保護渣在連鑄過程中的作用課件

保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝和鑄坯質量的影響2008.11.10保護渣在連鑄過程中的作用及其1保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝和鑄坯質量的影響前■保護渣在連鑄過程中的作用和分類■保護渣應與連鑄工藝相適應保護渣對鑄坯質量的影響保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝2前言連鑄技術以其簡化生產工序、提高金屬收得率、節(jié)能降耗、高鑄坯質量和改善勞動條件等優(yōu)點而得到迅速發(fā)展。20末世界平均連鑄比為86%,27個工業(yè)發(fā)達國家已達到90%以上(即全連鑄);進入新世紀我國連鑄比也達到90%以上,在成為世界鋼鐵大國的同時,也是世界連鑄生產大國?！鲞B鑄自采用浸入式水口保護渣澆注至今以有30多年了,它對穩(wěn)定連鑄工藝,擴大連鑄品種,提高鑄坯質量和產量都是項極為有效的技術,可以說,連鑄能達到目前水平是與該項技術密不可分的。因此,連鑄保護渣技術已成為現(xiàn)代連鑄技術的重要組成部分,將其列入高科技范疇。各個國家都投入大量人力、物力進行開發(fā)研究,并將連鑄保護渣形成產業(yè)化和商品化,以滿足連鑄生產要求,促進了連鑄的發(fā)展。前言3二、保護渣在連鑄過程中的作用與分類2.1保護渣的作用owce從總體方面講,保護渣liquidslagpool在連鑄過程中有兩大功psurfacemenisci能:一是穩(wěn)定連鑄工藝,ferrostaticpressure保證其順行;二是提高mold鑄坯的表面和皮下質量。保護渣在結晶器內具有shearmoltensteel五個方面的作用。二、保護渣在連鑄過程中的作用與分類42.1.1在結晶器內的絕熱保溫作用保護渣在結晶器內對鋼液面的絕熱保溫作用,主要是靠保護渣粉渣層厚度和粉渣層的物性來實現(xiàn)(粉渣層厚度、容重及含碳量)。主要防止結晶器內鋼液面結殼和彎月面處溫度過低,造成鑄坯表面和皮下夾雜。應根據(jù)鋼種的需要,選擇保護渣的保溫性能,如澆注高鋁鋼、1c18N9T等鋼種時,要選擇保溫性能好的渣系,特別要注意彎月面處的保溫,否則,將造成鑄坯表面和皮下大量夾雜。2.1.1在結晶器內的絕熱保溫作用52.1.2防止結晶器內鋼液的二次氧化■保護渣在結晶器內防止鋼液二次氧化的作用,主要靠保護渣液渣層來實現(xiàn)。通常結晶器內液渣層厚度在10-12mm范圍內,在液面穩(wěn)定,水口插入深度合理的情況下,均能起到很好隔絕空氣的作用。2.1.2防止結晶器內鋼液的二次氧化62.1.3保護渣具有吸收鋼液中上浮夾雜物的作用保護渣應具有吸收鋼液中上浮夾雜物的能力,特別是結晶器內雪月面處的夾雜物,應及時地被保護渣同化。否則,將會造成鑄壞表面和皮干大量夾雜。目前做到使保護渣具有吸收夾雜物的能力并不難,而難在保護渣吸收大量夾雜物之后,還要保持其良好的性能,以滿足連鑄工藝的要求,特別是潤滑性能和均勻傳熱性能。通常夾雜物含量高的鋼種,如含鋁、鈦和稀土元素的鋼種,這些元素的氧化物進入渣中,使保護渣的性能有較大的變化,如保護渣的堿度、熔化溫度和粘度發(fā)生較大的變化。