保护渣在连铸过程中的作用课件

保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺和铸坯质量的影响2008.11.10保护渣在连铸过程中的作用及其1保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺和铸坯质量的影响前■保护渣在连铸过程中的作用和分类■保护渣应与连铸工艺相适应保护渣对铸坯质量的影响保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺2前言连铸技术以其简化生产工序、提高金属收得率、节能降耗、高铸坯质量和改善劳动条件等优点而得到迅速发展。20末世界平均连铸比为86%,27个工业发达国家已达到90%以上(即全连铸);进入新世纪我国连铸比也达到90%以上,在成为世界钢铁大国的同时,也是世界连铸生产大国。■连铸自采用浸入式水口保护渣浇注至今以有30多年了,它对稳定连铸工艺,扩大连铸品种,提高铸坯质量和产量都是项极为有效的技术,可以说,连铸能达到目前水平是与该项技术密不可分的。因此,连铸保护渣技术已成为现代连铸技术的重要组成部分,将其列入高科技范畴。各个国家都投入大量人力、物力进行开发研究,并将连铸保护渣形成产业化和商品化,以满足连铸生产要求,促进了连铸的发展。前言3二、保护渣在连铸过程中的作用与分类2.1保护渣的作用owce从总体方面讲,保护渣liquidslagpool在连铸过程中有两大功psurfacemenisci能:一是稳定连铸工艺,ferrostaticpressure保证其顺行;二是提高mold铸坯的表面和皮下质量。保护渣在结晶器內具有shearmoltensteel五个方面的作用。二、保护渣在连铸过程中的作用与分类42.1.1在结晶器内的绝热保温作用保护渣在结晶器内对钢液面的绝热保温作用,主要是靠保护渣粉渣层厚度和粉渣层的物性来实现(粉渣层厚度、容重及含碳量)。主要防止结晶器内钢液面结壳和弯月面处温度过低,造成铸坯表面和皮下夹杂。应根据钢种的需要,选择保护渣的保温性能,如浇注高铝钢、1c18N9T等钢种时,要选择保温性能好的渣系,特别要注意弯月面处的保温,否则,将造成铸坯表面和皮下大量夹杂。2.1.1在结晶器内的绝热保温作用52.1.2防止结晶器内钢液的二次氧化■保护渣在结晶器内防止钢液二次氧化的作用,主要靠保护渣液渣层来实现。通常结晶器内液渣层厚度在10-12mm范围内,在液面稳定,水口插入深度合理的情况下,均能起到很好隔绝空气的作用。2.1.2防止结晶器内钢液的二次氧化62.1.3保护渣具有吸收钢液中上浮夹杂物的作用保护渣应具有吸收钢液中上浮夹杂物的能力,特别是结晶器内雪月面处的夹杂物,应及时地被保护渣同化。否则,将会造成铸坏表面和皮干大量夹杂。目前做到使保护渣具有吸收夹杂物的能力并不难,而难在保护渣吸收大量夹杂物之后,还要保持其良好的性能,以满足连铸工艺的要求,特别是润滑性能和均匀传热性能。通常夹杂物含量高的钢种,如含铝、钛和稀土元素的钢种,这些元素的氧化物进入渣中,使保护渣的性能有较大的变化,如保护渣的碱度、熔化温度和粘度发生较大的变化。保护渣加入到这一类钢液面上,进行如下反应3S○2)+4{A]=3S+2A2○3)S○2)+[T=S]+TiO2S○2)+2Re]=[S]+2[Re○解决这一类钢种时,常选用高碱性高玻璃化的保护渣,收到良好效果。2.1.3保护渣具有吸收钢液中上浮夹杂物的作用72.1.4保护渣应具有良好的润滑作用保护渣的润滑性能是保护渣最重要性能之一,特别在高拉速的情况下,更为重要。这里所说的润滑,是指结晶器内坯壳与结器壁之问渣膜的液态润滑。要改善结晶器内的润滑状况,只大渣膜的液相区和改善液相渣膜的性能来实现。保护渣润滑性能是当今保护渣研究的重要课题。目前对保护渣润滑性能研究有二个方面,一是研究改善保护渣的性能使其具有良好的润滑性;二是改进结晶器振动形式,来改善其润滑作用。