高鋁鋼用中間包覆蓋劑的研究.pdf

1、高鋁鋼中鋁含量高且為極活潑元素，連鑄生產(chǎn)中若中間包覆蓋劑的成分性能控制不當(dāng)，容易發(fā)生4[Al]+3（SiO2）=3[Si]+2（Al2O3）的鋼渣反應(yīng)，降低產(chǎn)品質(zhì)量。為解決該問(wèn)題，針對(duì)高鋁鋼的性能和澆注特點(diǎn)，在調(diào)研國(guó)內(nèi)外覆蓋劑技術(shù)狀況基礎(chǔ)上，對(duì)高鋁鋼用中間包覆蓋劑進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室理論研究和工業(yè)試驗(yàn)，得到以下主要結(jié)果。
　　1.基于高鋁鋼對(duì)覆蓋劑的物化性能的要求，通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算，結(jié)合CaO－Al2O3－SiO2相圖，設(shè)計(jì)采用CaO

2、－Al2O3－SiO2－MgO－CaF2－Na2O渣系；同時(shí)為防止反應(yīng)4[Al]+3（SiO2）=3[Si]+2（Al2O3）的進(jìn)行，要求控制覆蓋渣中SiO2百分含量小于5％。
　　2.在設(shè)計(jì)渣系范圍內(nèi)，利用二次正交回歸設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)27組實(shí)驗(yàn)渣系，對(duì)其熔點(diǎn)和粘度進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，分析了覆蓋劑單組份和雙組份對(duì)熔點(diǎn)、粘度的影響趨勢(shì)及其原因；
　　3.通過(guò)物料平衡，計(jì)算分析了由中包鋼水上浮至覆蓋劑中的Al2O3最高

3、含量，在實(shí)驗(yàn)室情況下，通過(guò)外加3%、6%、10%的Al2O3考察了設(shè)計(jì)渣系吸收夾雜性能，并在此基礎(chǔ)上，初步確定了適宜高鋁鋼澆注的覆蓋劑成分范圍：CaO/Al2O3=1.0~1.3，CaO(%)=4.0~4.6，Al2O3(%)=35.0-40.0，SiO2(%)≤5.0，MgO(%)=3.0-6.0，CaF2(%)=4.0-6.0，Na2O(%)=2.5-5.0，熔點(diǎn)=1310~1380℃，1500℃時(shí)粘度=1.5~5.5dPa·S。<

4、br>　　4.通過(guò)Al2O3圓柱體試樣在渣中旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，研究了Al2O3在渣中溶解動(dòng)力學(xué)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)CaO/Al2O3=1.1~1.3，SiO2(%)≤5.0，MgO(%)=5.0-6.0，CaF2(%)=4.0-6.0，Na2O(%)=4.0-5.0時(shí)，固態(tài)Al2O3圓柱體在液渣中溶解具有較大的速度。
　　5.通過(guò) MgO圓柱體在熔渣中溶解實(shí)驗(yàn)，研究了覆蓋劑組成對(duì)MgO的浸蝕程度，在本論文實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)CaO/Al2O3=1.1

5、、SiO2=5%、MgO=6%、Na2O=CaF2=4%時(shí)，覆蓋劑對(duì)氧化鎂試樣的浸蝕速度較小。
　　6.通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究，最終確定適宜高鋁鋼用中間包覆蓋劑成分范圍和理化性能為：CaO/Al2O3=1.1~1.2、SiO2(%)≤5、MgO(%)=5~6、CaF2(%)=5~6、Na2O(%)=4~5，熔點(diǎn)=1310~1380℃，1500℃時(shí)粘度=1.5~5.5dPa·S。
　　7.工業(yè)試驗(yàn)表明，本文確定的適宜高鋁鋼用覆