1保护渣基本知识讲座解析.ppt

5.3 、熔化温度 ? 熔化温度主要取决于保护渣的成分。组成熔渣的纯组元都 有各自的熔点，高温下，这些氧化物相互作用生成化合物 或共晶体，这样熔点又发生变化，如：硅灰石 （ CaO.SiO2 ）熔点为 1544 ° C ，正硅酸钙 2CaO.SiO2 熔点为 21300C 。因此保护渣是多种化合物组成的混合物， 不可能有一个固定的熔点，因此讲保护渣的融化过程从开 始融化到融化完毕是在一个温度范围内进行的。 ? 为了描述熔点，人为的定义渣子完全转变为均匀液体时的 温度为熔点（液相温度）；凝固点是液渣冷却时开始析出 固体时的温度（固相温度）。 ? 对于保护渣而言：人为定义保护渣融化达到开始流动的温 度为熔化温度，即渣样加热有圆柱体变为半球形的温度。 2018 年 10 月 7 日星期日 5.4 、融化速度 ? 融化速度太慢，则不能在钢液面上形成合适 厚度的液渣层，对熔渣的隔离作用和吸收夹 杂不利，同时形不成足够的液态渣膜对润滑 不利。 ? 融化速度太快，则造成原渣层不稳定，熔渣 暴露与大气，使得热损增大，钢液面结壳， 夹杂缺陷。 2018 年 10 月 7 日星期日 5.3 、熔化温度 ? 对于实际生产来讲，保护渣的熔化温度应低于或等 于结晶器下口处坯壳表面温度，这样才能维持熔渣 沿着坯壳四周运动而不凝固。一般认为结晶器下口 铸坯温度 12500C ，通常保护渣的熔化温度控制在 12000C 以下，板坯保护渣控制在 1050-1200C 。 ? 融化温度受到结晶器长度、拉速、结晶器冷却、渣 子吸收夹杂后性能的影响，同时研究发现降低熔化 温度有利于渣膜厚度的增加，利于润滑。 2018 年 10 月 7 日星期日 5.4 、融化速度的控制元素： 炭 ? 保护渣通过加入炭来调节融化速度，用碳来隔离基料粒子来 控制融化特性。保护渣的配碳材料主要有炭黑和石墨，要求 炭质材料中的硫化物和氧化铁的含量尽可能的低。配碳时可 以进行炭黑和石墨进行混合配碳，这样能充分发挥碳质材料 控制融化速度的作用。炭黑的分散度大，着火点低，低温时 炭黑发挥隔离基料例子的作用，石墨着火点高，高温下作为 骨架粒子比较适宜，高温时石墨发挥作用，能够使融化速度 在较宽的温度范围内缓慢变化并保持稳定。 ? 炭质材料对熔化速度的影响规律是：炭量越多，炭的粒度越 小和比表面积越大，则降低熔化速度的作用越强烈。常用的 炭质材料降低熔化速度的顺序是：碳黑 高炭石墨 土状石 墨。。 ? 开浇渣为何呈灰白色？ 2018 年 10 月 7 日星期日 5.5 、融化的均匀性 ? 保护渣加入结晶器后，不仅要求易融化，而且还要求均匀 融化铺展到整个液面上，并沿结晶器均匀流入坯壳与铜板 之间的缝隙。 ? 实际情况中，保护渣是硅酸盐的混合物，组成为基料、助 溶剂和碳质材料。基料的熔点高一些，助溶剂相对低一些， 如果在制作过程中发生混料不均匀或在结晶器中的受热条 件因时间和坐标位置不同而产生易融化的组分过早融化并 从渣层消失称之为分融（渣子结团、烧结层发达）。 ? 产生分融将会影响到熔渣层的均匀性，从而影响到保护渣 的粘度及减弱其吸收夹杂物的能力，对传热、润滑和铸坯 夹渣都会带来危害。 讨论：保护渣的均匀融化与非保护渣的影响关系 2018 年 10 月 7 日星期日 5.7 、结晶（析晶）温度 ? 定义：指熔渣由高温冷却时开始析出晶体的温度。 结晶温度越高，表征保护渣的结晶能力越强。保护 渣的结晶温度决定结晶器中渣膜液相渣膜润滑消失 的时间，结晶温度高，渣膜液相润滑消失早，固相 润滑摩擦力大，对于润滑铸坯不利。 ? 随着结晶体的析出长大，固态渣膜中由于收缩产生 孔洞，降低传热作用，阻碍了横向热流，有利于减 少纵裂纹缺陷，因此对于裂纹敏感的中碳钢和包晶 钢讲，应采用较高析晶温度的保护渣。 2018 年 10 月 7 日星期日 5.7 、结晶（析晶）温度 ? 结晶温度的意义： 1 、当析晶温度高时，液体渣中 容易析出硅灰石、黄长石、枪晶石等高熔点晶体， 从而影响保护渣的润滑性能，增大结晶器与铜板间 的摩擦力，增加粘结的可能性。 2 、固态渣膜中析 出大量的晶体质改变了渣膜热量传递的热阻。 ? 研究认为，高碱度会使析晶温度升高，保护渣的结 晶倾向增大，因为当 CaO 含量增大， Ca2+ 与 Si-O 键中的 O2- 反映，打断 Si-O 键，使得渣的结晶倾向 增加，结晶温度上升。 降低碱度利于抑制晶体的析出。 2018 年 10 月 7 日星期日 5.7 、结晶（析晶）温度 ? 熔融的保护渣要求难以析出初晶，即具有良 好的玻璃态，这样才能保证渣膜的润滑功能， ? 使连铸坯在结晶器内向下运动过程中受到尽 可能低的摩擦力。如果保护渣的结晶温度高， 容易析出晶体，不仅对固体摩擦不利，而且 也不能增大液相