【文章內(nèi)容簡介】 酸性渣來講，由于造成粘度大的原因主要是復(fù)雜的鏈狀或網(wǎng)狀的硅氧離子，因此凡是能使硅氧離子解體的均是稀渣劑，如能提供F的CaF2，能提供O2的NaO 、MnO 、MgO、CaO等均能使粘度降低。例如： Si2O76+O2= SiO44+ SiO44 Si2O76+2F= OSiF+F 對于堿性渣來講，造成粘度大的原因主要是渣中未溶解的CaO微粒，因此凡是能過促進(jìn)CaO顆粒溶解的皆為稀渣劑。CaFFeO、NaO其熔點(diǎn)均低于氧化鈣，同時晶格相同能過互相滲透與其能形成低熔點(diǎn)的共熔體，促使氧化鈣溶解，起到降低粘度的作用。,3/19/2022,第二十八頁，共六十三頁。,5.粘度,粘度與堿度的關(guān)系： 保護(hù)渣的粘度主要取決于保護(hù)渣的成分與液渣的溫度，一般通過堿度的高低來調(diào)節(jié)粘度的大小。 對于酸性渣或偏中性的保護(hù)渣，適當(dāng)提高氧化鈣或降低二氧化硅的含量，即能降低液渣粘度、改善流動性，或者增加氟化鈣或氧化鈉的含量，能在不改變堿度的條件下改善液渣的流動性。 對于堿性渣來講，堿度一定時，渣中AL2O3升高，熔渣的粘度增加。,3/19/2022,第二十九頁，共六十三頁。,5.粘度,粘度的穩(wěn)定性包括： 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性兩個含義，化學(xué)穩(wěn)定性指允許熔渣化學(xué)成分有一定的波動范圍時粘度不發(fā)生大的變化； 熱穩(wěn)定性指鋼水溫度變化對對熔渣粘度的影響不大。,3/19/2022,第三十頁，共六十三頁。,5.熔化溫度,熔化溫度主要取決于保護(hù)渣的成分。組成熔渣的純組元都有各自的熔點(diǎn)，高溫下，這些氧化物相互作用生成化合物或共晶體，這樣熔點(diǎn)又發(fā)生變化，如：硅灰石（CaO.SiO2）熔點(diǎn)為1544176。C，正硅酸鈣2CaO.SiO2熔點(diǎn)為21300C。因此保護(hù)渣是多種化合物組成的混合物，不可能有一個固定的熔點(diǎn)，因此講保護(hù)渣的融化過程從開始融化到融化完畢是在一個溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。 為了描述熔點(diǎn)，人為的定義渣子完全轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蛞后w時的溫度為熔點(diǎn)（液相溫度）；凝固點(diǎn)是液渣冷卻時開始析出固體時的溫度（固相溫度）。 對于保護(hù)渣而言：人為定義保護(hù)渣融化達(dá)到開始流動的溫度為熔化溫度，即渣樣加熱有圓柱體變?yōu)榘肭蛐蔚臏囟取?3/19/2022,第三十一頁，共六十三頁。,5.融化速度,融化速度太慢，則不能在鋼液面上形成合適厚度的液渣層，對熔渣的隔離作用和吸收夾雜不利，同時形不成足夠的液態(tài)渣膜對潤滑不利。 融化速度太快，則造成原渣層不穩(wěn)定，熔渣暴露與大氣，使得熱損增大，鋼液面結(jié)殼，夾雜缺陷。,3/19/2022,第三十二頁，共六十三頁。,5.熔化溫度,對于實(shí)際生產(chǎn)來講，保護(hù)渣的熔化溫度應(yīng)低于或等于結(jié)晶器下口處坯殼表面溫度，這樣才能維持熔渣沿著坯殼四周運(yùn)動而不凝固。一般認(rèn)為結(jié)晶器下口鑄坯溫度12500C，通常保護(hù)渣的熔化溫度控制在12000C以下，板坯保護(hù)渣控制在10501200C。 融化溫度受到結(jié)晶器長度、拉速、結(jié)晶器冷卻、渣子吸收夾雜后性能的影響，同時研究發(fā)現(xiàn)降低熔化溫度有利于渣膜厚度的增加，利于潤滑。,3/19/2022,第三十三頁，共六十三頁。,5.融化速度的控制元素：炭,保護(hù)渣通過加入炭來調(diào)節(jié)融化速度，用碳來隔離基料粒子來控制融化特性。保護(hù)渣的配碳材料主要有炭黑和石墨，要求炭質(zhì)材料中的硫化物和氧化鐵的含量盡可能的低。配碳時可以進(jìn)行炭黑和石墨進(jìn)行混合配碳，這樣能充分發(fā)揮碳質(zhì)材料控制融化速度的作用。