連鑄保護(hù)渣基礎(chǔ)知識

連鑄保護(hù)渣根底知識1整理課件目錄簡介保護(hù)渣的根本組成漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能保護(hù)渣的主要作用及功能連鑄保護(hù)渣主要理化性能保護(hù)渣常見的物理指標(biāo)保護(hù)渣在使用過程中的性能表達(dá)板坯保護(hù)渣的種類2整理課件保護(hù)渣根底知識保護(hù)渣的根本組成化學(xué)成份：CaO、SiO2、Na2O＋K2O、F－、C及原材料代入的雜質(zhì)Al2O3和Fe2O3〔或FeO〕，以及根據(jù)品種特殊需要參加的其它組份如MgO、BaO、SrO、Li2O、B2O3等。保護(hù)渣常見的化學(xué)成份附表1注：R2O：即堿性氧化物是指：Na2O〔氧化鈉〕、K2O〔氧化鉀〕、Li2O〔氧化鋰〕三者之和的簡寫。代號CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOR2OF－

名稱氧化鈣二氧化硅氧化鋁氧化鐵氧化鎂堿性氧化物氟離子3整理課件三元相圖4整理課件漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能5整理課件保護(hù)渣的主要作用及功能保護(hù)渣在連鑄過程中主要起著兩大作用：確保連鑄工藝順行；改善鑄坯外表質(zhì)量。保護(hù)渣在連鑄過程中所起的兩大作用是依靠保護(hù)渣的以下五大功能來實現(xiàn)的，具體為：絕熱保溫、防止氧化、吸收夾雜、潤滑鑄坯、控制傳熱。6整理課件連鑄保護(hù)渣主要理化性能化學(xué)成分：化學(xué)成分及堿度R；熔化性能：熔化速度、溫度；流動性能：粘度、粘度－溫度曲線、凝固溫度；界面性能：外表及界面張力；燒結(jié)性能：燒結(jié)溫度、燒結(jié)強(qiáng)度、渣圈特性；結(jié)晶性能：結(jié)晶溫度、結(jié)晶率、結(jié)晶速度；渣膜性能：導(dǎo)溫系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射特性；保溫鋪展性能：堆比重、導(dǎo)熱系數(shù)、顆粒形狀及粒級；吸附夾雜性能：吸收夾雜速度、吸收夾雜后性能穩(wěn)定性。7整理課件保護(hù)渣常見的物理指標(biāo)保護(hù)渣常見物理指標(biāo)有：容重〔g/cm3〕、熔點、粘度、粒度〔目〕、凝固溫度、結(jié)晶溫度、析晶溫度和析晶率等。1.容重〔g/cm3〕單位是：克/立方厘米，常規(guī)上我們空心顆粒保護(hù)渣的容重在0.45～0.9g/cm3之間；粉渣類的比重和實心顆粒渣的比重稍大。2.熔點〔℃〕單位是：攝氏度，常規(guī)我們保護(hù)渣的熔點在900～1250℃這個范圍內(nèi)，熔點的上下與保護(hù)渣的類型有關(guān)，沒有一個確定標(biāo)準(zhǔn)。一般上，高拉速用保護(hù)渣要采用熔點適當(dāng)偏低的保護(hù)渣，液相線溫度低的鋼種要采用熔點適當(dāng)偏低的保護(hù)渣。8整理課件保護(hù)渣常見的物理指標(biāo)3.粘度〔pa.s〕粘度是保護(hù)渣比較重要的一項指標(biāo)，粘度的國際單位為：pa.s〔帕.秒〕，而我國常采用的單位為：泊〔P〕，兩者的換算關(guān)系為：1pa.s＝10P，目前我公司質(zhì)保書上通常以pa.s為單位來開據(jù)質(zhì)保書，而有些國內(nèi)廠家應(yīng)用P來開據(jù)質(zhì)保書。