CaF2与B2O3对结晶器保护渣物理性能影响的对比研究.pdfVIP

第十三届(2009年)冶金反应工程学会议论文集 CaF2和B203对结晶器保护渣物理性能影响的对比研究 张芳，王艺慈，张岩 (内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010) 摘要：本研究选用B203作为含氟渣中CaF2的替代物，在保证二者具有相近粘度和熔化性温度的基础上，选择了Na20 比对象，研究了上述两种渣样的结晶温度、结晶能力及对结晶器控制传热的影响，为解决无氟保护渣准确控制传热 问题提供基础信息和理论依据。 关键词：结晶器保护渣；含氟；无氟；物理性能 中图分类号：TF777 文献标识码：A 连铸保护渣技术是现代连铸技术的重要组成部分，对连铸工艺的顺行和铸坯表面质量具有重要 的影响。连铸保护渣具有绝热保温、防止钢水二次氧化、吸收夹杂、润滑铸坯并调节铸坯向结晶器 的传热五大功能。氟化物对保护渣高温性能具有非常重要的调节作用，主要表现在降低熔点和粘度 并稳定粘度一温度特性以及提高转折温度、控制结晶性能这两个方面【¨。因此，目前对于包晶钢， 控制凝固坯壳和结晶器之间的传热时，必须用枪晶石【21，通常的连铸保护渣中，均加入5％～20％的 氟化物如萤石、冰晶石等，但是渣中氟化物有20％-一30％会溶入二冷水中使其呈酸陡，造成水质污 染，加剧铸机腐蚀和水口侵蚀。因此，有必要研制新型的环保无氟保护渣f31。 本文将B203作为结晶器保护渣中氟化物的替代物，对比研究了含氟及无氟条件下保护渣粘度一 温度关系、晶体析出规律以及对结晶器控制传热的影响，同时在满足结晶器保护渣基本性能前提下， 确定了一种与含氟渣物理性能相近的无氟渣成分。 l实验 保护渣的配料全部采用化学纯试剂，其中Na20由Na2C03代替，Li20由Li2C03代替，要求各 种配料粒度在200网目以下，实验用结晶器保护渣的化学成分如表l所示。粘度及熔化温度通过熔 渣综合物性测定仪测定，采用德国耐驰生产的STA449C型综合热分析仪上测量结晶温度，采用自制 的结晶器模拟装置(如图1所示)，模拟结晶器中渣膜的形成过程，制得固态渣膜，然后通过下式进 行计算，获得不同时刻渣膜的热流密度。 D：旦兰竺兰垡兰丝兰!Q： ‘ s 式中： Q——热流密度，J／m2·s； p——水的密度，g／cm3； C——水的比热，J／Kg·℃； 口——制渣膜时冷却水的流量，cm3／s； △f——冷却水进出水温差，℃： S——渣膜器表面积，mm2。 作者简介：张芳(1972．)，女，讲师，主要从事冶金新工艺、新材料的开发研究 项目来源：内蒙古自然科学基金资助项目(项目编号S0704) -51． 第十三届(2009年)冶金反应工程学会议论文集 表l含氟渣与无氟渣化学组成 TablelChemical andfTee-fluoride powder compositionoffluorine-containingcasting castingpowder CaO R 渣号 Si02A1203 Na20CaF2Li20B203 MgO l号 35．5 38．5 12 3 5 6 0 0 0．92 2号，34．537．5 12 3。 5 8 O O O．92 3号 33．5 36．5 12 3 5 10 O 0 O．92 4号