结晶器内润滑状况通常用摩擦力来表示,见公式(4)和(5)人(Vm-Vc)(T-7)·D(4)T-72(5)式中:m结晶器振动速度,m/s;Vc拉坯速度,m/s;η保护渣膜的粘度,Pα*S;D1—液渣膜厚度,m;D-——渣膜总厚度,m;凝固坯壳温度,C;T2渣膜温度,;T保护渣熔点,2.1.4保护渣应具有良好的润滑作用82.1.5保护渣应具有控制传热的作用控制保护渣在结晶器内的传热,是当今保护渣研究领域最热门的课题也是保护渣最重要功能之一,它对铸机的产量和铸坯表面质量起到十分重要的作用(裂纹结晶器与坯壳之间的传热受下列因素的影响:(1)浇注参数,包括浇注速度、钢水过热度、结晶器液面波动状况和结晶器的水流量(2)固态和液态渣膜的热特性和物理特征,包括渣膜厚度、结晶程度及传热和吸收系数;(3)结晶器壁与渣膜界面的热阻,包括结晶器与坯壳之间的气隙,渣膜的热膨胀系数。■有关结晶器内传热研究各国都在进行,并有大量文献报导,但真正用于实际却不多,其原因有二个,第一,目前测试手段和技术还不能满足要求,如导热系数和热膨胀系数,结晶器与渣膜界面的热阻及气隙变化等;第二,现场和实验室无法获得保护渣在结晶器內的一些真实参数,如渣膜厚度和均匀程度,固液渣膜的比例及其热物性、渣膜结晶程度等。目前主要靠经验和少量手段,起到定性和参考的作用2.1.5保护渣应具有控制传热的作用92.2保护渣的分类■从是否发热来看,分为发热渣和绝热保护渣■从外形划分:粉渣、实心颗粒和空心颗粒渣;从基料来看,分为混合型、预溶型和烧结型渣从是否含有氟来看,分为有氟渣和无氟渣。2.2保护渣的分类10保护渣在连铸过程中的作用课件11保护渣在连铸过程中的作用课件12保护渣在连铸过程中的作用课件13保护渣在连铸过程中的作用课件14保护渣在连铸过程中的作用课件15保护渣在连铸过程中的作用课件16保护渣在连铸过程中的作用课件17保护渣在连铸过程中的作用课件18保护渣在连铸过程中的作用课件19保护渣在连铸过程中的作用课件20保护渣在连铸过程中的作用课件21保护渣在连铸过程中的作用课件22保护渣在连铸过程中的作用课件23保护渣在连铸过程中的作用课件24保护渣在连铸过程中的作用课件25保护渣在连铸过程中的作用课件26保护渣在连铸过程中的作用课件27保护渣在连铸过程中的作用课件28保护渣在连铸过程中的作用课件29保护渣在连铸过程中的作用课件30保护渣在连铸过程中的作用课件31保护渣在连铸过程中的作用课件32保护渣在连铸过程中的作用课件33保护渣在连铸过程中的作用课件34保护渣在连铸过程中的作用课件35保护渣在连铸过程中的作用课件36保护渣在连铸过程中的作用课件37保护渣在连铸过程中的作用课件38保护渣在连铸过程中的作用课件39保护渣在连铸过程中的作用课件40保护渣在连铸过程中的作用课件41保护渣在连铸过程中的作用课件42保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺和铸坯质量的影响2008.11.10保护渣在连铸过程中的作用及其43保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺和铸坯质量的影响前■保护渣在连铸过程中的作用和分类■保护渣应与连铸工艺相适应保护渣对铸坯质量的影响保护渣在连铸过程中的作用及其对工艺44前言连铸技术以其简化生产工序、提高金属收得率、节能降耗、高铸坯质量和改善劳动条件等优点而得到迅速发展。20末世界平均连铸比为86%,27个工业发达国家已达到90%以上(即全连铸);进入新世纪我国连铸比也达到90%以上,在成为世界钢铁大国的同时,也是世界连铸生产大国。■连铸自采用浸入式水口保护渣浇注至今以有30多年了,它对稳定连铸工艺,扩大连铸品种,提高铸坯质量和产量都是项极为有效的技术,可以说,连铸能达到目前水平是与该项技术密不可分的。因此,连铸保护渣技术已成为现代连铸技术的重要组成部分,将其列入高科技范畴。各个国家都投入大量人力、物力进行开发研究,并将连铸保护渣形成产业化和商品化,以满足连铸生产要求,促进了连铸的发展。前言45二、保护渣在连铸过程中的作用与分类2.1保护渣的作用owce从总体方面讲,保护渣liquidslagpool在连铸过程中有两大功psurfacemenisci能:一是稳定连铸工艺,ferrostaticpressure保证其顺行;二是提高mold铸坯的表面和皮下质量。保护渣在结晶器內具有shearmoltensteel五个方面的作用。二、保护渣在连铸过程中的作用与分类462.1.1在结晶器内的绝热保温作用保护渣在结晶器内对钢液面的绝热保温作用,主要是靠保护渣粉渣层厚度和粉渣层的物性来实现(粉渣层厚度、容重及含碳量)。