连铸保护渣熔化与凝固热力学机制研究
发布时间：2021-07-17 10:00
连铸保护渣是基料、熔剂、碳质材料组成的硅酸盐材料,对铸坯的润滑和传热有着至关重要作用。许多国内外学者对保护渣的结晶特性、熔化特性进行实验研究,但基本上对保护渣熔化和凝固过程中物相的顺序研究很少。利用热力学软件Fact Sage模拟不同成分保护渣熔化与凝固行为,并且运用单丝法和旋转黏度测试仪测试用分析纯配置得结晶温度和黏度。并且对超低碳钢保护渣熔化和凝固行为进行模拟研究,对现场工艺操作提供理论指导,丰富连铸工艺知识,扩宽连铸领域。得出如下结论:1)在渣系的凝固规程中,体系的自由能增加,焓值降低,熵值降低,渣系通过析晶的方式释放内能达到稳定状态。2)保护渣的熔化和凝固过程中有主要的镁蔷薇辉石、镁黄长石、硅灰石、菱硅钙钠石,霞石物相产生。但在R=0.9或Mg O=2%含量保护渣的熔化和凝固存在物相差异。3)在0.9<R<1.05、2%<Al2O3<4%、5%<Mg O<8%,6%<Na2O<10%范围内保护渣的熔化温度升高,在4%<Al2O3<8%、2%<Mg O<5%、2%<Na2O<6%,10%<N...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FactSage首页Fig.1FactSagehomepage
14 37.50 39.50 4 8 6 5表 2(续)编号 CaO SiO2Al2O3MgO Na2O B2O315 36.10 37.90 4 8 9 516 34.60 36.40 4 8 12 5根据设计的保护渣的成分，分别采用化学纯配置 16 种保护渣，其中 Na2O 用无水碳酸钠代替。2.3 FactSage 模拟方法采用 FactSage 热力学软件中的 Equilb 模块，数据库选取 FToxid，凝固模拟条件选定：Scheil cooling，冷却开始温度 T=1500℃，P=1atm，T-step=2℃。如图 2 所示。熔化模拟条件选定为：800℃～1500℃，P=1atm，T-step=10℃。
图 3 Equilb 模块Fig3 Equilb modules采用热力学软件中的 Viscosity 模块模拟保护渣的黏度，化学成分输入到，模拟条件选定：Melts Databases ，Unites：Pa·s，Temperature:1300℃。 实验设备.1 黏度测定方法本研究利用 Brookfield 旋转黏度计，测试过程在 MoSi2高温炉内进行，定黏度的温度为 1300℃，黏度单位为 Pa·s。旋转黏度计测定装置如图 4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元精炼渣系黏度的热力学模拟[J]. 赵丽娜,唐国章,李俊国,冯帅. 钢铁钒钛. 2015(04)
[2]碱度对保护渣渣膜导热系数和结晶矿相的影响[J]. 韩秀丽,姚明燕,刘磊,张韩,潘苗苗. 河北联合大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]硅灰石对连铸保护渣结晶性能的影响规律[J]. 韩秀丽,张韩,刘磊,潘苗苗,刘丽娜. 钢铁钒钛. 2015(01)
[4]FactSage Thermodynamic Database for Steelmaking Refractory Research[J]. In-Ho JUNG,Marie-Aline VAN ENDE,Mun-Kyu CHO,Zhanmin CAO. China’s Refractories. 2015(01)
[5]结晶器粘结影响因素分析及改进措施[J]. 郭耀荣,赵丽,王继松,李春梅,袁婷婷. 山东冶金. 2013(05)
[6]连铸保护渣析晶行为的研究现状及展望[J]. 朱立光,胡斌,王杏娟,马坤霞,韩毅华. 材料导报. 2013(11)
[7]氧化钠含量对结晶器保护渣结晶性能的影响[J]. 胡国旭. 铸造技术. 2012(08)
[8]热丝法结晶器保护渣结晶性能的控制[J]. 郭永谦,杜亚伟,徐博,向华. 冶金设备. 2011(04)
[9]碱度对CaO-SiO2-Al2O3-CaF2-Na2O保护渣结晶性能的影响[J]. 沈铁. 热加工工艺. 2010(21)
[10]对连铸保护渣设计的探讨[J]. 魏颖娟,袁守谦,米静,曾明明,张西锋. 重型机械. 2010(S1)
博士论文
[1]连铸保护渣结晶与传热机理研究[D]. 周乐君.中南大学 2013
[2]高铝钢连铸结晶器保护渣的基础研究[D]. 于雄.重庆大学 2011
硕士论文
[1]低合金钢板坯连铸保护渣渣膜工艺矿物学研究[D]. 潘苗苗.华北理工大学 2015
[2]连铸结晶器弯月面动压润滑行为机理研究[D]. 王敏花.东北大学 2012
