2―sio2保护渣系凝固收缩性研究'--连铸cao―caf2―sio2保护

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1、2—Si02保护渣系凝固收缩性研究'>连铸CaO-CaF2-SiO2保护渣系凝固收缩性研究【摘要】本研究主要针对不同碱度与氟含量的CaO-CaF2-SiO2保护渣系凝固收缩情况以及与结晶性能；根据生产实践和实验数据分析研究保护渣的组分及结晶性能对凝固收缩性能的影响。实验结果表明：在保护渣的玻璃体向结晶体的转化过程中，出现了体积膨胀现象，组分含量不同，体积变化率也不不同；保护渣的结晶性能与凝固收缩情况密切相关；冷却速度不同获得的同一凝固相的密度不同。【关键词】保护渣；凝固；收缩[Abstract]Inthispaper,thestudyfocusedonthesolidif

2、icationcontractionandcrystallinityofCaO-CaF2-Si02moldfluxesindifferentbasicityandfluoridecontent；accordingtotheexperimentaldata,analyzedtheimpactofmoldfluxescompositionandcrystallinitytosolidificationcontraction.Theresultswereasfollows：Inthesolidifyingprocess,thesystemsofthemoldfluxesarev

3、olumeincrease,themoldfluxeswhichhavedifferentcomponentshavethedifferentvolumechangerate；Thereareintimaterelationshipbetweenthecrystallinityandvolumechangerateofthemoldfluxes；themoldfluxeswhicharecooledindifferentcoolingratehavedifferentvolumechangerate.[Keywords]Moldfluxes；solidification；

4、contraction1.前言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消耗材料［1］，在连铸工艺中起着至关重要的作用，对结晶器钢液面绝热保温、隔绝空气杜绝二次氧化、吸收钢液中上浮的夹杂物、润滑运动的铸坯、均匀传热等重要功能[2]。连铸生产过程中通常采用增加固态渣膜的厚度来控制传热，而固态渣膜厚度的增加势必导致液态渣膜减薄，不利于铸坯的润滑。如何协调保护渣传热与润滑的关系成为连铸生产中的重点与难点［3］。通过对结晶器内渣膜的观察发现，有些组分的固态渣膜内有气孔产生，产生的气孔将增大热阻，从而减小对铸坯传热，利于易裂钢种的冶炼，态渣膜有良好的传热性能，熔渣内不应有

5、高熔点的晶体析出［4-5］。这因为晶体的析出会增大熔渣的粘度，使熔渣的润滑变差，铸坯可能出现纵裂，并且晶体的析出会降低熔渣的传热能力［6］。针对这一现象，固态渣膜气孔多、凝固温度低、液态渣膜厚的保护渣有助于控制渣膜的传热和促进铸坯的润滑，为寻找具有这种功能保护渣，研究不同组分保护渣的凝固收缩性能显得很重要。连铸保护渣是以CaO-SiO2-A12O3为基料，Na20、CaF2等为熔剂，炭质组分作为骨架材料的一种硅酸盐材料。本文主要对该保护渣系不同碱度和氟含量条件下考察熔渣的凝过程收缩特性。1.试验方法本设计主要通过测试不同氟含量、不同碱度CaO-CaF2-SiO2保护渣系的

6、结晶体、玻璃体的密度，评价不同组分的保护渣凝固过程中的收缩情况。同时结合与保护渣结晶性能相关的指标定性评价保护渣的凝固收缩特性。将1300°C下的熔融渣，直接置于空气中，冷却后得到结晶体；将熔渣倒入油中，冷却后即得到玻璃体。分别测定密度及体积变化率，并对结晶体和玻璃体在不同冷却速度下进行对比试验。2.试验过程及分析3.1试验渣成分的设计3.2CaO-CaF2-SiO2渣系结晶性能、凝固收缩性能CaO-CaF2-SiO2渣系为高CaF2低Na20含量保护渣。表3.2为测得的该渣系的碱度、粘度、断面形貌、玻晶密度、体积变化率等实验数据。(1)组分对结晶性能、凝固收缩性能的影响

7、结合渣的成分及实验数据可看出，在碱度(1.40)不变的情况下，随着B203含量增加，渣的粘度逐渐减小，熔化温度也逐渐减小，结晶率也由100%降到65%;结晶体、玻璃体的密度都逐渐减小，且在冷凝析晶过程中出现了体积膨胀，结晶率强的渣比结晶率弱的渣体积膨胀小。从渣成分表可知F-4〜F-7均为无硼渣，由实验数据表中可看出，在高碱度条件下，渣的结晶性能很强，空冷下全结晶。随着碱度的降低，粘度逐渐减小，熔化温度也都逐渐减小。冷凝析晶过程中出现了体积膨胀，结晶体断面晶粒粗，有少量气孔，体积膨胀率相差不大。当结晶率为零时，体积膨胀率相当大。