氟原料類型對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶及傳熱性能的影響.pdf

1、連鑄生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)晶器保護(hù)渣控制著鑄坯向結(jié)晶器方向的傳熱以及沿拉坯方向的潤(rùn)滑。提高保護(hù)渣的結(jié)晶性能可降低渣膜的熱傳導(dǎo)率，從而降低結(jié)晶器和鑄坯之間的傳熱，這是目前國(guó)內(nèi)外控制裂紋敏感性鋼種鑄坯表面裂紋的常用方法。但隨著結(jié)晶率的增加，容易惡化鑄坯潤(rùn)滑狀況，因此，對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶性能的調(diào)控非常關(guān)鍵。氟作為保護(hù)渣中重要的熔劑，不僅控制保護(hù)渣的熔化溫度和粘度，而且因槍晶石的析出也控制著保護(hù)渣的析晶能力。但自然界中存在著多種含氟原料，常見(jiàn)的為NaF、CaF

2、2，二者作為保護(hù)渣中氟原料的提供者，對(duì)保護(hù)渣結(jié)晶、傳熱性能影響的差異如何，但迄今為止，國(guó)內(nèi)外很少有關(guān)于不同化合物引入的氟離子對(duì)于保護(hù)渣的影響做出詳細(xì)描述。本文研究了保護(hù)渣在元素含量相同的條件下，不同氟原料類型對(duì)其熔化性能、結(jié)晶及傳熱性能的影響差異，以期為保護(hù)渣原料的選用及通過(guò)控制原料類型來(lái)控制保護(hù)渣的傳熱和潤(rùn)滑性能提供理論基礎(chǔ)。
　　 本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，通過(guò)半球點(diǎn)法、熱絲法(Single HotThermocou

3、ple Technique，簡(jiǎn)稱SHTT)、熱流模擬儀、掃描電鏡和旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，測(cè)定結(jié)晶器保護(hù)渣的黏度、熔點(diǎn)和結(jié)晶性能、傳熱性能，研究NaF、CaF2兩種氟原料在不同堿度及各個(gè)組分離子含量相同的條件下，對(duì)保護(hù)渣熔化性能、結(jié)晶及傳熱性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①兩組渣的熔化溫度均隨著堿度的升高逐漸降低，在堿度R<1.1條件下NaF組渣對(duì)保護(hù)渣熔化溫度的降低能力大于CaF2組渣，CaF2組渣熔點(diǎn)平均比NaF組渣高12.9℃；②CaF2較NaF能

4、更有效降低保護(hù)渣的粘度，在中、低堿度下CaF2組渣比NaF組渣的粘度平均小0.019Pa·S，高堿度下，兩種氟原料對(duì)保護(hù)組渣粘度降低的影響效果差別不大；③CaF2組渣減少保護(hù)渣孕育時(shí)間的效果較NaF更顯著，說(shuō)明CaF2較NaF更有利于促進(jìn)結(jié)晶；④兩組渣的渣膜厚度隨堿度的增加均逐漸降低，在低堿度下，兩者對(duì)保護(hù)渣渣膜厚度的影響程度相當(dāng)，在中、高堿度下，NaF組渣比CaF2組渣降低渣膜厚度的能力更強(qiáng)，且CaF2組渣較NaF組渣渣膜厚度平均大0