结晶器保护渣

摘要： 连续铸钢工艺的成功与保护渣的正确使用密不可分,但保护渣在结晶器内发生的氟化物挥发、卷渣、控热与润滑的矛盾又制约了绿色和高效连铸的发展.重庆大学通过对保护渣在结晶器内进行物理化学研究,发现保护渣中以铝为代表的网络形成中间体元素具有适应结晶器工况环境的功效.这些功效包括:(1)抑制保护渣与水之间离子交换程度,起到固氟和固钠的作用;(2)形成异类网络结构,使熔渣产生明显的剪切稀化行为,实现保护渣不同位置黏度大小控制;(3)在低碱度条件下表现出独特的热扩散效应,促使玻璃渣膜变成晶体渣膜.在此基础上,提出连铸结晶器“自适应保护渣”设计理论,利用这一理论开发出环境友好、非牛顿流体及热扩散效应保护渣.工业应用结果表明这类保护渣无需降氟就可达到环境友好、降低超低碳钢冷轧板封锁率及提升304D高氮不锈钢板坯表面质量的效果.

摘要： 由于冶金熔渣成分和结构复杂,表面张力的数据获取往往采用实验测定的方法,但实验测定方法的选取与熔渣组成密切相关。本 文以CaO-SiO_(2)-Na_(2)O-CaF_(2)结晶器保护渣为考察对象,在1350°C、1370°C、1390°C和1410°C下分别采用拉筒法和静滴法对保护渣表面张力进 行测定。实验结果发现拉筒法和静滴法测定的熔渣表面张力随温度的演变行为一致,均随着温度的升高而下降。同一温度下采用静滴法 测得的表面张力数值高于拉筒法测得的表面张力数值,这是由于CaO-SiO_(2)-Na_(2)O-CaF_(2)渣中含有挥发成分Na_(2)O和CaF_(2),在制备预熔渣和测定表 面张力过程中均有Na_(2)O和CaF_(2)的挥发,但采用拉筒法测定高温熔渣表面张力不需制备预熔渣,而静滴法测定熔渣表面张力需提前制备预熔 渣,从而使得静滴法测得的表面张力数值高于拉筒法测得的表面张力数值。

摘要： 结晶器保护渣是保障连铸正常浇铸和铸坯质量的重要冶金耐火材料,在实际生产过程中结晶器保护渣性能常与加渣操作规范与否密切相关。自动加渣技术是获得均匀的保护渣渣层厚度和稳定的液渣厚度的重要手段,不仅可以排除人工操作带来的不稳定性,又能降低员工工作量,节约保护渣,改善工作环境。

摘要： 传统保护渣主要以CaO和SiO2为基料,辅以适量助熔剂如CaF2等构成;而无氟保护渣则是选用B2O3、TiO2等合适的助熔剂来替代CaF2达到绿色环保的目的.从保护渣的碱度、化学成分和结晶性能三方面,分别综述了传统含氟渣系CaO-SiO2-CaF2和新型无氟渣系CaO-SiO2-B2O3、CaO-SiO2-TiO2渣膜传热的影响规律,总结了近十年来冶金工作者对含氟和无氟保护渣渣膜传热的研究成果,得出无氟保护渣结晶矿相中硅硼酸钙和钙钛矿与传统保护渣中枪晶石具有相似的结晶行为,B2O3和TiO2的含量在4％～8％和3％～11％可有效控制传热,从而减少铸坯纵裂纹的发生.并提出了开发新型高效无氟保护渣的进一步研究方向,即无氟渣中氟化物替代物的迁移赋存规律对渣膜传热性能的影响机理.

摘要： 国内某厂镀锡板缺陷处夹杂物主要来自结晶器保护渣的卷入,但其成分与结晶器保护渣有明显差别.?为了进一步研究这种成分差别的原因,建立了耦合热力学平衡和动力学扩散的结晶器卷渣类夹杂物的成分转变动力学模型,明确了卷渣类夹杂物的尺寸和密度对其成分转变的影响规律,并通过对结晶器和液相穴内的钢液流动和夹杂物运动的数值模拟研究了夹杂物在钢液中的停留时间.?结果表明:结晶器保护渣卷入钢液后与钢液不断发生反应,成分会发生明显改变.?卷渣类夹杂物转变为缺陷处夹杂物所需要的时间与夹杂物尺寸以及夹杂物密度有关,夹杂物的尺寸和密度越大,转变为缺陷处夹杂物成分所需的时间越长.?卷渣类夹杂物转变为缺陷处夹杂物所需时间与夹杂物尺寸呈幂函数关系,与夹杂物密度呈二次函数关系.夹杂物在钢液中的平均停留时间随夹杂物直径的增大而减小,并且随着拉速的增大而减小.?小尺寸夹杂物一旦被卷入钢液中,将有充足的时间转变为缺陷处的成分.?大尺寸夹杂物在钢液中的平均停留时间小于成分转变时间,但最大停留时间远大于成分转变所需时间,表明部分大尺寸夹杂物依然具有充足的停留时间转变为缺陷处的成分.

