過渡族金屬氧化物對連鑄保護(hù)渣導(dǎo)熱性能影響的研究.pdf

1、連鑄保護(hù)渣作為連續(xù)澆鑄過程中的關(guān)鍵性輔料，其潤滑鑄坯和控制傳熱的功能對保障連鑄機(jī)順行和連鑄坯質(zhì)量具有極其重要作用。研究過渡族氧化物對連鑄保護(hù)渣物理性能和導(dǎo)熱性能的影響，不僅有助于優(yōu)化連鑄保護(hù)渣組成，協(xié)調(diào)保護(hù)渣渣膜潤滑鑄坯與控制傳熱的矛盾，提高連鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量，還對含鈦含鉻不銹鋼連鑄結(jié)晶器內(nèi)傳熱計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。
　　本文運(yùn)用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)﹑半球點(diǎn)熔點(diǎn)儀﹑礦相顯微鏡﹑X衍射儀﹑DSC熱分析儀和自制的熱線法導(dǎo)熱測試裝置系統(tǒng)的研究

2、分析了過渡族金屬氧化物MnO(含量0～8wt％)﹑TiO2(含量0～8wt%)和Cr2O3(含量0～4wt%)對綜合堿度分別為0.9﹑1.1和1.3的連鑄保護(hù)渣物理性能和傳導(dǎo)傳熱性能的影響。
　　物理性能研究表明：
　?、龠B鑄保護(hù)渣中添加0～4wt%的TiO2或0～8wt%的MnO能降低其熔化溫度，且在此范圍內(nèi)TiO2或MnO含量越高試樣熔化溫度降低越明顯；Cr2O3在保護(hù)渣中的存在會(huì)提高試樣的熔化溫度。
　?、诘蛪A度

3、保護(hù)渣(R=0.9﹑1.1)中添加0～8wt%的TiO2或0～8wt%的MnO后，其粘度隨著TiO2或MnO含量的增加而逐漸減小；高堿度(R=1.3)下，保護(hù)渣中添加的TiO2或MnO基本上不能起到降低其粘度的作用；含量為(0～4wt%)的Cr2O3對保護(hù)渣粘度的影響呈現(xiàn)出先緩慢降低后增大的趨勢。
　　傳導(dǎo)傳熱性能研究表明：
　　①1200～1300℃的液態(tài)下，保護(hù)渣試樣導(dǎo)熱系數(shù)較低，約0.25～0.55W/(m·K)；降溫

4、到1000℃時(shí)，渣中析出大量晶體，導(dǎo)熱系數(shù)急劇上升，約1.53～2.09W/(m·K)，且隨著溫度的降低試樣導(dǎo)熱系數(shù)緩慢增大；800℃左右，試樣處于德拜溫度范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到最大值，之后導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的降低而緩慢減小。
　?、诒Ｗo(hù)渣中不含有過渡族金屬氧化物時(shí)，在1100℃以下，隨著渣中堿度的增加，其導(dǎo)熱系數(shù)也增大；在1200℃以上高溫區(qū)域，導(dǎo)熱系數(shù)隨著堿度的增加而減小。
　?、郾Ｗo(hù)渣中添加一定含量的TiO2(0～8wt%

5、)后，其傳導(dǎo)傳熱能力明顯減弱。隨著渣中TiO2含量的增加，試樣導(dǎo)熱系數(shù)呈近似線性的趨勢降低，且TiO2含量每增加2wt%，試樣的導(dǎo)熱系數(shù)約減小5%。
　?、墚?dāng)保護(hù)渣中添加了2wt%的MnO后，其導(dǎo)熱系數(shù)降低幅度較大，約減小10%；當(dāng)保護(hù)渣中MnO含量在2wt%～8wt%時(shí)，隨著渣中MnO含量的增加，其導(dǎo)熱系數(shù)緩慢降低，MnO含量每增加2wt%，試樣的導(dǎo)熱系數(shù)約減小2%。
　?、莓?dāng)保護(hù)渣中添加了少量的Cr2O3(0～2wt%)