1保护渣基本知识讲座解析
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保护渣正确使用方法一个优秀保护渣性能的发挥,与保护渣的正确使用是分不开的,目前有一部分市场由于保护渣不能正确使用,而反映保护渣质量问题,结果给保护渣配方的调整和生产造成了误导,致使一个好的保护渣越搞越糟。
针对保护渣正确使用,结合多年的经验,在此提出几条建议:一、渣层厚度的合适控制保护渣在结晶器内应保持一定的厚度(整个渣层),一般在方坯(包括大方坯、圆坯类)在20~50mm,板坯在40~60mm,超薄板坯应保持在80~100mm。
其目的是为了保持保护渣在结晶器内的均匀熔化,使液渣层相对稳定,同时可以维持一定的粉渣层,以起到绝热保温的作用。
通过多年对钢厂现场的观察,我们发现有以下情况:1、见红加渣钢厂说其主要目的是怕渣层过厚而观察不到钢液面,这是一种错误的加法,原因是:A、见红后,液渣层外露,由于没有粉渣层的保温作用,液渣层将变薄,对均匀消耗不利;B、液渣层外露后,与空气接触的部分将部分凝固,在结晶器内出现结团,造成渣面恶化,对稳定渣子性能不利;C、失去渣子的保温性能作用,造成大量热损失,易造成钢液面结冷壳现象等等;2、厚渣层操作有些钢厂人员喜欢厚渣层操作,主要原因是多加一点渣可以多歇一会,这种现象也是不可取的,原因如下:A、厚渣层操作会影响对钢液面的正确判定,一不小心有可能造成事故的出现,该类情况尤以夏季时最易出现;同时由于在某些钢厂由于没有保护渣渣层控制标准,所以有的班好,有的班差,造成老在某些班渣子出问题。
B、厚渣层会造成液渣层相对过厚,有可能造成渣子消耗不均匀而出现表面质量问题;二、加入方式保护渣要均匀推入结晶器内,这对板坯尤为重要。
而且每次加入时间不要过长,要作用勤加少加均匀加入;这同样是一个加渣标准问题,如果你不按上述标准加,就会造成不是渣层厚就是见红,而会出现第一条中提出到相应问题;正常使用过程注意事项:1、在正常使用情况下,禁止钢钢条搅动钢液面,结晶器壁所结的轻微渣圈,不要去经常挑动。
保护渣性能概述范文保护渣的熔化性能是指渣料在一定温度范围内的熔化能力。
保护渣的熔化温度需要与钢水的浇铸温度相匹配,熔化温度过高会导致渣料不能完全融化,残留不溶解的渣料会附着在连铸坯表面;熔化温度过低则会导致渣料过早熔化,使其对钢水的保护作用失效。
保护渣的熔化性能与渣料的成分有关,合适的成分能够提高渣料的熔化性能。
保护渣的流动性能是指渣料在浇铸过程中的流动性。
保护渣需要在铸态中形成连续的保护层覆盖在钢水表面,以尽可能减少氧气和其他杂质的进入,并有效防止渣料溅散和剧烈搅拌。
良好的流动性能能够确保保护渣均匀地覆盖在钢水表面,形成稳定的保护层。
保护渣的湿润性能是指渣料与连铸坯表面的接触情况。
保护渣需要良好的湿润性能,能够迅速与连铸坯表面接触,形成致密的保护层,以防止空洞、气孔、粘渣等铸锭缺陷的产生。
湿润性能与渣料的表面张力、温度、涂覆速度以及连铸坯表面的粗糙度等因素有关。
保护渣的保护力是指渣料对钢水的保护作用。
保护渣需要有高效的去氧能力,能够有效地吸附和还原钢水中的氧气,减少钢水中的氧含量。
此外,保护渣还需要具备良好的捕捉杂质的能力,以吸附和封闭钢水中的杂质,减少杂质对铸锭质量的影响。
为了提高保护渣的性能,有以下几个方面需要注意:1.渣料的成分要合理,根据钢种和浇铸条件确定,以保证其熔化性能和保护力。
2.渣料的颗粒度要适当,过大会影响流动性能,过小会影响保护力。
3.渣料的使用方法需要正确。
渣料要均匀涂覆在钢水表面,并保持一定的厚度,以确保良好的保护效果。