保護渣加入到這一類鋼液面上,進行如下反應3S○2)+4{A]=3S+2A2○3)S○2)+[T=S]+TiO2S○2)+2Re]=[S]+2[Re○解決這一類鋼種時,常選用高堿性高玻璃化的保護渣,收到良好效果。2.1.3保護渣具有吸收鋼液中上浮夾雜物的作用72.1.4保護渣應具有良好的潤滑作用保護渣的潤滑性能是保護渣最重要性能之一,特別在高拉速的情況下,更為重要。這里所說的潤滑,是指結晶器內坯殼與結器壁之問渣膜的液態(tài)潤滑。要改善結晶器內的潤滑狀況,只大渣膜的液相區(qū)和改善液相渣膜的性能來實現(xiàn)。保護渣潤滑性能是當今保護渣研究的重要課題。目前對保護渣潤滑性能研究有二個方面,一是研究改善保護渣的性能使其具有良好的潤滑性;二是改進結晶器振動形式,來改善其潤滑作用。結晶器內潤滑狀況通常用摩擦力來表示,見公式(4)和(5)人(Vm-Vc)(T-7)·D(4)T-72(5)式中:m結晶器振動速度,m/s;Vc拉坯速度,m/s;η保護渣膜的粘度,Pα*S;D1—液渣膜厚度,m;D-——渣膜總厚度,m;凝固坯殼溫度,C;T2渣膜溫度,;T保護渣熔點,2.1.4保護渣應具有良好的潤滑作用82.1.5保護渣應具有控制傳熱的作用控制保護渣在結晶器內的傳熱,是當今保護渣研究領域最熱門的課題也是保護渣最重要功能之一,它對鑄機的產量和鑄坯表面質量起到十分重要的作用(裂紋結晶器與坯殼之間的傳熱受下列因素的影響:(1)澆注參數(shù),包括澆注速度、鋼水過熱度、結晶器液面波動狀況和結晶器的水流量(2)固態(tài)和液態(tài)渣膜的熱特性和物理特征,包括渣膜厚度、結晶程度及傳熱和吸收系數(shù);(3)結晶器壁與渣膜界面的熱阻,包括結晶器與坯殼之間的氣隙,渣膜的熱膨脹系數(shù)?！鲇嘘P結晶器內傳熱研究各國都在進行,并有大量文獻報導,但真正用于實際卻不多,其原因有二個,第一,目前測試手段和技術還不能滿足要求,如導熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù),結晶器與渣膜界面的熱阻及氣隙變化等;第二,現(xiàn)場和實驗室無法獲得保護渣在結晶器內的一些真實參數(shù),如渣膜厚度和均勻程度,固液渣膜的比例及其熱物性、渣膜結晶程度等。目前主要靠經(jīng)驗和少量手段,起到定性和參考的作用2.1.5保護渣應具有控制傳熱的作用92.2保護渣的分類■從是否發(fā)熱來看,分為發(fā)熱渣和絕熱保護渣■從外形劃分:粉渣、實心顆粒和空心顆粒渣;從基料來看,分為混合型、預溶型和燒結型渣從是否含有氟來看,分為有氟渣和無氟渣。2.2保護渣的分類10保護渣在連鑄過程中的作用課件11保護渣在連鑄過程中的作用課件12保護渣在連鑄過程中的作用課件13保護渣在連鑄過程中的作用課件14保護渣在連鑄過程中的作用課件15保護渣在連鑄過程中的作用課件16保護渣在連鑄過程中的作用課件17保護渣在連鑄過程中的作用課件18保護渣在連鑄過程中的作用課件19保護渣在連鑄過程中的作用課件20保護渣在連鑄過程中的作用課件21保護渣在連鑄過程中的作用課件22保護渣在連鑄過程中的作用課件23保護渣在連鑄過程中的作用課件24保護渣在連鑄過程中的作用課件25保護渣在連鑄過程中的作用課件26保護渣在連鑄過程中的作用課件27保護渣在連鑄過程中的作用課件28保護渣在連鑄過程中的作用課件29保護渣在連鑄過程中的作用課件30保護渣在連鑄過程中的作用課件31保護渣在連鑄過程中的作用課件32保護渣在連鑄過