德國一些廠家往往采用dpa.s為單位，1dpa.s=1P。保護(hù)渣產(chǎn)品的粘度正常在0.5～15P之間，而板坯所用的大多在0.5～3p這個范圍，而某些方坯或其它坯形類所用粘度較高。一般上，高拉速保護(hù)渣應(yīng)采用低粘度的保護(hù)渣。4.粒度〔mm〕 保護(hù)渣的粒度國際單位為mm區(qū)間，我國普遍采用目為單位，目前我公司以＋80目作為一個衡量標(biāo)準(zhǔn)，這個粒度相當(dāng)于0.2～1mm；9整理課件保護(hù)渣常見的物理指標(biāo)5.析晶溫度〔℃〕指保護(hù)渣開始析出晶體的溫度，主要針對一些裂紋敏感性鋼種，原因是保護(hù)渣出現(xiàn)析晶后，渣膜的導(dǎo)熱性能下降，有利于延緩傳熱，從而可以防止包晶鋼類凝固過程應(yīng)力集中而產(chǎn)生縱裂紋。目前析晶溫度在中碳包晶鋼類保護(hù)渣的研究中具有一定的意義。6.析晶率〔％〕是指保護(hù)渣的析晶比例，其作用與功能與析晶溫度對應(yīng)。7.凝固溫度〔Ts〕凝固溫度是指熔渣從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，理論上對應(yīng)于熔渣液相線溫度。但為了便于測試，國內(nèi)外目前習(xí)慣于將粘度－溫度曲線的轉(zhuǎn)折點溫度Tbr定義為凝固溫度Ts。連鑄保護(hù)渣的凝固溫度對連鑄坯的潤滑和傳熱有重要影響，對裂紋敏感性鋼種和粘結(jié)性鋼種的澆注有重要意義。10整理課件保護(hù)渣常見的物理指標(biāo)結(jié)晶溫度〔Tc〕結(jié)晶溫度是指熔融保護(hù)渣在一定的降溫速度下開始析出晶體的溫度。結(jié)晶溫度對保護(hù)渣潤滑鑄坯和控制傳熱有重要影響。目前對結(jié)晶溫度的測試及評價主要有差熱法DTA、示差掃描量熱法DSC、熱絲法和粘度－溫度曲線法等。保護(hù)渣結(jié)晶性能主要包括結(jié)晶溫度和在一定冷卻條件下的結(jié)晶率、結(jié)晶速度以及結(jié)晶析出的物相組織等內(nèi)容。結(jié)晶性能影響著鑄坯受到的摩擦力及鑄坯向結(jié)晶器壁的傳熱，對鑄坯外表裂紋缺陷和粘結(jié)及漏鋼事故有直接很大的影響。11整理課件保護(hù)渣在使用過程中的性能表達(dá)保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)狀況保護(hù)渣在使用過程中，結(jié)晶器內(nèi)的狀況有如下幾種情況：1.火苗情況為了控制保護(hù)渣的熔化速度，保護(hù)渣中要參加一定量的碳質(zhì)材料，在保護(hù)渣參加高溫鋼水外表后，碳要氧化，如果渣層上面空氣流通〔主要是有風(fēng)機(jī)吹〕，那么要燃燒形成火苗，通過火苗的燃燒，將結(jié)晶器上部的空氣中的氧氣消耗，有利于防止鋼水二次氧化。2.渣條情況我們可以通過下面的示意圖來明顯看出渣條在結(jié)晶器內(nèi)的位置、狀態(tài)及作用。12整理課件保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)熔化示意圖通過左圖我們可以看出，熔融渣層〔一般≥1000℃〕與水冷結(jié)晶器〔≤350℃〕接觸后，靠結(jié)晶器側(cè)的保護(hù)渣必然立即沿結(jié)晶器壁凝固形成渣圈，所以保護(hù)渣產(chǎn)生渣圈是一個必然。有渣圈的存在還有相當(dāng)重要的作用，因為沒有渣圈保護(hù)渣是不可能消耗掉的。13整理課件3.結(jié)團(tuán)情況·保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)出現(xiàn)團(tuán)情況，在板坯上反映比較突出些，出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，主要原因有如下方面：