4.渣包维护要及时,定期清理渣包内的渣料残留物,避免二次污染。
综上所述,保护渣性能对于连铸坯质量的影响非常重要。
通过合理选择渣料成分、控制渣料颗粒度、正确使用渣料和及时维护渣包等措施,能够有效提高保护渣的性能,降低二次污染和缺陷率,提高铸锭质量,进而提升钢厂的生产效益。
第七章 固体废物的资源化与综合利用根据固体废物的来源不同,固体废物可以分为工矿业固体废物、生活垃圾等。
在这些固体废物中量最大的为采选矿过程中产生的矿业固体废物及工业生产过程中产生的部门固体废物。
第一节 工业固体废物的综合利用工业固体废物主要包括冶金、化学、机械等工业生产部门的固体废物。
一、冶金及电力工业废渣的利用(一) 冶金及电力工业废渣种类及其性质冶金及电力工业废渣是指在冶金和火力发电过程中产生的固体废弃物。
冶金工业废渣主要包括高炉矿渣、钢渣、铁合金渣、赤泥等固体废物;电力工业废渣主要包括粉煤灰及燃煤炉渣等。
1. 高炉矿渣高炉矿渣是指冶炼生铁时从高炉中排放出来的废物。
(1) 高炉矿渣的分类① 按照冶炼生铁的品种分:A 铸造生铁矿渣;B 炼钢生铁矿渣② 按照矿渣的碱度进行分类:高炉矿渣的成分中,碱性氧化物与酸性氧化物的质量分数〔%〕比值,称之为高炉矿渣的碱度或碱性率,一般用Mo 表示,即:Mo=)/()(322O Al SiO MgO CaO w w w w ++(2) 高炉矿渣的化学组成高炉矿渣的化学组成包括SiO2、Al2O3、CaO 、MgO 、MnO 、Fe2O3等15种以上的化学成分,其中CaO 、SiO2、Al2O3便占到了大约90%以上。
2. 钢渣钢渣是炼钢过程中排出的废渣,主要由铁水和废钢中的元素氧化后生成的氧化物、金属炉料带入的杂质、加入的造渣剂、被侵蚀的炉衬及补炉材料等组成。
(1) 钢渣的分类① 按炼钢炉分:可分为转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣。
② 按生产阶段分:可分为电炉渣——氧化渣、复原渣;平炉渣——初期渣、后期渣。
③ 按化学性质分:可分为碱性渣和酸性渣。
(2) 钢渣的化学及矿物组成 钢渣的化学组成主要为铁、钙、硅、镁、铝、锰、磷等元素的氧化物,其中钙、铁、硅的氧化物占绝大部分。
钢渣的主要矿物组成主要为橄榄石〔2FeO ·SiO2〕、硅酸二钙、硅酸三钙、、铁酸二钙及游离氧化钙等。
【连铸保护渣的作用是什么?】(1)绝热保温防止散热;(2)隔开空气,防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化,影响钢的质量;(3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物,净化钢液;(4)在结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用,减少拉坯阻力,防止凝壳与铜板的粘结;(5)充填坯壳与结晶器之间的气隙,改善结晶器传热。
一种好的保护渣,应能全面发挥上述五个方面作用,以达到提高铸坯表面质量,保证连铸顺行的目的。
【对保护渣熔化模式有何要求?】在连铸过程中加入到结晶器的保护渣,要完成上述五个方面的功能,必须要求保护渣粉有规定的熔化模式,也就是要求在钢水面上形成所谓粉渣层—烧结层一液渣层的所谓三层结构。
添加到结晶器高温钢液(1500℃左右)面上低熔点(1100~1200℃)的渣粉,靠钢液提供热量,在钢液面上形成了一定厚度的液渣覆盖层(约10~l5mm),钢水向粉渣层传热减慢,在液渣层上的粉渣受热作用,渣粉之间互相烧结在一起形成所谓烧结层(温度在900~600℃),在烧结层上粉渣接受从钢水传递的热量更少,温度低(<500℃),故保持为粉状,均匀覆盖在钢水面上,防止了钢水散热,阻止了空气中的氧进入钢水。
