連鑄保護渣性能選擇及對鑄坯質(zhì)量的影響

王新 宋玉倩

摘要：從本質(zhì)上講，通過改變其化學(xué)成分和礦物成分是精華，保護渣熔點的保護渣，融化速度、粘度、結(jié)晶溫度特性，以滿足不同類型的鋼所需傳熱、潤滑，包容吸收和隔熱和其他需求，能夠生產(chǎn)合格的鑄件。從熔點、粘度、熔融速率、結(jié)晶溫度等爐渣特性等方面探討了鋼坯表面缺陷的防治。連鑄型保護渣為人工礦渣，主要由硅酸鹽化合物組成由各種化學(xué)熔劑和碳材料構(gòu)成的功能材料。與隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，鋼材市場對鑄坯質(zhì)量的需求不斷上升對連鑄技術(shù)的要求越來越高。

關(guān)鍵詞：連鑄;保護渣;熔化;鑄坯;缺陷

中圖分類號：TF777文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2018）06-0141-02

Selection of Protective Slag Properties of Continuous Casting and Its Influence on Casting Quality

WANG Xin¹*， SONG Yuqian²

（1. North China University of Science and Technology， Hebei Tangshan， 063000， China）（2. Information Automation Department of Tangshan Iron and Steel Company， Hebei Tangshan， 063000， China）

Abstract：In essence， qualified castings can be produced by changing the chemical and mineral composition of the essence， protecting the slag of the melting point， melting speed， viscosity， and crystallization temperature characteristics to meet the heat transfer， lubrication， inclusion， absorption， insulation and other requirements of different types of steel. The control of surface defects of billet is discussed in terms of melting point， viscosity， melting rate and crystallization temperature. The continuous casting protective slag is artificial slag， which is mainly composed of silicate compounds and functional materials composed of various chemical fluxes and carbon materials. With the rapid development of the iron and steel industry， the steel market demand for billet quality is rising and the requirements for continuous casting technology are higher and higher.

Keywords：Continuous casting; Protecting slag; Melt; Slab; defects

引用：王新， 宋玉倩. 連鑄保護渣性能選擇及對鑄坯質(zhì)量的影響[J]. 數(shù)碼設(shè)計， 2018， 7（6）： 141-142.

Cite：WANG Xin， SONG Yuqian. Selection of Protective Slag Properties of Continuous Casting and Its Influence on Casting Quality[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 141-142.

引言

保護渣層的厚度與保護渣的消耗量有關(guān)。保護渣粘度越低，流速越高，板坯的潤滑效果越好，要求的熔化速度越高。即使在相同的模具中，不同位置的渣層厚度也不同。通常是在出口的最深點，然后是更寬更薄的表面和更薄的更窄的表面。目前對界面張力的研究還很少，但它是礦渣防護發(fā)展中必須考慮的因素之一。增加粘度也有利于提高表面張力，但增加粘度不利于熱傳導(dǎo)，可以通過降低保護渣的熔點來解決。

1 ?渣性

1.1? 熔化溫度

熔劑的熔化溫度對渣膜厚度和模具熱流有很大影響。結(jié)晶器底部的渣膜比上部的厚，但厚度隨著熔點的增加而增加。保護渣的熔化溫度直接影響板的熱阻和渣膜的熱阻。熔點越高，渣膜的耐熱性越好。此外，隨著保護渣溫度的升高，保護渣膜厚度也隨之降低。結(jié)晶器的熔融溫度最高，這與坯料的臨界厚度和拉拔速度有關(guān)。對于給定的坯料臨界厚度，拉拔速度越快，熔化溫度越低。不同截面尺寸的坯料臨界厚度也不同。

