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1、·26·STEELMAKINGAug.1996õ试验研究õ保护渣的物性对熔渣摩擦力的影响张殿君 王子亮(安阳钢铁公司)摘 要 介绍了利用结晶器与铸坯之间的模拟装置对熔渣摩擦力测定的结果,分析和讨论了保护渣的粘度、熔化温度、结晶温度等物性对熔渣摩擦力的影响,测定的结果对研制新的保护渣具有一定的指导意义。关键词 保护渣的物性 摩擦力 影响INFLUENCESOFTHECASTINGPOWDER′SPROPERTLESONTHEFRICTIONALFORCEOFMOLTENSLAGZhangDianJunW
2、angZhiliang(AnyangIronandSleelCompany)AbstractTheresultofdeterminingthemoltenslagfrictionalforcethroughsimulatingtheconditionbetweenmoldandslabbyasimulationdevicewasintroduced,andtheinfluenceofthepowder'sviscosity、meltingpoint、crystallisationtemperature
3、andetc.onthemoltenslagfrictionalforcewasanalysedanddiscussed.Thedeterminedresulthascertainguidingsignificanceonpreparingnewtypesofcastingpowders.keywordspropertiesofcastingpowdersfrictionalforceinfluence.和1300℃时,熔渣摩擦力f随粘度G的变化1 前 言情况。图1为在1250℃时,熔渣摩擦力随粘度在
4、采用浸入式水口及浇注工艺的连铸生的变化情况;图2为在1300℃时,熔渣摩擦力产中,熔渣摩擦力的大小,直接关系到铸坯的随粘度的变化情况。表面质量。研究表明:较小的熔渣摩擦力,良好的润滑性能,是生产高质量铸坯的重要前提条件。如何降低熔渣摩擦力,改善结晶器与铸坯之间的润滑条件,一直是广大连铸工作者所关心和研究的重要课题。本文介绍的是利用结晶器与铸坯之间的模拟装置,在高温状态下,应用传感器测试熔渣摩擦力,根据测定结果,分析和探讨了保护渣物性对熔渣摩擦力的影响。2 粘度对熔渣摩擦力的影响为了考察粘度对熔渣摩擦力
5、的影响,分别测定了熔化温度相近的保护渣,在1250℃图1 熔渣摩擦力同粘度的关系(1250℃)©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.炼 钢1996年8月STEELMAKING·27·阻力F大小相等而方向相反的切向力F′。流体内摩擦力F的大小与速度Vc成正比,与接触面的面积A成正比,与两平板间的垂直距离dL成反比,表达式为:图2 熔渣摩擦力同粘度的关系(1350℃)图3 两平行板之间的粘性流体由图1和图2中可以看出
6、,无论测试温度VCF=GA(1)如何,熔渣摩擦力总是随着粘度的变化而变dL2化的。低粘度的熔渣具有较小的摩擦力,高粘式中 A——接触面的面积,m度的熔渣具有较大的摩擦力,熔渣摩擦力随当用单位面积上的摩擦力表示时,即:着粘度的升高而增大。5VCfL=G(2)5dL在对结晶器与铸坯间熔渣摩擦力进行分 在两流层之间的距离$dL趋于零时,则析研究时,大都将熔渣在结晶器与铸坯之间有的状态假设为牛顿流体在两平行板间的流[1,2]VC$VC5VC动。=Lim==r(3)dL$dL5dL[3]根据流体力学的原理可知
7、:在流体中,式中 r——速度梯度或称为切变率当两层流体之间有相对运动时,会产生平行式(3)代入式(2)中于接触面的力——切向力,运动快的流层对fL=Gr(4)运动慢的流层施以拉力,运动慢的流层对运 关系式(2)或者式(4)就是决定流体内摩动快的流动施以阻力,这一对力被称为内摩擦力大小的粘性定律,也称为牛顿粘性定擦力。[3]律。式中比例系数G是由流体本身性质所当粘性流体处于上平板以速度Vc沿X决定的量,称为动力粘性系数,或简称粘度。轴方向运动,下平板保持静止不动,板间垂直由式(4)可以看出,流体的粘度
8、越大,内摩擦距离为dL的两平行板之间时(见图3),由于力也越大,即单位面积上的摩擦力越大。粘性流体附着于它所接触的固体表面,因而综上所述,实验中测试的结果与理论分与上平板接触的流体将以速度Vc运动,而析的结果是一致的。与下平板接触的流体将静止不动,它们之间的流体均作平行于平板的运动,而其速度是3 熔化温度对熔渣摩擦力的影响由下平板处的零均匀地变化到上平板处的速为了考察保护渣熔化温度对熔渣摩擦力度Vc。这就是说,平板之间的各流层都将会的影响,分别测定了具有