程中的作用課件33保護渣在連鑄過程中的作用課件34保護渣在連鑄過程中的作用課件35保護渣在連鑄過程中的作用課件36保護渣在連鑄過程中的作用課件37保護渣在連鑄過程中的作用課件38保護渣在連鑄過程中的作用課件39保護渣在連鑄過程中的作用課件40保護渣在連鑄過程中的作用課件41保護渣在連鑄過程中的作用課件42保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝和鑄坯質量的影響2008.11.10保護渣在連鑄過程中的作用及其43保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝和鑄坯質量的影響前■保護渣在連鑄過程中的作用和分類■保護渣應與連鑄工藝相適應保護渣對鑄坯質量的影響保護渣在連鑄過程中的作用及其對工藝44前言連鑄技術以其簡化生產工序、提高金屬收得率、節(jié)能降耗、高鑄坯質量和改善勞動條件等優(yōu)點而得到迅速發(fā)展。20末世界平均連鑄比為86%,27個工業(yè)發(fā)達國家已達到90%以上(即全連鑄);進入新世紀我國連鑄比也達到90%以上,在成為世界鋼鐵大國的同時,也是世界連鑄生產大國。■連鑄自采用浸入式水口保護渣澆注至今以有30多年了,它對穩(wěn)定連鑄工藝,擴大連鑄品種,提高鑄坯質量和產量都是項極為有效的技術,可以說,連鑄能達到目前水平是與該項技術密不可分的。因此,連鑄保護渣技術已成為現(xiàn)代連鑄技術的重要組成部分,將其列入高科技范疇。各個國家都投入大量人力、物力進行開發(fā)研究,并將連鑄保護渣形成產業(yè)化和商品化,以滿足連鑄生產要求,促進了連鑄的發(fā)展。前言45二、保護渣在連鑄過程中的作用與分類2.1保護渣的作用owce從總體方面講,保護渣liquidslagpool在連鑄過程中有兩大功psurfacemenisci能:一是穩(wěn)定連鑄工藝,ferrostaticpressure保證其順行;二是提高mold鑄坯的表面和皮下質量。保護渣在結晶器內具有shearmoltensteel五個方面的作用。二、保護渣在連鑄過程中的作用與分類462.1.1在結晶器內的絕熱保溫作用保護渣在結晶器內對鋼液面的絕熱保溫作用,主要是靠保護渣粉渣層厚度和粉渣層的物性來實現(xiàn)(粉渣層厚度、容重及含碳量)。主要防止結晶器內鋼液面結殼和彎月面處溫度過低,造成鑄坯表面和皮下夾雜。應根據(jù)鋼種的需要,選擇保護渣的保溫性能,如澆注高鋁鋼、1c18N9T等鋼種時,要選擇保溫性能好的渣系,特別要注意彎月面處的保溫,否則,將造成鑄坯表面和皮下大量夾雜。2.1.1在結晶器內的絕熱保溫作用472.1.2防止結晶器內鋼液的二次氧化■保護渣在結晶器內防止鋼液二次氧化的作用,主要靠保護渣液渣層來實現(xiàn)。通常結晶器內液渣層厚度在10-12mm范圍內,在液面穩(wěn)定,水口插入深度合理的情況下,均能起到很好隔絕空氣的作用。2.1.2防止結晶器內鋼液的二次氧化482.1.3保護渣具有吸收鋼液中上浮夾雜物的作用保護渣應具有吸收鋼液中上浮夾雜物的能力,特別是結晶器內雪月面處的夾雜物,應及時地被保護渣同化。否則,將會造成鑄壞表面和皮干大量夾雜。目前做到使保護渣具有吸收夾雜物的能力并不難,而難在保護渣吸收大量夾雜物之后,還要保持其良好的性能,以滿足連鑄工藝的要求,特別是潤滑性能和均勻傳熱性能。