连铸保护渣析晶行为基础研究及多维度评价

发布时间：2024-05-15 21:34

　　保护渣析晶性能不被工厂所重视,从而引发了一系列的铸坯表面缺陷问题。因此,采用单因素法实验运用SHTTⅡ型熔化结晶温度测试仪、X射线衍射仪及金相显微镜研究了Ti O2、碱度和Ca F2对保护渣析晶特性的影响。通过渣膜温度场及MATLAB得到铸坯侧渣膜冷却速率变化规律。得出如下结论:1)当2.03%<Ti O2<15.01%时,Ti O2先抑制保护渣析晶后促进保护渣析晶的。随着Ti O2含量的增加,析晶温度、析晶活化能先升高后降低;析晶矿相成分是先抑制枪晶石析出,接着析出钙钛矿的同时促进枪晶石的析出。2)Ca F2、碱度升高都是促进保护渣脱玻化的。随着碱度增加,保护渣脱玻化温度、脱玻化活化能不断降低,析晶矿相由枪晶石变为钙铝黄长石;随着玻璃体渣膜回温处理温度的升高,玻璃渣膜表面出现凸起、凹坑以及大量的内部缺陷。随着Ca F2含量的增加,析晶温度、析晶活化能逐渐降低,液相出现的温度区间逐渐变长。3)通过ANSYS模拟得到温度场、建立冷却速率模型和MATLAB计算,得到沿结晶器方向渣膜的冷却速率。4)析晶温度较高的高拉速低碳钢用渣,其设计原则为:增加孕育时间,降低临界冷却速率。通过...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 连铸保护渣
        1.1.1 保护渣的组成
        1.1.2 保护渣的作用
        1.1.3 保护渣对铸坯质量的影响
    1.2 保护渣析晶行为的研究进展
        1.2.1 保护渣析晶机理的研究
        1.2.2 国内外学者对保护渣析晶行为的研究
        1.2.3 多维度评价方法
    1.3 课题研究内容
第2章 保护渣析晶性能多维度评价
    2.1 实验技术路线
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 TTT、CCT曲线的测定
        2.1.3 金相试样的制取及观察
        2.1.4 渣膜矿相成分测试
        2.1.5 析晶率的测定
        2.1.6 析晶活化能
    2.2 TiO₂对保护渣脱玻化性能的影响
        2.2.1 TTT曲线分析
        2.2.2 CCT曲线分析
        2.2.3 脱玻化活化能(E)分析
        2.2.4 矿相成分分析
        2.2.5 析晶率
    2.3 TiO₂对保护渣析晶性能的影响
        2.3.1 TTT曲线分析
        2.3.2 CCT曲线分析
        2.3.3 析晶活化能(E)分析
        2.3.4 结晶矿相成分分析
    2.4 碱度对保护渣脱玻化性能的影响
        2.4.1 TTT曲线分析
        2.4.2 CCT曲线分析
        2.4.3 不同碱度不同处理温度下保护渣微观形貌
        2.4.4 脱玻化活化能(E)分析
        2.4.5 析晶率
        2.4.6 矿相成分分析
    2.5 CaF₂对保护渣脱玻化性能的影响
        2.5.1 TTT曲线分析
        2.5.2 CCT曲线分析
        2.5.3 脱玻化活化能(E)分析
        2.5.4 不同氟化钙不同处理温度下保护渣微观形貌
        2.5.5 析晶率
        2.5.6 矿相成分分析
    2.6 保护渣脱玻化机理研究
        2.6.1 形成机理
        2.6.2 影响因素
    2.7 小结
第3章 结晶器气隙内保护渣渣膜冷却速率计算
    3.1 气隙内保护渣渣膜温度场数值模拟
        3.1.1 模型建立
        3.1.2 施加边界条件
        3.1.3 温度场的求解
    3.2 冷却速率模型
        3.2.1 渣膜流动速度模型
        3.2.2 冷却速率计算模型
        3.2.3 物性参数
        3.2.4 冷却速率计算
    3.3 小结
第4章 工业用保护渣析晶性能评价
    4.1 低碳钢工业用保护渣析晶性能评价
    4.2 包晶钢工业用保护渣析晶性能评价
    4.3 高碳钢工业用保护渣析晶性能评价
    4.4 小结
结论
参考文献
致谢
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作者简介
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本文编号：3974247