氟原料類型對保護渣結晶及傳熱性能的影響.pdf

1、連鑄生產過程中結晶器保護渣控制著鑄坯向結晶器方向的傳熱以及沿拉坯方向的潤滑。提高保護渣的結晶性能可降低渣膜的熱傳導率，從而降低結晶器和鑄坯之間的傳熱，這是目前國內外控制裂紋敏感性鋼種鑄坯表面裂紋的常用方法。但隨著結晶率的增加，容易惡化鑄坯潤滑狀況，因此，對保護渣結晶性能的調控非常關鍵。氟作為保護渣中重要的熔劑，不僅控制保護渣的熔化溫度和粘度，而且因槍晶石的析出也控制著保護渣的析晶能力。但自然界中存在著多種含氟原料，常見的為NaF、CaF

2、2，二者作為保護渣中氟原料的提供者，對保護渣結晶、傳熱性能影響的差異如何，但迄今為止，國內外很少有關于不同化合物引入的氟離子對于保護渣的影響做出詳細描述。本文研究了保護渣在元素含量相同的條件下，不同氟原料類型對其熔化性能、結晶及傳熱性能的影響差異，以期為保護渣原料的選用及通過控制原料類型來控制保護渣的傳熱和潤滑性能提供理論基礎。
　　 本課題在國家自然科學基金的支持下，通過半球點法、熱絲法(Single HotThermocou

3、ple Technique，簡稱SHTT)、熱流模擬儀、掃描電鏡和旋轉粘度計，測定結晶器保護渣的黏度、熔點和結晶性能、傳熱性能，研究NaF、CaF2兩種氟原料在不同堿度及各個組分離子含量相同的條件下，對保護渣熔化性能、結晶及傳熱性能的影響。實驗結果表明：①兩組渣的熔化溫度均隨著堿度的升高逐漸降低，在堿度R<1.1條件下NaF組渣對保護渣熔化溫度的降低能力大于CaF2組渣，CaF2組渣熔點平均比NaF組渣高12.9℃；②CaF2較NaF能

4、更有效降低保護渣的粘度，在中、低堿度下CaF2組渣比NaF組渣的粘度平均小0.019Pa·S，高堿度下，兩種氟原料對保護組渣粘度降低的影響效果差別不大；③CaF2組渣減少保護渣孕育時間的效果較NaF更顯著，說明CaF2較NaF更有利于促進結晶；④兩組渣的渣膜厚度隨堿度的增加均逐漸降低，在低堿度下，兩者對保護渣渣膜厚度的影響程度相當，在中、高堿度下，NaF組渣比CaF2組渣降低渣膜厚度的能力更強，且CaF2組渣較NaF組渣渣膜厚度平均大0