在拉坯过程中,由于结晶器上下振动和凝固坯壳向下运动的作用,钢液面的液渣层不断通过钢水与铜壁的界面而挤入坯壳与铜壁之间,在铜壁表面形成一层固体渣膜,而在凝壳表面形成一层液体渣膜,这层液体渣膜在结晶器壁与坯壳表面起润滑作用,就像马达轴转动时加了润滑油一样。
同时,渣膜充填了坯壳与铜壁之间气隙,减少了热阻,改善了结晶的传热。
随着拉坯的进行,钢液面上的液渣不断消耗掉,而烧结层下降到钢液面熔化成液渣层,粉渣层变成烧结层,再往结晶器添加新的渣粉,使其保持为三层结构,如此循环,保护渣粉不断消耗。
【如何实现使结晶器保护渣粉形成所谓“三层结构”?】要发挥保护渣5个方面功能,就必须使添加到结晶器渣粉形成“三层结构”。
要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度,也就是说,加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体,而是逐步熔化。
保护渣的成分及作用保护渣是指在冶金过程中,由于金属液面的氧化、挥发和热量释放等因素,形成的一层氧化物和其他杂质的混合物。
保护渣在冶金工业中具有重要的作用,可以保护金属液面不受氧化和挥发的影响,同时还可以调节金属液的温度、化学成分和流动性等,从而保障冶金过程的顺利进行。
保护渣是由多种成分组成的复合体系,其中主要成分包括氧化物、碳酸盐、硅酸盐、氟化物、氯化物、硫酸盐等。
这些成分在保护渣中起到不同的作用,下面对其主要成分及作用进行详细介绍。
1.氧化物氧化物是保护渣的主要成分之一,包括FeO、MnO、SiO2、Al2O3等。
在冶金过程中,金属液面受到氧化和挥发的影响,会产生大量的氧化物,这些氧化物会形成一层保护渣,防止金属液面继续氧化和挥发。
同时,氧化物还可以吸收金属液面中的杂质和气体,减少金属液面中的不纯物质含量,提高金属的纯度。
2.碳酸盐碳酸盐在保护渣中的含量相对较低,但其作用也非常重要。
碳酸盐可以与金属液面中的氧化物反应,生成CO2,从而减少金属液面中的氧化物含量。
此外,碳酸盐还可以调节保护渣的酸碱度,保持金属液面中的化学平衡。
3.硅酸盐硅酸盐是保护渣中的另一种重要成分,包括SiO2、CaO-SiO2等。
硅酸盐可以增加保护渣的粘度和流动性,从而保护金属液面不受氧化和挥发的影响。
此外,硅酸盐还可以吸收金属液面中的杂质和气体,提高金属的纯度。
4.氟化物氟化物在保护渣中的含量很低,但其作用也非常重要。
氟化物可以降低保护渣的熔点和粘度,从而提高保护渣的流动性和渗透性,使其更容易覆盖在金属液面上。
此外,氟化物还可以吸收金属液面中的氧化物和杂质,提高金属的纯度。
5.氯化物氯化物在保护渣中的含量也很低,但其作用与氟化物类似。
氯化物可以降低保护渣的熔点和粘度,提高保护渣的流动性和渗透性。
此外,氯化物还可以吸收金属液面中的氧化物和杂质,提高金属的纯度。
6.硫酸盐硫酸盐在保护渣中的含量也很低,但其作用非常重要。
硫酸盐可以与金属液面中的氧化物反应,生成SO2,从而减少金属液面中的氧化物含量。
保护渣保护渣mold powderbaohuzha 保护渣(mold powder)浇注过程中覆盖在钢锭模或结晶器内钢液面上稳定浇注操作和改善钢表面质量的一种合成渣。
保护渣按使用范围可分为模注保护渣和连铸保护渣。
浇注过程钢表面产生的缺陷如重皮、翻皮、夹渣、裂纹等,往往都与保护渣性能及操作有关。