1.2? 熔化速度

它不僅控制渣層的厚度，還決定了渣層的厚度。確定液態(tài)保護渣流入板坯和模具之間的間隙的速率。高熔化速度和不能保持穩(wěn)定的熔渣層厚度會導(dǎo)致鋼表面暴露在間歇性空氣中，這不僅會增加熱量損失，導(dǎo)致“浮動物質(zhì)”的形成，但也促進(jìn)渣膜變厚變多和鋼液在彎月表面的凝固形成。熔化速度太低，液態(tài)熔渣不足，甚至不能均勻的進(jìn)入縫隙，導(dǎo)致坯料表面裂紋和其它缺陷，甚至滲漏。為保證足夠的潤滑，液渣層厚度一般為6 - 12mm，高速渣層厚度應(yīng)保持在20mm以上，并要求有合適的熔點。隨著牽引力的增大，熱流增大，熔化速率增大。雖然隨著拉拔速度的增加，爐渣層厚度在開始時減小，但后續(xù)穩(wěn)定厚度仍大于初始值。

1.3? 粘度

粘度對庫存的性能和質(zhì)量有很大的影響。低粘度也會導(dǎo)致鋼液中的鋼水在鋼液界面流動，鋼液中的鋼渣會分散并產(chǎn)生夾雜物。所以選擇合適的粘度是很重要的。在連鑄過程中，鋼渣對鋼坯殼體的摩擦阻力不僅影響鑄坯的摩擦阻力，而且影響鑄坯的變形拉伸胚的阻力，即鑄坯的總阻力。從模具總阻力的最小值出發(fā)，得出料漿粘度、振動參數(shù)和速度之間的基本關(guān)系。粘度的選擇也隨振動參數(shù)和拉拔速度的匹配而變化。

1.4? 結(jié)晶溫度

結(jié)晶溫度與凝固溫度不同。對于高堿性礦渣，當(dāng)溫度略低于液相線溫度時可形成晶體。然而，對于極低的堿度，結(jié)晶溫度甚至低于凝固溫度。結(jié)晶器一側(cè)的溫度相對較低。由于保護渣的液體容易迅速冷卻，玻璃狀態(tài)的保護渣膜容易產(chǎn)生。由于保護渣膜的結(jié)晶層和玻璃層受到振動的影響。保護渣膜的剪切力可以提高結(jié)晶強度，降低渣膜厚度，增加摩擦。隨著剪切力的增大，結(jié)晶作用增強，高拉伸速度大于低拉伸速度。此外，減少振動負(fù)滑移的時間也增加了結(jié)晶度，結(jié)晶度受堿性等操作參數(shù)的限制。玻璃與晶體的比例越低，傳熱速率越低。一般來說，輻射傳熱占總熱流的20%。這些氣孔是由于快速結(jié)晶過程中固體和液體渣的密度差造成的。這些孔的主要特點是減少界面熱流和水平溫度梯度，以及對潤滑的一些副作用。影響這些孔隙的主要因素是結(jié)晶溫度。此外，保護渣厚度增加，熱阻增大，但當(dāng)厚度小于2mm時，熱阻變化不大。

2 ?各種表面缺陷的防治

2.1? 保護渣性能

坯料與模具之間的傳熱速率直接受焊劑性質(zhì)的影響。降低熱流的一種常用方法是提高熱流保護渣的結(jié)晶溫度。一是增加晶體層的熱阻;二是減少輻射傳熱。鑄鋁過程中三氧化鋁的吸收也會影響縱裂。由于保護渣中氧化鋁含量超過一定值，模具助熔劑的結(jié)晶溫度大大降低，但臨界含量與保護渣的初始堿度直接相關(guān)。此外，渣膜的耐熱性與其厚度有關(guān)。一般來說，當(dāng)渣膜厚度大于1mm時，耐熱性可以明顯提高，這就需要增加防護渣的消耗。常用的方法是降低粘度。降低粘度的另一個優(yōu)點是避免了結(jié)晶溫度上升引起的鑄殼粘附的泄漏。

2.2? 橫裂

橫向裂紋一般發(fā)生在鑄坯角附近兩側(cè)的寬、窄的振動標(biāo)志槽上。它主要發(fā)生在中碳鋼和低碳鋼（尤其是0.035～0.05C）中，Mn/S，深度3～4mm，有的甚至高達(dá)7mm。橫向裂紋有兩種類型。一是隱性裂縫，即內(nèi)部裂縫。另一種是在焊接后在二次冷卻區(qū)重新安裝的明顯裂縫。