[3]连铸结晶器保护渣研究[D]. 陈清泉.武汉科技大学 2009
[4]连铸结晶器内渣膜水平传热模拟研究[D]. 巴钧涛.重庆大学 2008
[5]保护渣渣膜结构模拟及其润滑性能的研究[D]. 程红艳.重庆大学 2008
[6]连铸中碳钢用保护渣的研制与开发[D]. 李学慧.东北大学 2008
[7]宽板坯连铸结晶器保护渣理化性能研究及应用[D]. 杜恒科.重庆大学 2006
[8]现代营销理念在钢铁企业中的应用[D]. 范永超.西南财经大学 2003
本文编号：3287953
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FactSage首页Fig.1FactSagehomepage
14 37.50 39.50 4 8 6 5表 2(续)编号 CaO SiO2Al2O3MgO Na2O B2O315 36.10 37.90 4 8 9 516 34.60 36.40 4 8 12 5根据设计的保护渣的成分，分别采用化学纯配置 16 种保护渣，其中 Na2O 用无水碳酸钠代替。2.3 FactSage 模拟方法采用 FactSage 热力学软件中的 Equilb 模块，数据库选取 FToxid，凝固模拟条件选定：Scheil cooling，冷却开始温度 T=1500℃，P=1atm，T-step=2℃。如图 2 所示。熔化模拟条件选定为：800℃～1500℃，P=1atm，T-step=10℃。
图 3 Equilb 模块Fig3 Equilb modules采用热力学软件中的 Viscosity 模块模拟保护渣的黏度，化学成分输入到，模拟条件选定：Melts Databases ，Unites：Pa·s，Temperature:1300℃。 实验设备.1 黏度测定方法本研究利用 Brookfield 旋转黏度计，测试过程在 MoSi2高温炉内进行，定黏度的温度为 1300℃，黏度单位为 Pa·s。旋转黏度计测定装置如图 4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元精炼渣系黏度的热力学模拟[J]. 赵丽娜,唐国章,李俊国,冯帅. 钢铁钒钛. 2015(04)
[2]碱度对保护渣渣膜导热系数和结晶矿相的影响[J]. 韩秀丽,姚明燕,刘磊,张韩,潘苗苗. 河北联合大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]硅灰石对连铸保护渣结晶性能的影响规律[J]. 韩秀丽,张韩,刘磊,潘苗苗,刘丽娜. 钢铁钒钛. 2015(01)
[4]FactSage Thermodynamic Database for Steelmaking Refractory Research[J]. In-Ho JUNG,Marie-Aline VAN ENDE,Mun-Kyu CHO,Zhanmin CAO. China’s Refractories. 2015(01)
[5]结晶器粘结影响因素分析及改进措施[J]. 郭耀荣,赵丽,王继松,李春梅,袁婷婷. 山东冶金. 2013(05)
[6]连铸保护渣析晶行为的研究现状及展望[J]. 朱立光,胡斌,王杏娟,马坤霞,韩毅华. 材料导报. 2013(11)
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[9]碱度对CaO-SiO2-Al2O3-CaF2-Na2O保护渣结晶性能的影响[J]. 沈铁. 热加工工艺. 2010(21)
[10]对连铸保护渣设计的探讨[J]. 魏颖娟,袁守谦,米静,曾明明,张西锋. 重型机械. 2010(S1)
博士论文
[1]连铸保护渣结晶与传热机理研究[D]. 周乐君.中南大学 2013
[2]高铝钢连铸结晶器保护渣的基础研究[D]. 于雄.重庆大学 2011
硕士论文
[1]低合金钢板坯连铸保护渣渣膜工艺矿物学研究[D]. 潘苗苗.华北理工大学 2015
[2]连铸结晶器弯月面动压润滑行为机理研究[D]. 王敏花.东北大学 2012
[3]连铸结晶器保护渣研究[D]. 陈清泉.武汉科技大学 2009
[4]连铸结晶器内渣膜水平传热模拟研究[D]. 巴钧涛.重庆大学 2008
[5]保护渣渣膜结构模拟及其润滑性能的研究[D]. 程红艳.重庆大学 2008
[6]连铸中碳钢用保护渣的研制与开发[D]. 李学慧.东北大学 2008
[7]宽板坯连铸结晶器保护渣理化性能研究及应用[D]. 杜恒科.重庆大学 2006
[8]现代营销理念在钢铁企业中的应用[D]. 范永超.西南财经大学 2003
本文编号：3287953
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