過渡族金屬氧化物對保護渣結(jié)晶行為的影響.pdf

1、連鑄保護渣對連鑄工藝的順行和提高鑄坯表面質(zhì)量具有重要影響，是連鑄過程中關(guān)鍵材料之一。在連鑄過程中，熔融保護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)，有時固渣層還會部分析晶。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)晶器之間的潤滑。提高保護渣結(jié)晶性能可以降低玻璃體的輻射傳熱和晶體的傳導傳熱，這是目前國內(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滑狀況。因此，對保護渣結(jié)晶性能的調(diào)控非常關(guān)鍵。 本文在國家自然科學基金項目《低紅外輻射非晶態(tài)保護渣生成機理的研究》(項目編號為50474024)和重慶市自然科學基金項目《過渡族金屬氧化物對連鑄保護渣析晶及紅外透射性能的影響研究》(項目編號為2006BB4200)的資助下，基于過渡族金屬氧化物可以降低渣膜低紅外透射能力的研究，研究過渡族金屬氧化物對保護結(jié)晶行為的調(diào)控機理，探討過渡族金屬氧化物含量

3、對保護渣結(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，為保護渣中過渡族金屬氧化物的加入種類和量提供參考依據(jù)。另外，在實驗室條件下，觀測保護渣的析晶過程，構(gòu)建保護渣的TTT曲線和析晶動力學曲線，研究冷卻速率對保護渣結(jié)晶溫度的影響，構(gòu)建保護渣的CCT曲線，為模擬實際過程中保護渣的凝固行為提供有價值的實驗數(shù)據(jù)。 ①實驗證明保護渣在恒溫和連續(xù)冷卻的條件下能析出晶體，晶體的生長發(fā)育過程中觀測到一次晶軸、二次晶軸的出現(xiàn)；溫度和過冷度對保

4、護渣晶體的形貌和大小有較大的影響。 ②MnO和TiO<,2>的加入抑制了保護渣晶體的析出。MnO的加入，結(jié)晶溫度總的趨勢是下降，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本實驗條件下，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。冷卻速率對含MnO渣的結(jié)晶溫度影響比較復雜。 ④