通常夾雜物含量高的鋼種,如含鋁、鈦和稀土元素的鋼種,這些元素的氧化物進入渣中,使保護渣的性能有較大的變化,如保護渣的堿度、熔化溫度和粘度發(fā)生較大的變化。保護渣加入到這一類鋼液面上,進行如下反應3S○2)+4{A]=3S+2A2○3)S○2)+[T=S]+TiO2S○2)+2Re]=[S]+2[Re○解決這一類鋼種時,常選用高堿性高玻璃化的保護渣,收到良好效果。2.1.3保護渣具有吸收鋼液中上浮夾雜物的作用492.1.4保護渣應具有良好的潤滑作用保護渣的潤滑性能是保護渣最重要性能之一,特別在高拉速的情況下,更為重要。這里所說的潤滑,是指結晶器內坯殼與結器壁之問渣膜的液態(tài)潤滑。要改善結晶器內的潤滑狀況,只大渣膜的液相區(qū)和改善液相渣膜的性能來實現(xiàn)。保護渣潤滑性能是當今保護渣研究的重要課題。目前對保護渣潤滑性能研究有二個方面,一是研究改善保護渣的性能使其具有良好的潤滑性;二是改進結晶器振動形式,來改善其潤滑作用。結晶器內潤滑狀況通常用摩擦力來表示,見公式(4)和(5)人(Vm-Vc)(T-7)·D(4)T-72(5)式中:m結晶器振動速度,m/s;Vc拉坯速度,m/s;η保護渣膜的粘度,Pα*S;D1—液渣膜厚度,m;D-——渣膜總厚度,m;凝固坯殼溫度,C;T2渣膜溫度,;T保護渣熔點,2.1.4保護渣應具有良好的潤滑作用502.1.5保護渣應具有控制傳熱的作用控制保護渣在結晶器內的傳熱,是當今保護渣研究領域最熱門的課題也是保護渣最重要功能之一,它對鑄機的產量和鑄坯表面質量起到十分重要的作用(裂紋結晶器與坯殼之間的傳熱受下列因素的影響:(1)澆注參數(shù),包括澆注速度、鋼水過熱度、結晶器液面波動狀況和結晶器的水流量(2)固態(tài)和液態(tài)渣膜的熱特性和物理特征,包括渣膜厚度、結晶程度及傳熱和吸收系數(shù);(3)結晶器壁與渣膜界面的熱阻,包括結晶器與坯殼之間的氣隙,渣膜的熱膨脹系數(shù)?！鲇嘘P結晶器內傳熱研究各國都在進行,并有大量文獻報導,但真正用于實際卻不多,其原因有二個,第一,目前測試手段和技術還不能滿足要求,如導熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù),結晶器與渣膜界面的熱阻及氣隙變化等;第二,現(xiàn)場和實驗室無法獲得保護渣在結晶器內的一些真實參數(shù),如渣膜厚度和均勻程度,固液渣膜的比例及其熱物性、渣膜結晶程度等。目前主要靠經(jīng)驗和少量手段,起到定性和參考的作用2.1.5保護渣應具有控制傳熱的作用512.2保護渣的分類■從是否發(fā)熱來看,分為發(fā)熱渣和絕熱保護渣■從外形劃分:粉渣、實心顆粒和空心顆粒渣;從基料來看,分為混合型、預溶型和燒結型渣從是否含有氟來看,分為有氟渣和無氟渣。2.2保護渣的分類52保護渣在連鑄過程中的作用課件53保護渣在連鑄過程中的作用課件54保護渣在連鑄過程中的作用課件55保護渣在連鑄過程中的作用課件56保護渣在連鑄過程中的作用課件57保護渣在連鑄過程中的作用課件58保護渣在連鑄過程中的作用課件59保護渣在連鑄過程中的作用課件60保護渣在連鑄過程中的作用課件61保護渣在連鑄過程中的作用課件62保護渣在連鑄過程中的作用課件63保護渣在連鑄過程中的作用課件64保護渣在連鑄過程中的作用課件65保護渣在連鑄過程中的作用課件66保護渣在連鑄過程中的作用課件67保護渣在連鑄過程中的作用課