带你全面了解连铸保护渣(二)
  发布时间:2022年03月29日 点击数:

  3、如何实现使结晶器保护渣粉形成所谓“三层结构”?

  要发挥保护渣5个方面功能,就必须使添加到结晶器渣粉形成“三层结构”。要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度,也就是说,加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体,而是逐步熔化。为此,一般都是在保护渣中加入碳粒子作为熔速的调节剂。

  碳粒子控制熔速的快慢决定于加入碳粒子种类和数量。碳是耐高温材料,极细的碳粉吸附在渣粒周围,使渣粒之间互相分隔开来阻碍了渣料之间的接触、融合,使熔化速度变缓。如果加入碳粉不足,渣层温度尚未达到渣料开始烧结温度,碳粒子就已烧尽,则烧结层发达,熔速过快,液渣层过厚。如果加入碳粉过多,渣料全熔化后尚有部分碳粒子存在,则会使烧结层萎缩,烧结层厚度过薄。加入碳粉数量适中时,在烧结层中有部分碳粒子烧尽,其余部分渣料尚受碳粒子的有效控制,这样就会得到合适厚度的烧结层和液渣层。配碳材料有石墨和碳黑两种。石墨颗粒粗大,粒度为60~80μm,其分隔和阻滞作用较差,但开始氧化温度较高(约560℃),氧化速度较慢,在高温区控制熔速能力较强。碳黑为无定型结构,颗粒很细(0.06~0.10μm),分隔和阻滞作用强,开始氧化温度较低(500℃),氧化速度快,所以碳黑在渣层温度较低区,控制熔速能力强,在高温区控制效率较低,即使增加配入量,其改善效果也是有限的。一般配入的碳粉量为4~7%。

   4、影响保护渣吸收钢水中夹杂物有哪些因素?

  浸入式水口注流在结晶器内引起钢水对流运动,上浮到结晶器钢渣界面上的夹杂物,由于结晶器液面的波动,可能会被卷入到凝固壳,造成铸坯皮下夹杂或表面夹渣,影响表面质量。因此,希望上浮到钢渣界面的夹杂物很快被液渣层吸收、溶解。

  要使上浮到钢渣界面的夹杂物,迅速转移到液渣中去,这个过程决定于:

  (1)钢渣界面接触面积;

  (2)液体渣的粘度;

  (3)渣子溶解夹杂物的能力。

  也就是说,渣子流动性越好,钢渣接触面积越大,夹杂物就越易进入渣中。只要夹杂物一进入渣中,渣子能迅速吸收溶解,而渣子溶解夹杂物的能力主要决楚、于渣子化学成分,也就是CaO和SiO2含量,(CaO%/ SiO2%称为碱度)以及渣中原始Al2O3含量。

  生产试验指出,碱度增加,渣子溶解Al2O3夹杂物能力增大,当碱度大于1.1,则溶解Al2O3能力下降;渣中原始Al2O3含量大于10%,则渣子溶解Al2O3迅速下降。因此配制保护渣时,应使渣子CaO%与SiO2%之比在0.9~1.0,原始的Al2O3含量尽可能低,一般应小于10%。结晶器钢水面上液渣层对Al2O3夹杂溶解能力究竟有多大?研究指出:当CaO%/ SiO2%=0.9~1.0时,渣中Al2O3含量大于20%,就有高熔点的化合物析出,使渣子熔点升高,粘度增大,也就不能再吸收上浮的夹杂物。

  然而,在浇注过程中,结晶器保护渣不断消耗,也不断吸收上浮夹杂物,而使渣子被Al2O3富集。为了保持渣子具有良好的吸收Al2O3能力,而又不改变渣子性能,可采取以下措施:

  (1)配制渣粉时,选择合适原料,应尽可能降低原始渣中的Al2O3含量;

  (2)适当增加渣粉消耗,冲稀渣中Al2O3含量;

  (3)浇注过程中随渣中Al2O3富集,可采用结晶器换渣操作。

文章摘自:冶金技术网