渣保护浇注是钢浇注中最常用、最有效的一种工艺。
保护渣在浇注过程中的功能有:(1)防止钢水再氧化;(2)减少钢液面的热损失,防止钢液面过早凝固结壳;(3)溶解吸收钢水表面的夹杂;(4)控制钢坯的传热速度,减少钢坯凝固层厚度方向上的温度梯度产生的热应力;(5)在结晶器与坯壳之间起润滑作用。
对模注保护渣来说主要是前3种功能,而连铸保护渣则具有所有的功能。
及粉体特性有关。
常用熔剂有苏打(NaZCO:)、冰晶石模注保护渣可分为上注保护渣和下注保护渣,按(NaoA13FI‘)、硼砂(NaZB;0:)及氟化物(CaF:、NaF) 其性能有绝热型与吸收型两种。
模注保护渣与连铸保等。
它们均能有效降低熔融温度,加快熔融速度,得到护渣按原料及制备方法不同,有以发电厂飞灰或石墨适宜的猫度。
碳是保护渣中不可缺少的材料,它有效调矿粉等为基的粉状保护渣,合成保护渣,预烧结、预熔节熔化速度,改善烧结倾向,提高粉渣的保温性能,控保护渣与颖粒保护渣.使用最广泛的是合成的粉状保制熔渣的氧化性。
护渣和颖粒保护渣。
当浇注时,模注保护渣以袋装或吊挂方式加入钢保护渣的成分通常是以二氧化硅一氧化钙一三氧锭模内,其加入方法如图。
模注保护渣一旦与钢水接化二铝为基,添加适量的碱土氧化物(如NaZO、LiZO、触,立即被加热、熔融、烧结。
在钢液面上形成三层结K20等)、氟化物(如CaFZ、NaF等)及碳质材料(如石构,在靠近钢液面上为熔融层,熔融层上为烧结层,最墨、焦炭、石油焦及碳化合物等)。
上面是粉状层。
粉状层起着隔热保温作用,熔融层可以保护渣的主要理化性能有:熔融温度、熔融速度、减少从大气中吸收氧、氢、氮等气体,溶解吸收夹杂物,猫度、表面张力、结晶温度等。
我叫保护渣,是钢铁工业冶金辅料大家庭中的一员,可由以SiO2、CaO、Al2O3为主要成分的硅酸盐基料,如水泥熟料、硅灰石、长石、石英、火山灰等配制而成。
根据形态的不同,我分为粉末型、实心颗粒型和空心颗粒型。
根据基料加工和熔剂配入方式的不同,我的生产方法有预熔型、混合型和烧结型。
混合型就是将各种原材料混合均匀、磨细、烘干或成浆、喷雾造粒;预熔型就是将原料和熔剂进行预熔,去除其中的挥发物,形成保护渣的基料,配入少量熔剂和炭质材料,制成各种需要的产品系列;烧结型生产方法既避免了无氟预熔渣在炉内下料困难、流动性差、基料熔化不均的现象,又可解决混合型生产方法中熔剂在使用过程中挥发大和水分难去除的问题。
在连铸作业时,每吨钢水中我的用量只有一公斤左右,虽然我的用量很少,却是影响连铸稳定生产和改善铸坯表面质量的关键,好比炒菜时的味精,有了我的参与,才能“烹饪”出平整光洁的铸坯。
我被加入至结晶器之后,在高温钢液的热量作用下,逐渐升温并发生烧结、熔化,在结晶器钢液面上形成双层、三层或多层的渣层结构,然后流入铸坯与结晶器壁的间隙中,在结晶器壁的冷却下,靠结晶器壁侧凝固形成固态渣膜,宛如鸡蛋清和鸡蛋壳之间的那层内膜,横亘在坯壳与结晶器之间,润滑铸坯并控制铸坯的传热。
随着结晶器振动和拉坯的进行,液渣和部分固渣膜被带出结晶器下口,在二冷水作用下与铸坯分离,由此完成保护渣的消耗过程。
我在进出结晶器的过程中,所发挥的作用可归结为:对结晶器钢液面绝热保温,避免钢液面结壳凝固;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。
而人们对于我的研究、生产和使用,就是如何有效地发挥这五项功能,确保不出现漏钢等生产事故并获得无缺陷的连铸坯。
