连铸结晶器保护渣固态渣膜有效导热系数的研究

发布时间：2023-06-02 05:27

　　在连铸过程中,结晶器保护渣作为连续浇铸过程中的关键性辅料,其润滑铸坯和控制传热的功能对保障连铸机顺行和改善连铸坯表面质量具有极其重要的作用。流入坯壳与结晶器壁之间的液渣在靠近坯壳一侧形成液态渣膜,在靠近结晶器一侧形成固态渣膜,其中固态渣膜的传热特性对铸坯表面质量有重要影响,而固态渣膜的导热系数是研究渣膜传热的重要的热物性参数。关于连铸保护渣导热系数的测量方法主要有瞬时热线法和激光脉冲法两种,但是这两种方法主要测量传导传热,而实际连铸生产中既有传导传热也有辐射传热,因此导热系数无法评价坯壳向结晶器的综合传热,需要用有效导热系数来计算通过渣膜的综合传热。为了研究保护渣固态渣膜的有效导热系数,本文采用HF-200型热流模拟仪在实验室模拟连铸保护渣的凝固过程,采集到了渣膜的综合热流密度,并获得了固态渣膜。通过综合热流密度和固态渣膜的表面粗糙度得到了保护渣的有效导热系数。在此基础上分别研究了结晶度、孔隙度对固态渣膜有效导热系数的影响。主要研究成果概括如下:(1)结晶度对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响1)随着碱度R的增大,连铸保护渣的结晶性能增强,固态渣膜表面粗糙度逐渐增大,导致界面热阻增大,拟...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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英文摘要
1 绪论
    1.1 连铸结晶器保护渣的概述
        1.1.1 连铸结晶器保护渣的发展概况
        1.1.2 连铸结晶器保护渣的冶金功能
        1.1.3 连铸结晶器保护渣对铸坯质量的影响
    1.2 结晶器与铸坯之间保护渣传热特性的研究现状
        1.2.1 连铸保护渣影响传热的机理
        1.2.2 保护渣固态渣膜界面热阻的研究现状
    1.3 碳酸盐的分解反应以及气泡澄清剂的研究现状
    1.4 连铸保护渣导热系数国内外研究现状以及评价
        1.4.1 一维非稳态热线法
        1.4.2 一维非稳态激光脉冲法
        1.4.3 一维非稳态渣柱法
        1.4.4 一维稳态平板法
        1.4.5 渣膜热流模拟仪法
    1.5 课题研究的目的、内容及创新点
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 创新点
2 实验设备与方法
    2.1 实验装置及原理
        2.1.1 综合热流密度测试方法
        2.1.2 保护渣固态渣膜表面粗糙度测试方法
        2.1.3 固态渣膜横截面上孔隙度测试方法
    2.2 实验方法
    2.3 实验用渣成分设计
    2.4 本章小结
3 结晶度对保护渣固态渣膜有效导热系数的研究
    3.1 碱度R对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响
        3.1.1 热流模拟仪的测试结果与分析
        3.1.2 固态渣膜有效导热系数拟合
        3.1.3 固态渣膜微观结构对有效导热系数的影响
    3.2 F-含量对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响
        3.2.1 热流模拟仪的测试结果与分析
        3.2.2 固态渣膜有效导热系数拟合
        3.2.3 固态渣膜微观结构对有效导热系数的影响
    3.3 本章小结
4 孔隙度对保护渣固态渣膜有效导热系数的研究
    4.1 硫酸盐对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响
        4.1.1 热流模拟仪的测试结果与分析
        4.1.2 硫酸盐对保护渣固态渣膜孔隙度的影响
        4.1.3 固态渣膜有效导热系数拟合
    4.2 碳酸盐对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响
        4.2.1 热流模拟仪的测试结果与分析
        4.2.2 碳酸盐对保护渣固态渣膜孔隙度的影响
        4.2.3 固态渣膜有效导热系数拟合
    4.3 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录 作者在攻读学位期间发表的论文目录



本文编号：3827755