FTSC薄板坯连铸机结晶器形状及保护渣性能对铸坯表面纵裂纹缺陷的影响

以唐钢FTSC薄板坯连铸机为基础,研究了结晶器漏斗形状及保护渣性能对热轧酸洗板表面纵裂纹的影响.结果表明,漏斗结晶器的漏斗曲线及整个结晶器在横截面与纵剖面上与坯壳形状的匹配,是影响铸坯纵裂的主要因素,同时保护渣起到重要的作用.     

37Mn5钢圆坯纵裂原因与对策

37Mn5钢圆坯常用于生产石油管钢,这种材质的石油套管是石油钻探用重要器材,属裂纹敏感性钢种,在连铸生产中易在铸坯表面产生纵裂.阐明了37Mn5钢在连铸生产中产生纵裂的主要原因,并综述了目前控制纵裂产生的具体措施,重点强调了协调好保护渣各项理化性能才是抑制37Mn5钢表面纵裂的关键.     

保护渣物性对圆坯表面纵裂的影响

为了防止圆坯在生产过程中产生纵裂问题,研究了5种保护渣的熔点、熔速、粘度和成分等对规格为φ150 mm的20#圆坯表面纵裂的影响。结果表明：熔速适中、熔点小于1 165℃、粘度约为0.3 Pa·S的连铸保护渣对该钢种减少表面纵裂有利。该钢种保护渣中的w（）C=7%~13%和w（Al）2O3=3%~4.5%时纵裂发生率低。     

超低碳钢新型连铸保护渣的开发

采用BN替代碳质材料 ,作为连铸保护渣的骨架粒子 ,研究开发出一种新型的超低碳钢连铸保护渣·新型连铸保护渣在绝热保温性能、熔化特性、粘性特征、夹杂物吸收能力和结晶性能等方面与传统连铸保护渣十分接近·新型连铸保护渣 ,可以彻底解决超低碳钢结晶器内钢液增碳和铸坯表面渗碳问题 ,而且不会发生超低碳钢结晶器内钢液增硼和铸坯表面渗硼问题·新型骨架粒子BN可以使连铸保护渣JRBW增大、熔化速度降低、粘度减小、Al2 O3 吸收速率增大、熔化温度降低、凝固温度降低、结晶温度降低     

连铸结晶器内保护渣渣膜状态的数学模拟

建立了考虑保护渣参与传热的铸坯凝固模型,计算结晶器内铸坯收缩产生的气隙大小,确定存在于结晶器与铸坯间保护渣渣膜的温度、厚度和存在状态,分析保护渣的润滑能力及连铸工艺条件对保护渣的物性要求。得出以下结论：熔化温度越低,液态渣膜越厚,在结晶器内渣膜保持长度越长;对于一定熔化温度的保护渣,存在最佳拉坯速度以提供高佳液体润滑;浇铸温度越高,液态渣膜厚度越大。     

连铸保护渣物质组成对其结晶性能影响的研究进展

针对传热与润滑两者之间的矛盾,不同钢种对保护渣及渣膜性能的要求不同,适宜的保护渣物质组成是熔渣结晶和渣膜形成的关键,因此,掌握各组分对结晶性能的影响规律,可以设计出保护渣合理的物质组成,实现控制渣膜结构以满足不同钢种对润滑与传热的要求.主要综述了保护渣中各物质组成对结晶温度、析晶速率、结晶矿相及结晶率等性能影响的研究成果,并指出了目前研究的局限性,同时就继续深入研究保护渣物质组成及渣膜的结晶性能提出了几点建议.     

利用TEC方法定量分析连铸保护渣结晶比

采用HF-200渣膜热流模拟仪获取了两种不同Li_2O含量的高铝钢连铸保护渣的固态渣膜和水淬渣,通过研磨、过筛和压样得到满足热膨胀仪实验尺寸的样品.利用热膨胀曲线(thermal expansion curve,TEC)法测定保护渣结晶比及其重现性,并通过DSC方法进行验证.结果表明:TEC方法能够测定保护渣的结晶比,其结果的重现性较好,相差最大2.7%,并且TEC测定结果与DSC测定结果相吻合;TEC开始收缩温度点和DSC玻璃化转变温度点一致,比DSC出现峰值的温度点要低;相比DSC法,TEC方法不会因为基线而产生积分误差,是一种研究保护渣结晶性能较好的方法.     

BaO在连铸保护渣中的作用

本文研究了BaO在连铸结晶器用保护渣中的作用。重点考虑了BaO对保护渣的熔化温度、粘度、吸收夹杂能力和玻璃态形成的影响。 实验结果表明,保护渣中含有一定数量的BaO,可以降低其熔化温度、粘度,阻碍渣中高熔化温度质点的形成及熔渣的结晶,因而将增加保护渣吸收夹杂的能力,改善熔渣膜在结晶器与铸坯间的润滑。     

电导法测量保护渣结晶温度

为了解决现行保护渣结晶温度测量手段存在着各种不足的问题,提出了电导法的研究思路.在理论分析了液渣电导激活能与析出相成分、结晶率之间的关系后,设计出了一种简易的测量方法,并采用差热分析(DTA)、偏光显微镜和X射线衍射法对其相关的测量结果进行了验证.结果表明:该测量方法准确度高,成本较低,对主要析出相的判断基本正确,可作为保护渣结晶温度的新型研究手段.     

