高锰高铝钢保护渣非牛顿流体性质研究
发布时间：2021-09-03 16:09
连铸保护渣作为钢铁冶金的重要辅料,起着控制传热、润滑铸坯、吸收夹杂、防止钢液二次氧化和绝热保温的作用。其中润滑作用主要是靠结晶器和铸坯之间的渣膜来实现,保护渣的粘度是衡量其润滑性能的重要参数。过去一般认为熔融保护渣是牛顿流体,即在温度恒定时粘度是一个定值。近年来,很多研究证明了高温保护渣具有剪切变稀的非牛顿流体性质,并以此开发新型的保护渣以满足不同的需求。探究保护渣在结晶器内复杂的温度、剪切力变化情况下的粘度变化规律以更准确的评价保护渣的润滑性能具有十分重要的现实意义。本文就常规CaO-SiO2系保护渣和专为高锰高铝钢开发的CaO-Al2O3系低反应性、非反应性保护渣的非牛顿流体性质展开对比研究,并通过数值模拟评价非牛顿流体保护渣的润滑性能,旨在为高锰高铝钢保护渣的开发提供参考。首先,通过理论分析和实验验证,提出了一种新的测试保护渣非牛顿流体性质的方法,利用不同尺寸测头的测试结果确定保护渣熔体的流体类型进而确定准确的本构方程,相较于目前国内外非牛顿流体测试方法更为准确便捷。在此基础上,测试了不同结晶能力的常规保护渣和高锰...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
保护渣在结晶器内分布及功能作用区域示意图
11图 2.1 旋转法粘度计示意图Fig. 2.1 Schematic diagram of rotating viscometer旋转法的测试原理如图 2.1 所示，旋转粘度计可以使用矩大小。在假设待测流体为牛顿流体、圆筒无限长、态的前提下，测头表面的扭矩 M 可以表示为：Mhr R= 41 12 2πη ω头受到的扭矩，N·m；π－圆周率；r—内圆柱体半径，; ω—角速度，rad/s; h—内圆柱体浸入熔渣液体深度，m。
2 保护渣非牛顿流体性质测试原理和方法=m cfV Vdγ+c为拉速，Vm为结晶器振动速度。结晶器振动速度与结晶器要采用的是非正弦振动，正弦振动和非正弦振动的振动波形非正弦振动曲线，虚线为正弦振动，可以看出非正弦振动影部分）比正弦振动少，有利于减轻铸坯表面的振痕深度以增加保护渣消耗量，有利于结晶器的润滑。非正弦振动拉速的差较小，可减小结晶器向上运动施加给铸坯的摩擦，负滑脱作用强，有利于铸坯脱模和拉裂坯壳的愈合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Shear-thinning behavior of the CaO–SiO2–CaF2–Si3N4 system mold flux and its practical application[J]. Ying Xu,Zhi-peng Yuan,Li-guang Zhu,Yi-hua Han,Xing-juan Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[2]非牛顿流体保护渣剪切变稀特性分析[J]. 朱立光,袁志鹏,许莹,王杏娟,吴晓燕. 炼钢. 2017(03)
[3]不同结晶器保护渣的剪切变稀行为[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,刘青. 连铸. 2016(04)
[4]SCM435钢凝固行为及保护渣性能研究[J]. 王杏娟,刘然,朱立光. 铸造技术. 2013(06)
[5]聚丙烯剪切流变测试与分析[J]. 王松杰,张晓黎,申长雨,郑国强. 现代塑料加工应用. 2010(02)
[6]高铝钢连铸保护渣性能的控制[J]. 何生平,王谦,曾建华,张敏,谢兵. 钢铁研究学报. 2009(12)
[7]钢丝的切变模量与扭转角度关系[J]. 常帅,王渊敏,陈骏逸,陆申龙. 物理实验. 2006(06)
[8]非牛顿冶金熔渣流变特性的研究进展[J]. 毛红霞,白晨光,邱贵宝,陈登福,温良英,董凌燕. 重庆大学学报(自然科学版). 2005(06)
[9]高速连铸结晶器保护渣流变特性的研究[J]. 顾颜,刘润藻,吴铿,赵勇,李士琦,郜学,孙国军. 特殊钢. 2004(01)