根据连铸作业中所浇钢种、铸坯断面形状、大小、拉速和振动参数等的不同,技术人员经常为我量身打造在熔渣粘度、表面张力、熔化温度、熔化速度以及熔化均匀性等方面的特殊性能,并形成一系列专用保护渣,如高速连铸结晶器保护渣、超低碳钢用连铸结晶器保护渣、薄板坯连铸结晶器保护渣……以便更好地适应连铸技术的发展,满足对产品的更高要求。
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。
连铸保护渣技术发展1、结晶器保护渣的功能1.1.保护渣在结晶器中的分布结晶器保护渣是一种用于连续铸钢的人工合成渣,它被连续地加到结晶器钢液面上,熔化后成为液渣而从铸坯与结晶器壁间隙向下流出。
图1示出了保护渣在连铸结晶器内总的分布情况,钢液面上的保护渣通常有四层典型层状结构:(1)、位于最顶层的未熔、未反应的黑色固渣层;(2)、位于中间的多相烧结层;(3)、固渣开始熔化的糊状区;(4)、直接与钢液接触的熔渣层;当然,在弯月面处熔渣与水冷结晶器铜壁接触还产生渣圈。
渣圈具有从固态到液态的完全不同的相结构特征(即玻璃体、结晶体和液体),根据其尺寸大小,这种多相契形渣圈硬块(它随结晶器上下运动)对弯月面区的传热过程有很大影响。
弯月面处的渣圈厚度约1~3mm并部分取决于保护渣性能。
弯月面下结晶器与铸坯间隙的渣膜中的渣膜由紧靠结晶器的固态渣膜和直接与铸坯接触的液态渣膜组成。
沿不清楚这种渣膜是以一薄层覆盖整个铸坯表面,还是更倾向于断断续续地部分覆盖铸坯表面。
1.2.保护渣的功能保护渣功能有:✧润滑铸坯;✧控制铸坯向结晶器传热;✧对结晶器钢液表面绝热保温;✧防止钢液氧化;✧吸收上浮到钢液表面的夹杂。
最重要的两项功能是润滑和控制传热,这将在后面作详细讨论;保温功能:保护渣应避免结晶器钢液面特别是靠近结晶器壁弯月面区部分凝固。
提高保护渣的保温性可提高弯月面区的温度,有助于铸坯减轻振痕及针孔等皮下缺陷。
影响保温性的主要因素是未熔层的比重,但渣中碳质材料垢物理状态对保温性也有影响。
防止氧化功能:含Fe2O3、MnO低的连续分布的熔渣层能将钢液面与空气隔离而有效的防止钢液氧化。
吸收夹杂功能:熔渣可吸收钢液中上浮的Al2O3等非金属夹杂物。
提高碱度(通常重量百分比CaO/SiO2在0.8~1.25)和降低渣中Al2O3原始含量有助于提高保护渣吸收非金属夹杂物的能力。
1.3.关键因素保护渣对连铸工艺顺行和铸坯表面质量有决定作用。
1.基础材料设计保护渣的基本组分:主要化学成分是SiO2, CaO, Al2O3。
它们在保护渣中占的比例是50 -80%。
2. 熔剂材料具有控制保护渣的粘度和熔化行为的能力。
主要组元是Na2O, Li2O, K2O, F 等。
–如)Na2CO3,CaF2,Li2CO3等。
3. 碳质材料(骨架材料)具有控制保护渣熔速的能力碳的类型(炭黑,焦炭,石墨等)不同的钢种选用不同的保护渣,成分的变化主要考虑以下保护渣物理化学特性:2.1 碱度一般定义为组分中(R=CaO%/SiO2%)的比值。
它是反映保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标,同时也反映了保护渣润滑性能的优劣。
通常碱度大,吸收夹杂物的能力也大,但它的析晶温度变大,导致传热和润滑性能恶化。
2.2 粘度它是衡量保护渣润滑性能的重要指标。
目前通常采用旋转法测定或根据经验公式计算。
现在大多测其在1300℃条件下的值,常用保护渣的粘度(1300℃)为0 .05~0.15Pa.s。
它受化学成分和温度的控制,生产中主要靠助熔剂来调节。
要想得到高质量铸坯且不发生粘结漏钢,必须要选择合适粘度的保护渣。
