J4不銹鋼連鑄保護(hù)渣的研究.pdf

1、J4鋼不銹鋼是一種節(jié)鎳型的鉻錳不銹鋼，相當(dāng)于美國(guó)AISI200系列不銹鋼，應(yīng)用量大且應(yīng)用范圍廣。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)這一類鋼的高溫物熱性能研究很少，對(duì)連鑄工藝制定和保護(hù)渣的選擇帶來了困難，迫切需要基于該鋼種高溫物熱性能、現(xiàn)場(chǎng)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行與之相適宜的保護(hù)渣研究。
　　 西南不銹鋼有限責(zé)任公司是西南地區(qū)最大的民營(yíng)不銹鋼公司，在連鑄生產(chǎn)過程中J4不銹鋼時(shí)鑄坯表面上存在不同程度的凹坑、裂紋。本文研究了J4不銹鋼的高溫力學(xué)性能、熱物性，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)

2、晶器鋼液的流動(dòng)特點(diǎn)，探索鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)凝固特點(diǎn)及裂紋敏感性，兼顧西南不銹鋼鑄機(jī)參數(shù)和相關(guān)連鑄生產(chǎn)工藝條件，開發(fā)與之相適宜的保護(hù)渣，通過本文研究得出：
　　 ①在國(guó)內(nèi)利用DIL402C熱膨脹分析儀、STA449C同步熱分析儀和Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)首次比較系統(tǒng)測(cè)試了J4不銹鋼高溫特性及熱物性，其降溫過程中收縮系數(shù)范圍23.8915×10-6～35.1729×10-6，零強(qiáng)度溫度為1410℃；零塑性為1360℃，高溫

3、脆性區(qū)比較寬；J4鋼連鑄坯的高溫脆性區(qū)為1250℃～熔點(diǎn)，低溫脆性區(qū)為650～950℃，塑性區(qū)為950～1250℃，塑性區(qū)斷面收縮率偏低，裂紋敏感性強(qiáng)。J4不銹鋼鑄坯高溫力學(xué)性能差，熱物性復(fù)雜多變，在彎月面及其以下區(qū)域凝固收縮時(shí)傳熱不均勻會(huì)造成初生坯殼凝固收縮不均勻。
　　 ②結(jié)合LUENT流體計(jì)算軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動(dòng)情況進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了不同水口參數(shù)、不同斷面等連鑄工藝對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響情況，結(jié)合J4鋼

4、的高溫力學(xué)性能及熱物性，從這兩個(gè)方面對(duì)連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的主要性能指標(biāo)提出要求和限制。
　　 ③基于J4鋼種性能測(cè)試和工藝分析，確定保護(hù)渣性能，使保護(hù)渣更有針對(duì)性，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)出CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-F--MgO-MnO渣系，研究各主要組分在不同含量下對(duì)熔化溫度、粘度和粘流活化能的影響情況，最終確定適宜于西南不銹J4不銹鋼連鑄用保護(hù)渣的主要性能指標(biāo)為：堿度R=1.10、Tm=1140士5℃、71300℃=0.28