摘要： 文章介绍了八钢二炼钢板坯连铸引入了结晶器保护渣机器人加渣系统,阐述了自动加渣系统工作原理及设备设施。投入自动加渣机器人后,加渣实现了"均匀覆盖,液渣层稳定"、漏钢预报报警次数降低、铸坯表面质量提高、改善现场作业环境、降低职工劳动强度等应用效果。针对自动加渣机器人投用后遇到的典型问题提出了解决方法,自动加渣机器人为进一步实现连铸无人化浇铸奠定了基础。

摘要： 在稀土钢浇铸过程中,稀土钢钢水与结晶器保护渣相互作用,使保护渣的理化性能发生改变,影响和限制了保护渣冶金性能的正常发挥。文章系统的分析了稀土钢钢水对保护渣理化性能及物相组成的影响。结果表明,进入到渣中的稀土氧化物主要以稀土硅酸盐的形式存在。生成的高熔点稀土钙硅酸盐是保护渣熔化温度、黏度升高的主要原因。稀土钢钢水与结晶器保护渣反应时间越长,保护渣熔渣中吸收溶解的稀土氧化物越多,熔渣中析出的晶质矿物越多,熔渣的结晶率越高。

摘要： 本文对郸钢铁股份公司CSP产线(薄板坯连铸连轧)生产汽车结构钢过程中铸坯边部裂纹的形成机理进行了分析,并研究了钢水成分、精炼与连铸过程增氮、连铸机冷却制度、铸坯矫直温度等因素对裂纹产生、发展的影响.通过采取相应的措施,如铁水预脱硫处理、钢水成份的控制与调整、连铸工艺过程控制的优化、结晶器保护渣的优化等工作,使铸坯边裂率由15％左右降到了1％以下.

摘要： 本文根据结晶器保护渣组成与成分范围,在实验渣成分设计的基础上,采用静滴法,利用渣金界面性质测定仪测定了不同碱度实验渣在不同温度下的表面张力.结果表明,在实验渣成分范围内,随着温度的升高,熔渣表面张力呈线性逐渐降低,温度升高100°C,熔渣表面张力约可降低215mN·m-1,且熔渣表面张力的降低主要取决于温度升高所导致的离子间作用力减弱.随着碱度的增加,熔渣表面张力逐渐升高,其变化趋势与熔体聚合程度降低的趋势相一致.

摘要： 本文针对含钒高氮高强耐候钢成分中V、N元素的含量较高,且碳含量也正好处在包晶反应区,浇注过程中容易产生皮下网状裂纹缺陷的问题,在分缺陷产生原因的基础上,设计开发了适应该类钢种浇注的结晶器保护渣理化性能指标.从现场推广应用效果来看,Q450NQR1高强耐候钢铸坯表面无清理率达到90.14％,热轧板卷起层缺陷率由41.29％降至4.24％.

摘要： 在连铸结晶器保护渣成分范围内制备了CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-CaF2五元水淬渣样,在渣样化学成分和Raman光谱检测分析的基础上,计算了熔体结构单元含量,进而讨论了　熔体碱度和Al2O3含量对熔体聚合程度的影响和铝离子的存在形式.结果表明,随着碱度的升高,熔体的NOB/T值增大,聚合程度降低,随着Al2O3含量的升高,熔体的NOB/T值减小,聚合程度升高.熔体中的硅离子主要以Q0Q1和Q2为主的简单结构单元形式存在,随着碱度和Al2O3含量的升高,熔体中SiO4-4四面体摩尔分数逐渐降低。熔体中的铝离子以简单阳离子和AlO5-4一四面体两种形式存在,随着碱度和Al2O3含量的升高,以AlO5-4一四面体形式存在的Al3+摩尔分数逐渐升高,以简单阳离子形式存在的Al3+摩尔分数逐渐降低.当熔体中Al/Al+Si比值小于0.18时,熔体中结构单元随Al2O3含量的变化幅度较小,熔体聚合程度和黏度、表面张力宏观物性处于稳定状态.控制保护渣中合适的SiO2和Al2O3含量,有利于控制浇铸过程中保护渣冶金性能的稳定性。

