磁場作用下連鑄保護(hù)渣結(jié)晶性能研究.pdf

1、連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣是以硅酸鹽為基并含有多種熔劑和骨架材料的功能性材料；在連續(xù)鑄鋼中，保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)發(fā)揮著絕熱保溫、防止鋼液氧化、吸收非金屬夾雜，控制鑄坯與結(jié)晶器之間潤滑與傳熱的作用，是促進(jìn)連鑄坯質(zhì)量提高和連鑄順行的重要材料。其中，保護(hù)渣渣膜傳熱性能是影響鑄坯表面質(zhì)量的主要因素，傳熱能力主要是由渣膜結(jié)構(gòu)結(jié)晶特性決定的。目前，研究者對保護(hù)渣組成、冷卻速度等對渣膜結(jié)晶行為方面的研究已做了大量的工作，建立了相應(yīng)的理論體系。隨著電磁技術(shù)應(yīng)用于連鑄

2、工藝中，電磁場通過對高溫金屬熔體的力效應(yīng)、熱效應(yīng)促進(jìn)鑄坯質(zhì)量的提高。然而，結(jié)晶器保護(hù)渣在高溫下呈現(xiàn)離子結(jié)構(gòu)，磁場會對保護(hù)渣渣膜中晶體產(chǎn)生何種影響，國內(nèi)外很少有這方面的報道。因此，本文在構(gòu)建磁場條件下渣膜模擬實驗裝置的基礎(chǔ)上，研究不同磁場強(qiáng)度、保護(hù)渣堿度、F含量對保護(hù)渣渣膜的結(jié)晶率、晶粒尺寸、結(jié)晶礦相等的影響規(guī)律，探究磁場對結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶的影響機(jī)理。通過本文的研究，得到主要結(jié)論如下：
　　①隨著磁場強(qiáng)度的增大，保護(hù)渣渣膜的晶粒尺寸

3、變大，結(jié)晶率增加。對于堿度在1.02-1.08的實驗保護(hù)渣，磁場強(qiáng)度從0mT增加到60mT時，保護(hù)渣膜的結(jié)晶率的增加量約18％-26%；晶粒尺寸增加約12-17μm。
　?、谠诖艌鲎饔孟?，隨著堿度及氟離子含量的增加，保護(hù)渣結(jié)晶率、晶粒尺寸增加，這與無磁場條件下的變化規(guī)律一致。但是與無磁場的條件相比，磁場作用下保護(hù)渣結(jié)晶率、晶粒尺寸增加量更多。在60mT的磁場條件下，對于堿度1.02-1.08的實驗保護(hù)渣，保護(hù)渣膜結(jié)晶率增加量比無磁

4、場條件的增加量多出20%，晶粒尺寸增加量多出17μm；對于F含量在2%-8%的保護(hù)渣，結(jié)晶率的增加量多出6.4%，晶粒尺寸多出24μm。
　　③經(jīng)XRD測試表明，在磁場強(qiáng)度0-60mT條件下，磁場的作用使得X-射線衍射強(qiáng)度發(fā)生變化，保護(hù)渣晶體析出量發(fā)生了變化；但對保護(hù)渣的析晶物相的種類沒有改變，保護(hù)渣膜析晶物相主要是鎂黃長石（Ca2MgSi2O7）、鈣鋁黃長石（Ca2Al(SiO7)）、槍晶石（Ca4Si2O7F2），輝石（Ca2