夹杂物,提高结晶器内钢液的纯净度;在结晶器壁和铸坯凝固壳的间隙形成均匀的润滑层,防止产生粘结性漏钢事故;改善铸坯凝固壳与结晶器壁的传热,减少铸坯的表面缺陷.选择和应用合理的结晶器保护渣,使它们的物理、化学性质和热力学、动力学性能达到最佳,既可减少连铸坯表面的缺陷,又可防止连铸生产过程中的粘结漏钢事故.三、连铸工艺参数对保护渣性能的要求(一)普碳钢保护渣钢厂在选用保护渣时,主要根据钢种的碳含量,不同含碳量的钢种使用保护渣的性能有较大的区别。
济钢连铸保护渣的优化与应用王玉霞(济南钢铁集团总公司技术中心,山东济南250101)摘要:介绍并分析了济钢连铸所使用的保护渣的理化性能,结合生产实际对保护渣物理性能进行研究,优化了各项性能指标,选择与应用了高碱度、低熔点、低粘度、低凝固温度的预熔空心颗粒保护渣,使铸坯一次合格率达到98%以上,消除了由此造成的漏钢事故,保证了生产的顺利进行。
关键词:保护渣;物理性能;漏钢;粘度中图分类号:TF713.3文献标识码:BOptimization and Application of MouldCasting Powder in JigangWANG Yu-xia(The Technology Center of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China) Abstract:The physical and chemical properties of mould casting powders are introduced. On the base of production practice, the analysis on physical property of protecting slag is carried out and each target is optimized. The pre melt empty corn grain protective slag with higher alkalinity, lower melting point, viscidity and freezing point is used, then the pass ratio of slab is increased to more than 98%, the accident of breaking out is avoided and the production is improved.Keywords:mould casting powder;physical property;breaking out;viscosity 高温连铸坯要实现热送或直接轧制,铸坯质量必须达到无缺陷坯生产水平,因此对结晶器保护渣提出了更高要求。