亚包晶钢渣膜矿相结构对传热及铸坯纵裂的影响

发布时间：2020-10-24 23:44

　　 近年来,随连铸拉速的提高,铸坯质量却时常产生表面纵裂、夹杂和漏钢等问题。亚包晶钢作为裂纹敏感性钢种在连铸过程中发生体积收缩更易形成纵裂甚至漏钢,所以对保护渣的性能要求更为苛刻。目前对渣膜传热的研究多局限在渣膜结晶率及渣膜厚度上,对渣膜矿相结构的分析相对较少且亚包晶钢渣膜的矿相特点还不清楚。本文从亚包晶钢渣膜矿相结构入手研究其对结晶器传热和铸坯纵裂的影响。通过对现场亚包晶钢保护渣渣膜研究发现,亚包晶钢渣膜厚度较均匀且具有分层结构,在器壁一侧生成的为玻璃相,结晶相则多分布于靠铸坯侧。渣膜中析出的的矿物多是黄长石、枪晶石与硅灰石。正常渣膜的结晶率较大,达到90%以上,渣膜中生成了黄长石、枪晶石、硅灰石三种结晶矿物;产生铸坯纵裂的渣膜对应结晶率较低,在65%~70%之间,矿物组成和正常渣膜相同但各矿物的含量与正常渣膜有明显差异。黄长石含量明显减少,枪晶石与硅灰石含量显著增多。事故渣膜析出的晶体发育程度较差,渣膜玻璃化趋势相对来说明显增强,对控制传热不利。利用现场保护渣自制渣膜发现实验渣膜的结晶率和矿物组成与现场渣膜相类似,但分层结构不明显。渣膜中析出了大量的粒状、编织状黄长石,枪晶石多呈现矛头状或细粒状,硅灰石多表现为纤维状、细条状。和现场渣膜相比实验渣膜中结晶矿物粒度相对细小且发育程度较不完全。研究发现渣膜的表面粗糙度、结晶率和自身的导热热阻是制约结晶器内传热情况的关键因素。亚包晶钢渣膜结晶率达到了90%以上且渣膜中析出了一定量的低导热系数的枪晶石,可有效降低连铸过程中的热量传递,防止铸坯表面纵裂缺陷的发生。建议浇注裂纹敏感性强的亚包晶钢等钢种时,可适当提高渣膜结晶率和表面粗糙度,促进导热系数小的枪晶石晶体析出,以降低传热热流,减少铸坯纵裂纹缺陷。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TF777
【部分图文】：

- 2 -图 1 保护渣在连铸结晶器中的存在结构Fig.1 Structure of fluxes in continuous casting mold及其以下区域，铸坯与结晶器器壁间也存在着

图 2 Ca0-Si02-Al203系相图Fig.2 Phase diagram of Ca0- Si02-Al203system 2 所示，保护渣的三元渣系相图中蕴含着一片以硅灰石相（CaO·S温熔点区：此区间内 CaO 的含量分布在 30%~50%，SiO2的含量集

热流与纵裂纹的关系
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本文编号：2855136