過渡族金屬氧化物對(duì)連鑄保護(hù)渣紅外輻射傳熱性能影響的研究.pdf

1、在連鑄過程中，熔融保護(hù)渣滲入鑄坯坯殼和結(jié)晶器銅壁之間形成一層由固渣層和液渣層組成的渣膜，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)晶器之間的潤滑。為了控制裂紋敏感性鋼種鑄坯表面產(chǎn)生縱裂，必須調(diào)整保護(hù)渣渣膜的傳熱特性，控制鑄坯向結(jié)晶器的傳熱。鑄坯向結(jié)晶器的傳熱包括兩個(gè)方面，一是鑄坯向結(jié)晶器的的傳導(dǎo)傳熱，二是鑄坯向結(jié)晶器的的輻射傳熱。本文圍繞控制通過渣膜的輻射傳熱這個(gè)目的進(jìn)行研究。

2、 本文首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用保護(hù)渣的組成，根據(jù)常用的工業(yè)保護(hù)渣成分范圍配制出分別含有TiO2、NiO、ZnO、MnO和FeO的實(shí)驗(yàn)用保護(hù)渣。并提出了熔渣輻射傳熱性能測試方法，通過實(shí)驗(yàn)手段和模型計(jì)算得到熔渣的輻射傳熱性能隨保護(hù)渣組分變化的規(guī)律，還分別測定了保護(hù)渣的熔化溫度、粘度及粘溫曲線、熔渣的礦相組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①測試結(jié)果表明，MnO和FeO的加入使保護(hù)渣透紅外性能明顯降低，證明MnO和FeO具有較好的降低保護(hù)渣輻射傳熱性能的作用，

3、渣膜輻射傳熱性能計(jì)算結(jié)果表明含有MnO和FeO組分的保護(hù)渣渣膜的輻射傳熱能力相對(duì)基礎(chǔ)渣均有不同程度的下降，其中以渣樣F1-2、F3-1、M1-3、M3-1下降較為顯著，M1-3的輻射熱流計(jì)算值 下降至基礎(chǔ)渣1的36％，但沒有發(fā)現(xiàn)MnO和FeO組分和渣膜的輻射傳熱能力之間明顯的變化規(guī)律。②在本實(shí)驗(yàn)樣品的組成范圍內(nèi)，結(jié)晶后的保護(hù)渣的輻射熱流計(jì)算值 明顯下降，且隨MnO％或FeO％的增加下降幅度顯著提高。經(jīng)X射線衍射測試分析發(fā)現(xiàn)，在含MnO的

4、渣中有Mn2SiO4晶體析出，在含F(xiàn)eO的渣中有Fe2SiO4晶體析出，正是這些過渡族元素化合物的晶體降低了保護(hù)渣的紅外透光度，從而使保護(hù)渣輻射傳熱性能降低。③在本實(shí)驗(yàn)樣品的組成范圍內(nèi)，隨著MnO含量的增加，保護(hù)渣的熔化溫度、粘度、轉(zhuǎn)折溫度均有所降低；由于本實(shí)驗(yàn)加入的FeO量較少，僅為1～3％，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看FeO在此含量范圍內(nèi)對(duì)保護(hù)渣的熔化溫度、粘度、轉(zhuǎn)折溫度均無大的影響；ZnO、NiO、TiO2對(duì)保護(hù)渣的熔化溫度影響都不大，但都有降