2.2.1? 防偏措施

（1）均勻凝固在開始時非常重要，特別是對于模具月牙形表面而言。（2）由于橫向裂紋經(jīng)常有振動痕跡，減少振動痕跡是有效措施之一。常用的方法是采用高頻低幅振動模式，減少振動痕跡，縮短裂縫的愈合時間。然而，有一個極限值的負(fù)滑移率。這一值與保護渣保護性能的工作條件有關(guān)。（3）鋼液中S、P、Nb含量應(yīng)盡可能低，Mn/S比應(yīng)大于80。

2.2.2? 抗裂措施

（1）減少模具外殼的外部應(yīng)力。這些措施包括減少彎曲鋼表面的波動和增加保護渣的消耗。改進(jìn)了模具的潤滑特性，優(yōu)化了模具的表面錐度和均勻散熱。如果存在摩擦應(yīng)力、應(yīng)力和熱應(yīng)力，起泡應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和變形應(yīng)力集中在內(nèi)表面的內(nèi)表面，分離構(gòu)件的濃度降低了凍結(jié)溫度，在影響下容易斷裂。外面的。鋁的壓力。邊界脆化區(qū)的產(chǎn)生和發(fā)展。因此，減小和消除應(yīng)力是防止裂紋的重要途徑。（2）通過對裂紋的觀察，發(fā)現(xiàn)裂紋中沒有熔渣，裂紋的形貌與裂紋形貌始終保持一致。這些特征表明，在模具成型后，通常會出現(xiàn)橫向裂紋，因此兩個冷卻區(qū)域的各種應(yīng)力不可忽略。模具的下兩個冷卻區(qū)應(yīng)均勻冷卻，以避免因軋制不當(dāng)和不規(guī)則而引起的異常應(yīng)力和隆起。（3）盡量減少板材彎曲和矯直點的應(yīng)力和張力。當(dāng)鋼坯的高溫強度處于低延伸區(qū)時，不要彎曲。當(dāng)鋼中鈮含量超過0.03%時，脆性溫度一般為900 ～ 700可以到1050。

2.2.3? 黏結(jié)漏鋼

鋼的粘附泄漏主要是由于半月板表面的毛坯殼與模具直接接觸造成的。一旦粘結(jié)強度大于凝固殼的粘結(jié)強度，殼層就會斷裂。從保護渣的角度來看，一是缺乏潤滑，連鑄過程中鋼水溫度的降低會導(dǎo)致保護渣粘度的增加，保護渣粘度的增加以及夾雜物的吸收。第二，由于渣環(huán)的生長，液體渣進(jìn)入通道的流動受到阻礙。這與保護渣熔點低、保溫不良導(dǎo)致鋼液溫度低、鋼液表面波動有關(guān)。第三，渣池厚度不足，主要是由于原渣缺乏，鋼水溫度下降，以及彎曲液面波動造成的渣深難以保持。除渣留因素外，拉拔速度過速或液位變化也是重要原因。

2.2.4? 氣孔

多孔性是低碳鋼或低碳鋼電弧連鑄機的內(nèi)在缺陷。它通常由小的氬氣（小于0.5毫米）吹入噴嘴，不能漂浮或下降。當(dāng)氣泡從空殼中出現(xiàn)時，就會形成針孔。不能逸出的氣泡在上弧線以下40毫米處聚集，通常伴有非金屬夾雜物（通常為鋁酸鹽），稱為砂孔。這些內(nèi)氣泡在軋制過程中被拉長，不能焊接在一起。

3 ?結(jié)束語

連鑄是煉鋼的最后一步，是決定鋼板質(zhì)量的關(guān)鍵一步。縱向裂紋、粘結(jié)、夾渣、振動痕跡等問題在很大程度上取決于防護渣的使用。因此，合理的熔渣防護對于連鑄來說是非常重要的。

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