過(guò)渡族金屬氧化物對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶行為的影響.pdf

1、連鑄保護(hù)渣對(duì)連鑄工藝的順行和提高鑄坯表面質(zhì)量具有重要影響，是連鑄過(guò)程中關(guān)鍵材料之一。在連鑄過(guò)程中，熔融保護(hù)渣滲入鑄坯坯殼和結(jié)晶器銅壁之間形成由固渣層(1～2mm厚)組成的固渣膜和液渣層組成的液渣膜(0.1mm厚)，有時(shí)固渣層還會(huì)部分析晶。固態(tài)渣層的性質(zhì)控制著從鑄坯到結(jié)晶器的傳熱，而液態(tài)渣層的性質(zhì)和厚度控制著鑄坯與結(jié)晶器之間的潤(rùn)滑。提高保護(hù)渣結(jié)晶性能可以降低玻璃體的輻射傳熱和晶體的傳導(dǎo)傳熱，這是目前國(guó)內(nèi)外控制裂紋敏感性鋼種鑄坯表面裂紋的常

2、用方法，但提高結(jié)晶性能容易惡化鑄坯潤(rùn)滑狀況。因此，對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶性能的調(diào)控非常關(guān)鍵。 本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《低紅外輻射非晶態(tài)保護(hù)渣生成機(jī)理的研究》(項(xiàng)目編號(hào)為50474024)和重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目《過(guò)渡族金屬氧化物對(duì)連鑄保護(hù)渣析晶及紅外透射性能的影響研究》(項(xiàng)目編號(hào)為2006BB4200)的資助下，基于過(guò)渡族金屬氧化物可以降低渣膜低紅外透射能力的研究，研究過(guò)渡族金屬氧化物對(duì)保護(hù)結(jié)晶行為的調(diào)控機(jī)理，探討過(guò)渡族金屬氧化物含量

3、對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶溫度、結(jié)晶率、結(jié)晶礦相以及析晶速率的影響規(guī)律，為保護(hù)渣中過(guò)渡族金屬氧化物的加入種類和量提供參考依據(jù)。另外，在實(shí)驗(yàn)室條件下，觀測(cè)保護(hù)渣的析晶過(guò)程，構(gòu)建保護(hù)渣的TTT曲線和析晶動(dòng)力學(xué)曲線，研究冷卻速率對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶溫度的影響，構(gòu)建保護(hù)渣的CCT曲線，為模擬實(shí)際過(guò)程中保護(hù)渣的凝固行為提供有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 ①實(shí)驗(yàn)證明保護(hù)渣在恒溫和連續(xù)冷卻的條件下能析出晶體，晶體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中觀測(cè)到一次晶軸、二次晶軸的出現(xiàn)；溫度和過(guò)冷度對(duì)保

4、護(hù)渣晶體的形貌和大小有較大的影響。 ②MnO和TiO<,2>的加入抑制了保護(hù)渣晶體的析出。MnO的加入，結(jié)晶溫度總的趨勢(shì)是下降，0～2％，結(jié)晶溫度升高，2％～4％，結(jié)晶溫度急劇下降，4％～8％，結(jié)晶溫度變化不大，MnO含量的增加，保護(hù)渣結(jié)晶率迅速下降，渣中主要析出Ca<,4>Si<,2>O<,7>F<,2>和少量的CaMnSi<,2>O<,6>、NaMnSi<,2>O<,6>、Mn<,2>SiO<,4>晶體。TiO<,2>的加入

5、到低堿度的基渣中，結(jié)晶溫度隨含量的增加而升高，高堿度的基渣中加入TiO<,2>，結(jié)晶溫度隨含量的增加而下降，結(jié)晶率也隨之減小，渣中主要析出Ca<,2>Si<,2>O<,7>F<,2>和少量的Ca<,2>SiO<,4>、Ca<,2>Al(AlSi<,7>O<,7>)和CaTiO<,3>晶體。 ③本實(shí)驗(yàn)條件下，含TiO<,2>渣隨冷卻速率的增大，結(jié)晶溫度降低，且降低的幅度較大。冷卻速率對(duì)含MnO渣的結(jié)晶溫度影響比較復(fù)雜。 ④