摘要： 在板坯连铸的漏钢事故中,粘结漏钢占的比例最大.粘结漏钢往往与所使用的结晶器保护渣性能有很大关系。本文结合八钢第二炼钢厂板坯连铸机多年来的生产实践,阐述了板坯连铸机粘结漏钢与结晶器保护渣的关系,并提出了一些防止漏钢的措施.

摘要： 高铝TRIP钢连铸过程中,结晶器保护渣中(SiO2)易与钢液中[Al]发生反应,导致保护渣碱度(R=w(CaO)/w(SiO2》 增加,渣中Al2O3含量激增,保护渣熔化性能、润滑性能及传热性能等发生显著改变,影响连铸工艺顺行和铸坯表面质量。论文研究了CaO-SiO2-Al2O3相图中保护渣浇注前后成分变化路线,设计了一种CaO-SiO2渣系高铝TRIP钢保护渣,碱度0.68,熔化温度1030°C,黏度0.196 Pa·s(1300°C);浇注过程中保护渣与钢液发生反应后,碱度变为1.0, Al2O3含量从1.3％增加到15％,熔化温度1145°C,黏度0.208 Pa·s(1300°C),其理化性能能够适应连铸工艺要求.使用该保护渣在武钢二炼钢浇注3炉断面1450mm×250mm的含铝0.8％～1.0％的TRIP钢板坯,拉坯速度0.89m/min,总浇注板坯长度99m.浇注过程中液渣层厚度8～10mm,无明显结渣条现象,每吨钢渣耗0.43kg.与原渣相比,铸坯表面裂纹指数由0.129降到0.026,但表面凹陷改善不明显,说明采用CaO-SiO2渣系解决高铝TRIP钢铸坯表面凹陷的问题还有待进一步研究.

摘要： 运用自主开发的保护渣粘度电磁特性测量装置和传统旋转粘度测试仪研究了20kHz高频磁场作用下工业用保护渣粘度特性的变化规律,采用渣膜热流模拟仪分别提取了无磁场和20kHz高频磁场作用下的保护渣渣膜,结合XRD衍射和矿相显微镜分析了高频磁场作用下保护渣的结晶特性变化规律.结果表明:高频电磁场作用下保护渣粘度显著升高.二元碱度在0.66～0.91范围内,1300°C粘度升高幅度随碱度增加而增加,凝固温度升高幅度随碱度增加而降低.在高频磁场作用下,保护渣渣膜内没有新的物相生成,但气孔率降低,晶粒尺寸显著减小.

摘要： 结晶器保护渣造成无缝钢管产生的典型缺陷包括外壁网状裂纹、外壁折叠、内壁凸包和外壁淬火裂纹,而这些缺陷周围均有明显的增碳现象.研究表明:钢管表面局部增碳源于连铸坯局部增碳,而连铸坯表面增碳的主要影响因素是结晶器保护渣卷渣和连铸过程异常波动.阐述了连铸坯增碳机理,并提出了防止连铸坯增碳的措施.

摘要： 简述了结晶器保护渣在连铸生产中的重要作用,分析了生产Q195钢小方坯出现的诸多表面质量缺陷的原因,如纵裂、凹陷和夹渣等.使用合适的保护渣可以有效改善结晶器内坯壳的润滑和传热,控制铸坯表面凹陷的产生.在对现场使用保护渣研究的基础上,优化其理化性能,现场使用效果良好.

摘要： 针对邯钢CSP薄板坯连铸机工艺条件及浇注的中碳钢钢种特点,介绍了与之相适应的结晶器保护渣的应用及优化,提出了浇注该钢种时在控制热流的同时,更需强调对润滑的控制需求.

摘要： 针对原包晶钢保护渣在工业生产中存在问题,通过在其基础上用部分Li2O代替Na2O进行成份优化调整,实现其理化性能的合理性；并对优化后的保护渣进行现场试验,从结晶器传热强度、传热均匀性、结晶器液面状态、保护渣工作状态及铸坯质量进行对比研究、验证保护渣优化的合理性.

