高拉速用连铸保护渣的研究基础PPT课件

1,高拉速用连铸保护渣的研究现状,主讲人:汤长青2006年7月,2,0引言1高拉速连铸的特点及对保护渣的要求2高拉速用连铸保护渣的研究3高拉速用连铸保护渣的应用实例4结语,报告内容,3,0引言,高效连铸技术核心：实现连铸机高拉速，提高连铸机生产效率及铸坯质量。拉速的提高产生的问题：易出现铸坯表面质量差和易发生漏钢的问题。问题解决的一个重要条件：性能优良的保护渣。,4,1高速连铸技术特点及对保护渣的要求,特点出口处坯壳变薄，结晶器所受的摩擦力增大，容易造成鼓肚和漏钢；结晶器中的钢液面波动，容易造成卷渣，恶化铸坯表面质量；渣耗量降低，流入结晶器与坯壳间的液渣形成的渣膜难于满足结晶器的润滑要求；同时因形成的渣膜不均匀，造成传热不良，影响坯壳均匀生长，使铸坯产生裂纹缺陷并易造成漏钢事故；在结晶器内的滞留时间短，先期出现的微小裂纹，在结晶器内没有足够的时间愈合，对铸坯的裂纹焊合不利。,5,对保护渣的要求：适宜的消耗量。出口处坯壳变薄，结晶器所受的摩擦力增大，容易造成鼓肚和漏钢；,（13000.15PaS13000.32PaS）图1拉速和粘度对保护渣消耗量的影响,6,良好的润滑性。结晶器中的钢液面波动，容易造成卷渣，恶化铸坯表面质量；高的物性稳定能力。渣耗量降低，流入结晶器与坯壳间的液渣形成的渣膜难于满足结晶器的润滑要求；同时因形成的渣膜不均匀，造成传热不良，影响坯壳均匀生长，使铸坯产生裂纹缺陷并易造成漏钢事故；适宜的析晶能力。以满足某些钢种控制热流的要求（如中碳钢等）。,7,2高拉速用连铸保护渣的研究,表1国内外一些高拉速用连铸保护渣组份的质量分数/,R2O：Na2OLi2O,2.1保护渣的特性,注：1#、2#、3#、为薄板坯渣；4#、5#、7#为低碳钢板坯渣；5#为中碳钢板坯渣,8,表2高拉速用连铸保护渣主要物理性能,特点：较低的粘度、熔化温度、结晶温度、凝固温度、碱度和较快的熔化速度,9,2.2保护渣的粘度特性研究,为了获得低粘度，单纯增加F和Na2O含量不可行。F含量过高，引起枪晶石和钙黄长石析出，Na2O含量过高，易析出霞石，对结晶器的润滑和传热均有不利影响。因此，引入了新的添加剂：Li2O、F、BaO、MnO、B2O3、MgO等,10,Li2O含量对保护渣粘度的影响,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18,0,1,2,3,4,5,W(Li,2,O)/%,/（Pa.S）,11,0.15,0.152,0.154,0.156,0.158,0.16,0.162,0.164,0,1,2,3,4,5,6,MnO/%,粘度/Pa.S,MnO含量对保护渣粘度的影响,12,13,14,15,2.3保护渣熔化特性研究,常用助熔剂降低熔化温度的次序为：NaFNa2Al3F4Na2CO3NaClCaF2,Li2O含量对保护渣熔化温度的影响,16,1040,1045,1050,1055,1060,1065,1070,1075,0,1,2,3,4,5,6,MnO/%,熔化温度/,MnO含量对保护渣熔化温度的影响,17,18,19,常用碳质材料降低熔速的顺序为：碳黑高碳石墨土状石墨普遍采用复合配碳的方式,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,6.0,0,5,10,15,20,W（碳酸盐）/,熔化速度/（10,2,mm.s,1,）,MgCO3,Li2CO3,CaCO3,Na2CO3,BaCO3,碳酸盐对保护渣熔化速度的影响,顺序Li2CO3K2CO3CaCO3Na2CO3,20,2.4保护渣生产制造工艺研究,原料预处理技术,预熔型保护渣生产工艺简图,21,预熔渣和混合渣均匀性比较,22,保护渣造粒技术,23,3高拉速用连铸保护渣的应用实例,高拉速常规板坯连铸保护渣日本福山制铁所浇铸低碳铝镇静钢时，采用粘度为0.09Pa.S、结晶温度为980的保护渣，平均拉速达到2.2m/min,最高大为3.0m/min，使用保护渣的物化性能见表1、表2中的4号渣，使用该保护渣，在高速浇铸情况下消耗量仍在0.3kg/m2以上，铸坯表面无裂纹，表面质量良好。英国Focseoc公司4浇铸低碳铝镇静钢，最大铸速2.2m/min，铸坯尺寸为2308001900mm，采用低粘度（13000.08Pa.S）、低结晶温度的保护渣（结晶温度为970），铸坯质量良好，热装率达100，所用保护渣的物化性能见表1、表2中的5号渣。,24,中碳钢高拉速用连铸保护渣K.watanabe等人通过浸入试验，研究了保护渣与结晶器之间的界面热阻，选择界面热阻大的保护渣进行拉速为1.42.0m/min浇铸试验，此保护渣的物化性能见表1、表2中的6号渣，有效的减少了铸坯表面的纵裂纹。有的在中碳钢保护渣中加入ZrO2，其作用与浇铸中碳钢时提高保护渣碱度作用一样，可增加保护渣的析晶能力，破坏渣的透明性，减小结晶器热流量值，对铸坯进行缓冷，从而有效地防止纵裂纹的发生。,25,攀钢高拉速连铸保护渣7#渣是攀钢自行研制的高拉速低碳铝镇静钢用保护渣，不仅具有良好的熔化特性，而且在一定的高拉速情况下（1.551.72m/min）能有效的保证低碳钢铸坯表面质量，铸坯的表面无清理率为96.4%，该保护渣能满足攀钢2#板坯连铸stb32z等低碳钢的高拉速要求，从液渣厚度和消耗量方面来看，若配合非正弦波的结晶器振动方式的改造，该渣还具有一定的提速空间。,26,4结语,高拉速用连铸保护渣与常规拉速用连铸保护渣在化学成分和物理性能上存在较大差异。为了满足高拉速连铸的需要，高拉速用连铸保护渣应具有较低的粘度和熔化温度、结晶温度、凝固温度以及较快的熔化速度和合适的碱度，使之在高拉速条件下仍能保持足够的渣耗量。保护渣中加入适量的Li2O、Mg