A.水口吹氬量偏大，造成保護(hù)渣液渣和燒結(jié)層上翻到粉渣層上，出現(xiàn)結(jié)團(tuán)，很大鋼廠出結(jié)結(jié)團(tuán)形象都是由此原因造成的，解決此問題的有效途徑是適當(dāng)控制吹氬量；B.經(jīng)常攪拌渣層，造成燒結(jié)層和液渣層被帶到粉渣層外表，造成結(jié)團(tuán)，這主要是由于操作原因造成的；C.水口插入深度過淺，造成鋼液面翻騰過于劇烈，使液渣層上翻至粉渣外表而致結(jié)團(tuán).D.保護(hù)渣產(chǎn)品的碳分散不均，易造成局部現(xiàn)“冒火星〞現(xiàn)象而出現(xiàn)的結(jié)團(tuán).E.保護(hù)渣粉塵偏大，易造成局部過燒結(jié)而出結(jié)團(tuán)。14整理課件4.熔化速度情況熔化速度是保護(hù)渣的一項主要指標(biāo)，它決定著液渣層的厚度。A.保護(hù)渣的熔化速度快慢主要決定于保護(hù)渣的配碳量；所以一般在相同情況下保護(hù)渣出現(xiàn)該類情況是由保護(hù)渣的配碳造成的；B.保護(hù)渣熔化的快慢決定于碳，但碳的氧化需要一個前提條件，哪就是要有氧的充分供給，所以在工藝上，吹氬量過大，易造成渣層的透氣性增強(qiáng)，保護(hù)渣熔化速度偏快；因此吹氬量大是造成保護(hù)渣熔化速度快的一個比較重要的因素；C.澆鋼溫度，不同的鋼種有不同的澆鋼溫度，澆鋼溫度越高，碳氧化的越快，保護(hù)渣的熔化速度越快，所以澆鋼溫度是造成保護(hù)渣熔化速度快的一個原因；D.同樣，鋼液面的翻騰程度等也容易造成保護(hù)渣熔化速度過快。15整理課件5.結(jié)冷鋼情況結(jié)冷鋼的根本原因是：結(jié)晶器外表鋼水溫度降低到液相線溫度以下而出現(xiàn)的，而造成經(jīng)此現(xiàn)象的原因主要是由于：A.水口插入深度過深，造成鋼液面溫度過低所致；B.鋼水過熱度控制的過低，造成進(jìn)入結(jié)晶器后鋼液面溫度過低所致；C.水口的開口度設(shè)計不太合理造成流場紊亂而易在局部出現(xiàn)結(jié)冷鋼現(xiàn)象；D.保護(hù)渣的保溫性能較差，主要表達(dá)在灰粉大、碳量低這些方面；從以上情況可以看出，出現(xiàn)結(jié)冷鋼的根本原因在于鋼水溫度控制和工藝控制。16整理課件6.液渣層厚度〔mm〕液渣層厚度是保護(hù)渣的一個重要指標(biāo)，液渣層厚薄決定著能否確保鑄坯充分的潤滑。板坯鑄機(jī)要求液渣層厚度在8-15mm之間。7.渣耗量〔kg/t〕我國渣耗量普遍采用kg/t來表示，即每噸鋼消耗多少公斤保護(hù)渣。17整理課件

板坯保護(hù)渣的種類當(dāng)前國內(nèi)外使用的連鑄保護(hù)渣仍是以SiO2-CaO-Al2O3的硅酸鹽為根底，在此根底上配入不同的助熔劑。保護(hù)渣種類繁多，按形狀分可分為粉狀、實心和球狀中空型保護(hù)渣；按作用來分有發(fā)熱型和保溫型兩種；按原料來分又可分為預(yù)熔型、混合型以及燒結(jié)型；按結(jié)晶器類型可分為圓、方坯用、板坯用、薄板坯用保護(hù)渣；按澆