摘要： 本发明涉及一种测量连铸结晶器内保护渣与结晶器界面热阻的方法，属于钢铁冶金连铸技术领域。本发明基于实验室小型连铸实验模拟工厂钢铁连铸过程；采集结晶器内的热电偶测量的温度数据，并传给数据处理设备，数据处理设备将采集好的温度数据代入结晶器传热数学模型，实时计算通过结晶器热面各点的热流密度qint和结晶器热面各点的温度Tmld；接着反算出坯壳表面沿拉坯方向分布的温度Tsh并测得沿拉坯方向不同位置保护渣渣膜厚度dm；然后再测量保护渣的结晶温度Tsol；并将所得参数代入传热模型得到保护渣与结晶器界面热阻Rint。本发明能实时监测，所得结果科学精确，便于大规模的工业化应用。

摘要： 本发明提供了一种用于倒角结晶器的保护渣，按重量份数计，包括38～44重量份的CaO、20～24重量份的SiO2、4～26重量份的辅助氧化物；所述辅助氧化物包括ZnO、B2O3和BaO中的一种或多种。本发明从用于倒角结晶器的保护渣方面进行研究，改进了保护渣的性能，基于保护渣对于润滑铸坯和控制传热的作用，对保护渣的成分和比例进行改进，得到了结晶性能好、润滑性能好的保护渣，从而减少了铸坯角部纵裂纹缺陷的发生比例。本发明提供的保护渣在铸坯过程中，结晶性能良好，有利于保护渣在弯月面附近快速大量析晶以控制传热，保证倒角结晶器角部坯壳均匀性；增强了析晶后剩余液渣的润滑性能，降低了转折温度。

摘要： 本发明涉及一种测量连铸结晶器内保护渣与结晶器界面热阻的方法，属于钢铁冶金连铸技术领域。本发明基于实验室小型连铸实验模拟工厂钢铁连铸过程；采集结晶器内的热电偶测量的温度数据，并传给数据处理设备，数据处理设备将采集好的温度数据代入结晶器传热数学模型，实时计算通过结晶器热面各点的热流密度qint和结晶器热面各点的温度Tmld；接着反算出坯壳表面沿拉坯方向分布的温度Tsh并测得沿拉坯方向不同位置保护渣渣膜厚度dm；然后再测量保护渣的结晶温度Tsol；并将所得参数代入传热模型得到保护渣与结晶器界面热阻Rint。本发明能实时监测，所得结果科学精确，便于大规模的工业化应用。

摘要： 本申请涉及冶金工业领域，涉及一种结晶器保护渣换渣装置以及结晶器保护渣换渣方法。该结晶器保护渣换渣装置包括：换渣耙本体和手柄。换渣耙本体具有腔体，且其底壁上开设有多个导渣孔。手柄一端连接于换渣耙本体的侧壁，另一端为自由端。在出现烧结层过厚或者保护渣结团时，将换渣耙本体放入结晶器保护渣表层装取结团保护渣，由于换渣耙本体的底壁上开设有多个导渣孔，因此即使装取结团保护渣时，有部分的粉料保护渣进入到换渣耙本体内，也能够从底壁上的多个导渣孔流出。因此该结晶器保护渣换渣装置能够避免在捞取结团保护渣时带出过多的粉料保护渣，从而能够确保结晶器内保护渣的连续消耗，进而能够满足高要求的连铸生产，保证钢坯质量。

摘要： 本申请提供了一种结晶器保护渣更换装置及结晶器的捞渣方法，属于连铸技术领域。结晶器保护渣更换装置包括机械臂、定位探针和捞渣机构。定位探针连接于机械臂，用于在机械臂的带动下对结晶器的容纳腔的开口的边缘进行周向探边，以获得捞渣轨迹。捞渣机构连接于机械臂，用于在机械臂的带动下根据捞渣轨迹对保护渣进行捞渣处理。这种结构的结晶器保护渣更换装置可对结晶器的钢液面保护渣进行快速精确捞除，避免工人在结晶器附近作业危险性，有效制止高温及放射源辐射对人体伤害。同时减少工人劳动强度，保证换渣效果，有效避免因工人疲惫疏忽，导致捞渣效果不佳，致使保护渣熔化效果不好，出现结晶器粘结漏钢事故。

