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高铝钢用新型连铸保护渣的设计开发与应用

         
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低反应性CaO-Al_(2)O_(3)基保护渣工业应用过程中,结晶器内渣条粗大,黏结报警频发,无法实现稳定连铸生产。针对上述问题,在分析了工业原渣存在问题的基础上,设计开发了新型CaO-Al_(2)O_(3)基保护渣并进行了工业应用。结果表明,工业用高铝钢连铸保护渣结晶性能较强,Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_(2)和LiAlO_(2)等物相过早析出是恶化保护渣性能的主要原因。相图分析表明,调整w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))值是调控熔渣酸碱性和析晶性能的有效措施之一。当w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))从0.93增加至1.65时,保护渣的熔化温度由1050℃降至959℃;受熔体结构解聚影响,1300℃下黏度由0.132 Pa·s降至0.054 Pa·s。随着w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))的增加,保护渣的结晶性能先受到抑制而后逐渐增强,转折点温度先降低后升高。在转折点温度附近时,保护渣结晶物相的变化规律为LiAlO_(2)→Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)→Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_(2)+LiAlO_(2);充分析晶后结晶物相的变化规律为LiAlO_(2)+Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)→Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)→LiAlO_(2)+Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_(2)+Ca_(3)B_(2)O_(6)。基于上述结果设计了一种新型保护渣,新型保护渣的熔化温度、黏度和转折点温度较前期工业试验渣均有所降低,而且,新型连铸保护渣在1000℃以上可保持单一液相,结晶性能明显减弱。采用新型渣实现了高铝低密度高强钢的顺利连铸,而且,新型保护渣在浇铸过程中具有良好的稳定性,连铸坯质量显著改善,可为低密度高强度钢的系列化开发和高铝钢专用低反应性连铸保护渣的设计开发提供重要支撑。

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