主要防止结晶器内钢液面结壳和弯月面处温度过低,造成铸坯表面和皮下夹杂。应根据钢种的需要,选择保护渣的保温性能,如浇注高铝钢、1c18N9T等钢种时,要选择保温性能好的渣系,特别要注意弯月面处的保温,否则,将造成铸坯表面和皮下大量夹杂。2.1.1在结晶器内的绝热保温作用472.1.2防止结晶器内钢液的二次氧化■保护渣在结晶器内防止钢液二次氧化的作用,主要靠保护渣液渣层来实现。通常结晶器内液渣层厚度在10-12mm范围内,在液面稳定,水口插入深度合理的情况下,均能起到很好隔绝空气的作用。2.1.2防止结晶器内钢液的二次氧化482.1.3保护渣具有吸收钢液中上浮夹杂物的作用保护渣应具有吸收钢液中上浮夹杂物的能力,特别是结晶器内雪月面处的夹杂物,应及时地被保护渣同化。否则,将会造成铸坏表面和皮干大量夹杂。目前做到使保护渣具有吸收夹杂物的能力并不难,而难在保护渣吸收大量夹杂物之后,还要保持其良好的性能,以满足连铸工艺的要求,特别是润滑性能和均匀传热性能。通常夹杂物含量高的钢种,如含铝、钛和稀土元素的钢种,这些元素的氧化物进入渣中,使保护渣的性能有较大的变化,如保护渣的碱度、熔化温度和粘度发生较大的变化。保护渣加入到这一类钢液面上,进行如下反应3S○2)+4{A]=3S+2A2○3)S○2)+[T=S]+TiO2S○2)+2Re]=[S]+2[Re○解决这一类钢种时,常选用高碱性高玻璃化的保护渣,收到良好效果。2.1.3保护渣具有吸收钢液中上浮夹杂物的作用492.1.4保护渣应具有良好的润滑作用保护渣的润滑性能是保护渣最重要性能之一,特别在高拉速的情况下,更为重要。这里所说的润滑,是指结晶器内坯壳与结器壁之问渣膜的液态润滑。要改善结晶器内的润滑状况,只大渣膜的液相区和改善液相渣膜的性能来实现。保护渣润滑性能是当今保护渣研究的重要课题。目前对保护渣润滑性能研究有二个方面,一是研究改善保护渣的性能使其具有良好的润滑性;二是改进结晶器振动形式,来改善其润滑作用。结晶器内润滑状况通常用摩擦力来表示,见公式(4)和(5)人(Vm-Vc)(T-7)·D(4)T-72(5)式中:m结晶器振动速度,m/s;Vc拉坯速度,m/s;η保护渣膜的粘度,Pα*S;D1—液渣膜厚度,m;D-——渣膜总厚度,m;凝固坯壳温度,C;T2渣膜温度,;T保护渣熔点,2.1.4保护渣应具有良好的润滑作用502.1.5保护渣应具有控制传热的作用控制保护渣在结晶器内的传热,是当今保护渣研究领域最热门的课题也是保护渣最重要功能之一,它对铸机的产量和铸坯表面质量起到十分重要的作用(裂纹结晶器与坯壳之间的传热受下列因素的影响:(1)浇注参数,包括浇注速度、钢水过热度、结晶器液面波动状况和结晶器的水流量(2)固态和液态渣膜的热特性和物理特征,包括渣膜厚度、结晶程度及传热和吸收系数;(3)结晶器壁与渣膜界面的热阻,包括结晶器与坯壳之间的气隙,渣膜的热膨胀系数。■有关结晶器内传热研究各国都在进行,并有大量文献报导,但真正用于实际却不多,其原因有二个,第一,目前测试手段和技术还不能满足要求,如导热系数和热膨胀系数,结晶器与渣膜界面的热阻及气隙变化等;第二,现场和实验室无法获得保护渣在结晶器內的一些真实参数,如渣膜厚度和均匀程度,固液渣膜的比例及其热物性、渣膜结晶程度等。目前主要靠经验和少量手段,起到定性和参考的作用2.1.5保护渣应具有控制传热的作用512.2保护渣的分类■从是否发热来看,分为发热渣和绝热保护渣■从外形划分:粉渣、实心颗粒和空心颗粒渣;从基料来看,分为混合型、预溶型和烧结型渣从是否含有氟来看,分为有氟渣和无氟渣。2.2保护渣的分类52保护渣在连铸过程中的作用课件53保护渣在连铸过程中的作用课件54保护渣在连铸过程中的作用课件55保护渣在连铸过程中的作用课件56保护渣在连铸过程中的作用课件57保护渣在连铸过程中的作用课件58保护渣在连铸过程中的作用课件59保护渣在连铸过程中的作用课件60保护渣在连铸过程中的作用课件61保护渣在连铸过程中的作用课件62保护渣在连铸过程中的作用课件63保护渣在连铸过程中的作用课件64保护渣在连铸过程中的作用课件65保护渣在连铸过程中的作用课件66保护渣在连铸过程中的作用课件67保护渣在连铸过程中的作用课