摘要： 本发明公开了一种连铸结晶器保护渣固态渣膜结晶比的判定方法，连铸结晶器保护渣在石墨坩埚内被硅钼炉加热至完全熔化并形成均匀的熔池；利用HF‑200渣膜热流模拟仪获得保护渣的固态渣膜；将石墨坩埚内的熔渣迅速水淬得到相应的水淬渣样；按照同一个升温程序分别对固态渣膜及水淬渣进行热分析测试，由差式扫描量热仪记录下样品在升温过程中的DSC曲线，通过分析渣膜及水淬渣的DSC曲线可得到固态渣膜的结晶比；本发明提供了一种将保护渣固态渣膜中晶体所占比例定量化的方法，其结果可用于表征保护渣固态渣膜的传热特性，对连铸结晶器保护渣的设计具有指导意义。

摘要： 一种脉冲电流控制连铸结晶器保护渣结晶度的方法，涉及连铸结晶器保护渣性能改善方法。不同碱度和成分的保护渣结晶性能不同，为了协调连铸结晶器保护渣润滑铸坯和控制传热之间的矛盾，改善铸坯质量。本发明通过控制脉冲电流参数：频率1～200Hz，脉宽20μs～1ms，电流10～200A，作用时间为1min～5min。对于低碱度保护渣，脉冲电流可提高其结晶度，而对于高碱度的保护渣，脉冲电流可降低其结晶度。本发明有效控制连铸结晶器保护渣结晶度，而且可以运用到现代连铸工艺中，作为一种辅助手段根据现场情况“实时”控制保护渣的结晶度，协调连铸结晶器保护渣润滑铸坯和控制传热之间的矛盾，从而保证连铸过程顺利进行，改善铸坯表面质量。

摘要： 本申请涉及冶金工业领域，涉及一种结晶器保护渣换渣装置以及结晶器保护渣换渣方法。该结晶器保护渣换渣装置包括：换渣耙本体和手柄。换渣耙本体具有腔体，且其底壁上开设有多个导渣孔。手柄一端连接于换渣耙本体的侧壁，另一端为自由端。在出现烧结层过厚或者保护渣结团时，将换渣耙本体放入结晶器保护渣表层装取结团保护渣，由于换渣耙本体的底壁上开设有多个导渣孔，因此即使装取结团保护渣时，有部分的粉料保护渣进入到换渣耙本体内，也能够从底壁上的多个导渣孔流出。因此该结晶器保护渣换渣装置能够避免在捞取结团保护渣时带出过多的粉料保护渣，从而能够确保结晶器内保护渣的连续消耗，进而能够满足高要求的连铸生产，保证钢坯质量。

摘要： 本申请提供了一种结晶器保护渣更换装置及结晶器的捞渣方法，属于连铸技术领域。结晶器保护渣更换装置包括机械臂、定位探针和捞渣机构。定位探针连接于机械臂，用于在机械臂的带动下对结晶器的容纳腔的开口的边缘进行周向探边，以获得捞渣轨迹。捞渣机构连接于机械臂，用于在机械臂的带动下根据捞渣轨迹对保护渣进行捞渣处理。这种结构的结晶器保护渣更换装置可对结晶器的钢液面保护渣进行快速精确捞除，避免工人在结晶器附近作业危险性，有效制止高温及放射源辐射对人体伤害。同时减少工人劳动强度，保证换渣效果，有效避免因工人疲惫疏忽，导致捞渣效果不佳，致使保护渣熔化效果不好，出现结晶器粘结漏钢事故。

摘要： 本发明公开了一种连铸结晶器保护渣固态渣膜结晶比的判定方法，连铸结晶器保护渣在石墨坩埚内被硅钼炉加热至完全熔化并形成均匀的熔池；利用HF-200渣膜热流模拟仪获得保护渣的固态渣膜；将石墨坩埚内的熔渣迅速水淬得到相应的水淬渣样；按照同一个升温程序分别对固态渣膜及水淬渣进行热分析测试，由差式扫描量热仪记录下样品在升温过程中的DSC曲线，通过分析渣膜及水淬渣的DSC曲线可得到固态渣膜的结晶比；本发明提供了一种将保护渣固态渣膜中晶体所占比例定量化的方法，其结果可用于表征保护渣固态渣膜的传热特性，对连铸结晶器保护渣的设计具有指导意义。