04MnO对连铸保护渣非等温结晶动力学的影响9-1.docVIP

MnO对连铸保护渣非等温结晶动力学的影响 雷云1　谢兵1*((　齐飞2 刁江1　 (1、重庆大学材料科学与工程学院，重庆，400044； 2、中冶京诚工程技术有限公司，北京，100176) 摘要：保护渣对铸坯与结晶器之间的润滑起着至关重要的作用，保护渣结晶性能直接决定着它的润滑性能。本文通过DSC、XRD等研究保护渣的非等温结晶动力学。结果表明：随着MnO含量的增加，其作用主要表现为抑制保护渣枪晶石( Ca4SiO7F2) 的析晶，但同时伴随有少量钙黄长石 (Ca2Al(AlSiO7) 、氧化锰钙 (CaMn7O12)等晶体的析出。此外，MnO对保护渣结晶时间的影响为，MnO含量越高，晶体析出的时间越长。 关键词：保护渣；DSC；非等温结晶动力学；析晶活化能；XRD Effect of MnO on Nonisothermal Crystallization Kinetics of Mold Fluxes LEI Yun 1, XIE Bing 1*, QI Fei 2, DIAO Jiang 1　　 College of Materials of Chongqing University, Chongqing, 400044; 2. Capital Engineering Research Incorporation Ltd. Beijing, 100176 ) Abstract: In continuous casting of steel, mold fluxes play important roles in the lubrication between casting strand and mold, and the lubricative ability of mold flux is mainly decided by the crystallization properties. Effect of MnO on mold fluxes nonisothermal crystallization kinetics properties was investigated by DSC and XRD. The result indicated that, with MnO addition increasing, precipitation of cuspidine in the mold fluxes was restrained. However, a few of crystals such as Ca2Al(AlSiO7) and CaMn7O12 were precipitated at the same time. In addition, with MnO addition increasing, the period of crystallization was prolonged. Keywords: mold fluxes, DSC, nonisothermal crystallization kinetics, activation energy, XRD 1　前言 保护渣的结晶性能对铸坯的质量及粘结漏钢的发生有着很大影响[1-3]。因此如何改善保护渣的润滑和传热性能，关系到铸坯质量的控制与连铸生产效率的提高，已经成为当今世界连铸工作者孜孜不倦研究的热点问题[4-6]。 目前针对MnO对连铸保护渣性能的影响已有相关研究[7-9]，加入一定含量的MnO能降低熔渣的粘度和熔点；MnO含量在0~10%范围内，随其含量的增加，导温系数逐渐降低；此外，MnO可以增加渣膜的消光系数，降低通过渣膜的辐射传热量，在结晶质渣样中尤为明显。尽管对保护渣物化性能的研究已有大量相关文献，但对于连铸保护渣结晶动力学的研究相对较少，本文针对MnO对保护渣结晶过程动力学特性的影响进行了探讨，为进一步开展研究过渡族金属氧化物对保护渣析晶动力学的影响提供理论依据和科学方法。表1 保护渣试样的化学成分 Table 1 Chemical composition of mold fluxes samples 编号 综合碱度 CaO SiO2 Al2O3 Na2O CaF2 MnO J 1.3 35.4 35.2 6.0 9.0 14.4 － M1 1.3 34.3 34.3 6.0 9.0 14.4 2.0 M2 1.3 33.2 33.5 6.0 9.0 14.4 4.0 M3 1.3 32.1 32.6 6.0 9.0 14.4 6.0 2　试验方法 2.1 样品制备 各试样化学组成见表1所示，其中J表示综合碱度为1.3的连铸保护渣；M1、M2和M3分别表示加入MnO含量分别为2wt%,4wt%和6