高鋁鋼用中間包覆蓋劑的研究.pdf

1、高鋁鋼中鋁含量高且為極活潑元素，連鑄生產中若中間包覆蓋劑的成分性能控制不當，容易發(fā)生4[Al]+3（SiO2）=3[Si]+2（Al2O3）的鋼渣反應，降低產品質量。為解決該問題，針對高鋁鋼的性能和澆注特點，在調研國內外覆蓋劑技術狀況基礎上，對高鋁鋼用中間包覆蓋劑進行了系統(tǒng)的實驗室理論研究和工業(yè)試驗，得到以下主要結果。
　　1.基于高鋁鋼對覆蓋劑的物化性能的要求，通過熱力學計算，結合CaO－Al2O3－SiO2相圖，設計采用CaO

2、－Al2O3－SiO2－MgO－CaF2－Na2O渣系；同時為防止反應4[Al]+3（SiO2）=3[Si]+2（Al2O3）的進行，要求控制覆蓋渣中SiO2百分含量小于5％。
　　2.在設計渣系范圍內，利用二次正交回歸設計，設計27組實驗渣系，對其熔點和粘度進行了測量，并對實驗數(shù)據(jù)進行了處理，分析了覆蓋劑單組份和雙組份對熔點、粘度的影響趨勢及其原因；
　　3.通過物料平衡，計算分析了由中包鋼水上浮至覆蓋劑中的Al2O3最高

3、含量，在實驗室情況下，通過外加3%、6%、10%的Al2O3考察了設計渣系吸收夾雜性能，并在此基礎上，初步確定了適宜高鋁鋼澆注的覆蓋劑成分范圍：CaO/Al2O3=1.0~1.3，CaO(%)=4.0~4.6，Al2O3(%)=35.0-40.0，SiO2(%)≤5.0，MgO(%)=3.0-6.0，CaF2(%)=4.0-6.0，Na2O(%)=2.5-5.0，熔點=1310~1380℃，1500℃時粘度=1.5~5.5dPa·S。<

4、br>　　4.通過Al2O3圓柱體試樣在渣中旋轉實驗，研究了Al2O3在渣中溶解動力學，實驗表明，當CaO/Al2O3=1.1~1.3，SiO2(%)≤5.0，MgO(%)=5.0-6.0，CaF2(%)=4.0-6.0，Na2O(%)=4.0-5.0時，固態(tài)Al2O3圓柱體在液渣中溶解具有較大的速度。
　　5.通過 MgO圓柱體在熔渣中溶解實驗，研究了覆蓋劑組成對MgO的浸蝕程度，在本論文實驗條件下，當CaO/Al2O3=1.1

5、、SiO2=5%、MgO=6%、Na2O=CaF2=4%時，覆蓋劑對氧化鎂試樣的浸蝕速度較小。
　　6.通過理論分析和試驗研究，最終確定適宜高鋁鋼用中間包覆蓋劑成分范圍和理化性能為：CaO/Al2O3=1.1~1.2、SiO2(%)≤5、MgO(%)=5~6、CaF2(%)=5~6、Na2O(%)=4~5，熔點=1310~1380℃，1500℃時粘度=1.5~5.5dPa·S。
　　7.工業(yè)試驗表明，本文確定的適宜高鋁鋼用覆