保护渣粘度过低,液渣大量流入缝隙,造成渣膜不均匀,局部凝固变缓,导致凝固坯壳变形,引起纵裂和拉漏事故;粘度过大,会使铸坯表面粗糙。
2.3 熔化温度它包括烧结起始温度、软化温度或叫变形温度、半球点温度和流动温度。
实际应用中是将渣料制成锥形3×3 mm的标准试样,在显微镜中测定。
当以一定的升温速度使试样加热到由圆柱形变为半球形时的温度,称为熔化温度。
连铸生产中通常将保护渣的熔化温度控制在1200℃以下。
它主要受保护渣的成分、碱度以及Al2O3含量等因素的影响,熔化温度过高,润滑作用差并且不均匀。
2.4 结晶温度(析晶温度)它是影响凝固坯壳导热的重要参数。
对裂纹敏感性特强的包晶类钢种应使用结晶温度高的保护渣。
它主要受化学成分的影响,尤其是碱度。
通常可以在测保护渣粘度时进行,当保护渣在降温过程中,从粘度-温度曲线上发现熔渣有结晶现象。
浇注过程中覆盖在钢锭模或结晶器内钢液面上稳定浇注操作和改善钢表面质量的一种合成渣。
保护渣按使用范围可分为模注保护渣和连铸保护渣。
浇注过程钢表面产生的缺陷如重皮、翻皮、夹渣、裂纹等,往往都与保护渣性能及操作有关。
渣保护浇注是钢浇注中最常用、最有效的一种工艺。
保护渣在浇注过程中的功能有:(1)防止钢水再氧化;(2)减少钢液面的热损失,防止钢液面过早凝固结壳;(3)溶解吸收钢水表面的夹杂;(4)控制钢坯的传热速度,减少钢坯凝固层厚度方向上的温度梯度产生的热应力;(5)在结晶器与坯壳之间起润滑作用。
对模注保护渣来说主要是前3种功能,而连铸保护渣则具有所有的功能。
模注保护渣可分为上注保护渣和下注保护渣,按其性能有绝热型与吸收型两种。
模注保护渣与连铸保护渣按原料及制备方法不同,有以发电厂飞灰或石墨矿粉等为基的粉状保护渣,合成保护渣,预烧结、预熔保护渣与颗粒保护渣。
使用最广泛的是合成的粉状保护渣和颗粒保护渣。
保护渣的成分通常是以二氧化硅一氧化钙三氧化二铝为基,添加适量的碱土氧化物(如Na2O、Li2O、K2O等)、氟化物(如CaF2、NaF等)及碳质材料(如石墨、焦炭、石油焦及碳化合物等)。
保护渣的主要理化性能有:熔融温度、熔融速度、黏度、表面张力、结晶温度等。
在使用过程中还要求其具有铺展性、保温性、吸收夹杂物的能力,以及化学反应性等。
这些性能与保护渣的原料和熔剂的种类、配比及粉体特性有关。
常用熔剂有苏打、冰晶石、硼砂及氟化物等。
它们均能有效降低熔融温度,加快熔融速度,得到适宜的黏度。
碳是保护渣中不可缺少的材料,它有效调节熔化速度,改善烧结倾向,提高粉渣的保温性能,控制熔渣的氧化性。
当浇注时,模注保护渣以袋装或吊挂方式加入钢锭模内,其加入方法如图。
模注保护渣一旦与钢水接触,立即被加热、熔融、烧结。
在钢液面上形成三层结构,在靠近钢液面上为熔融层,熔融层上为烧结层,最上面是粉状层。
粉状层起着隔热保温作用,熔融层可以减少从大气中吸收氧、氢、氮等气体,溶解吸收夹杂物,渗入到钢锭模与凝固层缝隙中形成渣膜,有效改善传热及表面质量。
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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。
结晶器保护渣的性能和特性1.简介在连铸生产中结晶器保护渣起着主要作用。
保护渣从结晶器顶部加入,向下移动逐步形成烧结层,熔融层和液渣层(见图1)。
液渣渗入结晶器铜板与坯壳之间,润滑坯壳。
但是,大部分的液渣进入铜板与坯壳之间后,遇水冷结晶器铜板凝结并形成玻璃状的固态渣膜(大约2毫米厚)。
薄液渣膜(大约0.1毫米厚)与坯壳一起移动并为其提供液态润滑。