炭黑的分散度大，著火點(diǎn)低，低溫時炭黑發(fā)揮隔離基料例子的作用，石墨著火點(diǎn)高，高溫下作為骨架粒子比較適宜，高溫時石墨發(fā)揮作用，能夠使融化速度在較寬的溫度范圍內(nèi)緩慢變化并保持穩(wěn)定。 炭質(zhì)材料對熔化速度的影響規(guī)律是：炭量越多，炭的粒度越小和比表面積越大，則降低熔化速度的作用越強(qiáng)烈。常用的炭質(zhì)材料降低熔化速度的順序是：碳黑高炭石墨 土狀石墨。 開澆渣為何呈灰白色？,3/19/2022,第三十四頁，共六十三頁。,5.融化的均勻性,保護(hù)渣加入結(jié)晶器后，不僅要求易融化，而且還要求均勻融化鋪展到整個液面上，并沿結(jié)晶器均勻流入坯殼與銅板之間的縫隙。 實(shí)際情況中，保護(hù)渣是硅酸鹽的混合物，組成為基料、助溶劑和碳質(zhì)材料?；系娜埸c(diǎn)高一些，助溶劑相對低一些，如果在制作過程中發(fā)生混料不均勻或在結(jié)晶器中的受熱條件因時間和坐標(biāo)位置不同而產(chǎn)生易融化的組分過早融化并從渣層消失稱之為分融（渣子結(jié)團(tuán)、燒結(jié)層發(fā)達(dá)）。 產(chǎn)生分融將會影響到熔渣層的均勻性，從而影響到保護(hù)渣的粘度及減弱其吸收夾雜物的能力，對傳熱、潤滑和鑄坯夾渣都會帶來危害。 討論：保護(hù)渣的均勻融化與非保護(hù)渣的影響關(guān)系,3/19/2022,第三十五頁，共六十三頁。,5.結(jié)晶（析晶）溫度,定義：指熔渣由高溫冷卻時開始析出晶體的溫度。結(jié)晶溫度越高，表征保護(hù)渣的結(jié)晶能力越強(qiáng)。保護(hù)渣的結(jié)晶溫度決定結(jié)晶器中渣膜液相渣膜潤滑消失的時間，結(jié)晶溫度高，渣膜液相潤滑消失早，固相潤滑摩擦力大，對于潤滑鑄坯不利。 隨著結(jié)晶體的析出長大，固態(tài)渣膜中由于收縮產(chǎn)生孔洞，降低傳熱作用，阻礙了橫向熱流，有利于減少縱裂紋缺陷，因此對于裂紋敏感的中碳鋼和包晶鋼講，應(yīng)采用較高析晶溫度的保護(hù)渣。,3/19/2022,第三十六頁，共六十三頁。,5.結(jié)晶（析晶）溫度,結(jié)晶溫度的意義：當(dāng)析晶溫度高時，液體渣中容易析出硅灰石、黃長石、槍晶石等高熔點(diǎn)晶體，從而影響保護(hù)渣的潤滑性能，增大結(jié)晶器與銅板間的摩擦力，增加粘結(jié)的可能性。固態(tài)渣膜中析出大量的晶體質(zhì)改變了渣膜熱量傳遞的熱阻。 研究認(rèn)為，高堿度會使析晶溫度升高，保護(hù)渣的結(jié)晶傾向增大，因?yàn)楫?dāng)CaO含量增大，Ca2+與SiO鍵中的O2反映，打斷SiO鍵，使得渣的結(jié)晶傾向增加，結(jié)晶溫度上升。 降低堿度利于抑制晶體的析出。,3/19/2022,第三十七頁，共六十三頁。,5.結(jié)晶（析晶）溫度,熔融的保護(hù)渣要求難以析出初晶，即具有良好的玻璃態(tài)，這樣才能保證渣膜的潤滑功能， 使連鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)向下運(yùn)動過程中受到盡可能低的摩擦力。如果保護(hù)渣的結(jié)晶溫度高，容易析出晶體，不僅對固體摩擦不利，而且也不能增大液相渣膜內(nèi)的剪切力。,3/19/2022,第三十八頁，共六十三頁。,5.析晶率,指固態(tài)渣膜中結(jié)晶相占的比例，析晶率主要用來描述保護(hù)渣的潤滑性能和傳熱能力。 液渣在凝固過程中晶體析出，由于體積收縮使得形成的固態(tài)渣膜中形成許多蜂窩狀空隙，從而增加了保護(hù)渣的傳熱熱阻，達(dá)到控制傳熱效果。但是由于晶體質(zhì)渣膜的潤滑能力不如玻璃質(zhì)渣膜，過厚的晶體質(zhì)渣膜將會影響潤滑效果。堿度對其影響明顯，堿度提高，析晶率提高。舉例渣條。,3/19/2022,第三十九頁，共六十三頁。,5.玻璃化率,定義：一定質(zhì)量的保護(hù)渣在1400C的氧化坩堝中單項(xiàng)加熱7vmin形成的液態(tài)渣的比率。當(dāng)玻璃化率高于80%時，保護(hù)渣