冷却速率对连铸保护渣结晶性能的影响

采用WCT－2型差热分析天平和LEITZ光学显微镜（配有1350℃高温热台），研究了冷却速率对连铸保护渣结晶性能的影响。研究结果表明：随冷却速率提高，保护渣的结晶温度显著降低，结晶率降低，晶体尺寸减小，晶形也有很大改变。     

TiO_2对连铸保护渣非等温结晶过程的影响

采用热丝法、X射线衍射(XRD)以及矿相方法研究TiO2对保护渣非等温结晶过程的影响.结果表明:枪晶石是含钛保护渣的主要物相.在综合碱度为1.3的基础渣中加入质量分数2%～8%TiO2后,随着TiO2的加入,渣样开始析出了少量的Ca2SiO4、Ca2Al(AlSi7O7)、Ca2SiO2F2和CaTiO3晶体.虽然加入TiO2,促进了析晶种类的增加,但保护渣的结晶过程的时间延长,且保护渣的结晶速率和结晶率降低.因此,加入TiO2后,抑制了保护渣的析晶,从而保证在控制渣膜热流的前提下,提高玻璃态的比例以改善润滑.     

Solidification and crystallization properties of CaO-SiO2-Na2O based mold fluxes

Crystallization properties play an important role in keeping a smooth running of continuous casting process and high surface quality of cast strands. To reduce fluorine pollution in slag, a new type of CaO-SiO₂-Na₂O (CSN) based mold flux was studied. The solidification and crystallization properties, including crystallization temperature, crystallization ratio and solidification mineragraphy, were measured, which were compared with the CaO-SiO₂-CaF₂ (GF) mold flux. The results show that the crystallization performance is equal to the high fluoride mold powder and CSN can be used for peritectic steel grades sensitive to longitudinal cracking in continuous casting.     

连铸结晶器保护渣结晶温度

实验采用ＷＣＴ－２型微机差热天平,用来研究了保护渣的化学组成和冷却速率对其结晶温度的影响。结果表明：（１）在实验条件下,碱度升高,保护渣的结晶温度先升高后降低;（２）Ｆ＾－含量增加,保护渣的结晶温度提高;（３）随着Ｎａ２Ｏ,Ａｌ２Ｏ３,ＭｇＯ含量的增加,保护渣的结晶温度下降;（４）保护渣的结晶温度随冷却速率的增加略有下降。     

Crystallization behavior of F-free mold fluxes

The time-temperature-transformation (TTT) diagrams of F-free mold fluxes was constructed using single hot thermocouple technique (SHTT) and confocal scanning laser microscopy (CSLM) to study the crystallization behavior of F-free mold fluxes. The tendency of crystallization is found to increase whereas the incubation time decreases with increasing basicity. Zirconia addition enhances the crystallization tendency due to its limited solubility in the slag melt and the solid particles acting as nucleation sites. Pseudo-wollastonite is found to precipitate in the slag with low basicity (CS-1 and CS-2), kilchoanite and larnite are formed with further increasing basicity (CS-3), and larnite is finally formed as the basicity beyond unit (CS-4). The crystal morphology changes with varying compositions and isothermal temperatures. The measured growth rate is found to be linear with time under isothermal conditions and decreases with increasing isothermal temperature.     

不同合成方法对单辛基磷酸钛性质的影响

本文论述了新型离子交换剂──单辛基磷酸钛的三种不同合成方法，研究了不同 合成方法对产物结晶行为、比表面和孔径的影响关系．结果表明，直接沉淀法制得高比表面 积的无定型产物，ＨＦ酸重结晶法可得到高结晶度、低比表面积的产物．回流法所得产物的 表面性质介于上述两者之间．     

稀土氧化物对结晶器保护渣理化性质的影响

针对在结晶器喂稀土过程中,稀土的氧化产物进入保护渣熔融层,影响和限制了保护渣冶金性能发挥的主要问题,系统测定了稀土氧化物对结晶器保护渣熔化温度、黏度和结晶温度的影响.结果表明,随稀土氧化物含量增加,保护渣熔化温度、黏度和结晶温度显著升高.保护渣中添加少量B2O3和Li2O作为新的助熔剂使用,可以显著削弱稀土氧化物对保护渣理化性能的影响.进而可以为开发成分和性能更为合理的新型稀土钢结晶器保护渣提供理论依据.     

w(CaO)/w(Al2O3)对钙铝基保护渣结晶性能的影响

利用热丝法测试技术,结合扫描电镜和能谱分析,研究了不同w(CaO)/w(Al₂O₃)条件下钙铝基保护渣的结晶性能.结果表明,较低w(CaO)/w(Al₂O₃)下,保护渣结晶物相为LiAlO₂和CaO·Al₂O₃.其析出由渣中的Li⁺离子和Ca²⁺离子分别对高聚合度铝氧四面体结构的电荷补偿所致.而且,Li⁺离子优先参与,LiAlO₂优先析出.较高w(CaO)/w(Al₂O₃)下,结晶物相转变为LiAlO₂和3CaO·Al₂O₃.其变化原因为,CaO相对质量分数提高,保护渣聚合度降低,Ca²⁺离子和低聚合度铝氧四面体结构单元Q²结合而形成3CaO·Al₂O₃并析出.随着w(CaO)/w(Al₂O₃)由1.13提高至1.82,钙铝基保护渣析晶能力先减弱然后增强.在w(CaO)/w(Al₂O₃)为1.50和1.82时分别具有最弱和最强的析晶能力.