[10]连铸过程中湍流传输和两相区凝固的数值模拟[J]. 刘和平,仇圣桃,干勇. 钢铁研究学报. 2003(02)
博士论文
[1]连铸结晶器保护渣相关基础理论的研究及其应用实践[D]. 谢兵.重庆大学 2004
硕士论文
[1]连铸结晶器振动参数模型[D]. 周景一.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]连铸机结晶器非正弦振动参数分析及动力学仿真[D]. 谢田.江西理工大学 2009
本文编号：3381432
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
保护渣在结晶器内分布及功能作用区域示意图
11图 2.1 旋转法粘度计示意图Fig. 2.1 Schematic diagram of rotating viscometer旋转法的测试原理如图 2.1 所示，旋转粘度计可以使用矩大小。在假设待测流体为牛顿流体、圆筒无限长、态的前提下，测头表面的扭矩 M 可以表示为：Mhr R= 41 12 2πη ω头受到的扭矩，N·m；π－圆周率；r—内圆柱体半径，; ω—角速度，rad/s; h—内圆柱体浸入熔渣液体深度，m。
2 保护渣非牛顿流体性质测试原理和方法=m cfV Vdγ+c为拉速，Vm为结晶器振动速度。结晶器振动速度与结晶器要采用的是非正弦振动，正弦振动和非正弦振动的振动波形非正弦振动曲线，虚线为正弦振动，可以看出非正弦振动影部分）比正弦振动少，有利于减轻铸坯表面的振痕深度以增加保护渣消耗量，有利于结晶器的润滑。非正弦振动拉速的差较小，可减小结晶器向上运动施加给铸坯的摩擦，负滑脱作用强，有利于铸坯脱模和拉裂坯壳的愈合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Shear-thinning behavior of the CaO–SiO2–CaF2–Si3N4 system mold flux and its practical application[J]. Ying Xu,Zhi-peng Yuan,Li-guang Zhu,Yi-hua Han,Xing-juan Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[2]非牛顿流体保护渣剪切变稀特性分析[J]. 朱立光,袁志鹏,许莹,王杏娟,吴晓燕. 炼钢. 2017(03)
[3]不同结晶器保护渣的剪切变稀行为[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,刘青. 连铸. 2016(04)
[4]SCM435钢凝固行为及保护渣性能研究[J]. 王杏娟,刘然,朱立光. 铸造技术. 2013(06)
[5]聚丙烯剪切流变测试与分析[J]. 王松杰,张晓黎,申长雨,郑国强. 现代塑料加工应用. 2010(02)
[6]高铝钢连铸保护渣性能的控制[J]. 何生平,王谦,曾建华,张敏,谢兵. 钢铁研究学报. 2009(12)
[7]钢丝的切变模量与扭转角度关系[J]. 常帅,王渊敏,陈骏逸,陆申龙. 物理实验. 2006(06)
[8]非牛顿冶金熔渣流变特性的研究进展[J]. 毛红霞,白晨光,邱贵宝,陈登福,温良英,董凌燕. 重庆大学学报(自然科学版). 2005(06)
[9]高速连铸结晶器保护渣流变特性的研究[J]. 顾颜,刘润藻,吴铿,赵勇,李士琦,郜学,孙国军. 特殊钢. 2004(01)
[10]连铸过程中湍流传输和两相区凝固的数值模拟[J]. 刘和平,仇圣桃,干勇. 钢铁研究学报. 2003(02)
博士论文
[1]连铸结晶器保护渣相关基础理论的研究及其应用实践[D]. 谢兵.重庆大学 2004
硕士论文
[1]连铸结晶器振动参数模型[D]. 周景一.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]连铸机结晶器非正弦振动参数分析及动力学仿真[D]. 谢田.江西理工大学 2009
本文编号：3381432
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