同时,玻璃渣也可部分结晶。
一般认为固渣膜附在结晶器壁上,或者如果移动,一定比坯壳的速度慢得多。
结晶器振动防止坯壳粘结在结晶器上。
固渣膜的厚度和特性决定水平热传递。
总之,液渣膜控制润滑,固渣膜控制水平热传递。
图1:结晶器内形成的各种渣层应超过振幅,才能保证保护渣渗透良好(如坯壳的一般认为液渣层厚度dpool润滑),一般建议采用厚度>10毫米。
液渣层厚度影响渗入结晶器铜板与坯壳之间的液渣量和从钢水进到液渣中的夹杂物数量。
连铸生产中保护渣有下列功能:1)防止弯月面钢水被氧化2)保温,防止弯月面钢水表面凝结3)提供液渣润滑坯壳4)对浇铸钢种提供最佳水平热传递5)吸附钢水中的夹杂物所有上述功能都很重要,但在日常生产中最重要的润滑和水平热传递。
影响保护渣性能的基本因素如下:,振动特性)·浇铸条件(拉速,Vc·钢种和结晶器尺寸·结晶器液位控制(可导致振痕等)·钢流,其紊动可导致多种问题,如气泡和夹渣由此可见,要有效执行上述工作需要优化保护渣的物理性能。
结晶器保护渣的构成如下:70% (CaO+SiO),0-6%MgO,2-6%2Al2O3,2-10%Na2O(+K2O), 0-10%F带有其他添加物,如 TiO2, ZrO2, B2O3, Li2O和MnO。
碱度(%CaO/%SiO2)范围为0.7-1.3。
碳以焦碳,碳黑和石墨方式加入(2-20%),1)可控制保护渣的熔化速度,2)可在结晶器上部形成CO(g),防止钢水氧化。
保护渣的成分及作用浇注过程中覆盖在钢锭模或结晶器内钢液面上稳定浇注操作和改善钢表面质量的一种合成渣。
保护渣按使用范围可分为模注保护渣和连铸保护渣。
浇注过程钢表面产生的缺陷如重皮、翻皮、夹渣、裂纹等,往往都与保护渣性能及操作有关。
渣保护浇注是钢浇注中最常用、最有效的一种工艺。
保护渣在浇注过程中的功能有:(1)防止钢水再氧化;(2)减少钢液面的热损失,防止钢液面过早凝固结壳;(3)溶解吸收钢水表面的夹杂;(4)控制钢坯的传热速度,减少钢坯凝固层厚度方向上的温度梯度产生的热应力;(5)在结晶器与坯壳之间起润滑作用。
对模注保护渣来说主要是前3种功能,而连铸保护渣则具有所有的功能。
模注保护渣可分为上注保护渣和下注保护渣,按其性能有绝热型与吸收型两种。
模注保护渣与连铸保护渣按原料及制备方法不同,有以发电厂飞灰或石墨矿粉等为基的粉状保护渣,合成保护渣,预烧结、预熔保护渣与颗粒保护渣。
使用最广泛的是合成的粉状保护渣和颗粒保护渣。
保护渣的成分通常是以二氧化硅一氧化钙三氧化二铝为基,添加适量的碱土氧化物(如Na2O、Li2O、K2O等)、氟化物(如CaF2、NaF等)及碳质材料(如石墨、焦炭、石油焦及碳化合物等)。
保护渣的主要理化性能有:熔融温度、熔融速度、黏度、表面张力、结晶温度等。
在使用过程中还要求其具有铺展性、保温性、吸收夹杂物的能力,以及化学反应性等。
这些性能与保护渣的原料和熔剂的种类、配比及粉体特性有关。
常用熔剂有苏打、冰晶石、硼砂及氟化物等。
它们均能有效降低熔融温度,加快熔融速度,得到适宜的黏度。
碳是保护渣中不可缺少的材料,它有效调节熔化速度,改善烧结倾向,提高粉渣的保温性能,控制熔渣的氧化性。
当浇注时,模注保护渣以袋装或吊挂方式加入钢锭模内,其加入方法如图。
模注保护渣一旦与钢水接触,立即被加热、熔融、烧结。
在钢液面上形成三层结构,在靠近钢液面上为熔融层,熔融层上为烧结层,最上面是粉状层。
粉状层起着隔热保温作用,熔融层可以减少从大气中吸收氧、氢、氮等气体,溶解吸收夹杂物,渗入到钢锭模与凝固层缝隙中形成渣膜,有效改善传热及表面质量。