低合金钢板坯连铸保护渣渣膜工艺矿物学研究

发布时间：2020-04-24 18:50

【摘要】：连铸结晶器与铸坯之间的保护渣渣膜直接影响着铸坯的润滑和传热,而渣膜矿相结构特征能够反映铸坯表面质量,并对连铸成材率具有重要的影响。针对现场低合金钢板坯生产时,保护渣不能完全协调润滑与传热功能引起的铸坯裂纹等问题,系统研究了唐钢中厚板公司及邯郸钢铁公司低合金钢保护渣渣膜工艺矿物学特征,确定了低合金钢板坯连铸保护渣渣膜合理的矿相结构,并在课题组前人研究基础上研究了正交试验条件下保护渣矿物组分对理化性能、渣膜矿相结构特征的影响。通过对现场低合金钢Q345B、X70板坯保护渣渣膜研究发现,渣膜厚度一般在0.877~1.687mm之间且呈明显分层结构,结晶相多分布在铸坯一侧,玻璃相多分布在结晶器侧;Q345B板坯渣膜中出现的矿物主要有黄长石、枪晶石与硅灰石,而X70板坯渣膜中出现的矿物主要为枪晶石与少量硅灰石;一般正常渣膜结晶率为35%~65%,而事故渣膜的结晶率高达90%以上并且在结晶过程中发生晶体偏析现象。通过热丝法、结晶器渣膜热流模拟和黏度测试仪、半球点法对低合金钢试验渣理化性能进行测试,通过正交试验方法分析保护渣结晶温度、黏度、热流以及熔点随矿物水平变化的规律,并利用光学显微镜对相应试验渣渣膜的矿物组成、结晶率和显微结构特点进行了工艺矿物学研究。研究结果表明,石英、硅灰石与纯碱水平的增加有抑制试验渣结晶温度增加的作用,而萤石的影响趋势却相反;石英与硅灰石水平的增加有促进试验渣黏度增加的作用,而萤石与纯碱的影响趋势却相反;保护渣熔点随石英、硅灰石水平增加而增加,随萤石、纯碱水平的增加而降低;试验渣渣膜中出现的矿物主要有硅灰石、枪晶石;随着石英、硅灰石与纯碱水平增大,低合金钢实验室自制保护渣渣膜结晶率降低,随着萤石水平增加,渣膜结晶率呈增加趋势。通过对唐钢及邯钢低合金钢保护渣及渣膜的研究,找出了低合金钢保护渣渣膜合理的工艺矿物学特征,并通过正交优化确定了适用于低合金钢的最佳矿物配比方案,为低合金钢选择合理配渣方案提供了理论依据。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF777

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