連鑄保護渣基礎(chǔ)知識培訓(xùn)講座PPT.ppt

連鑄保護渣基礎(chǔ)知識 目錄簡介 保護渣的基本組成漢冶板坯連鑄保護渣化學(xué)成分及性能保護渣的主要作用及功能連鑄保護渣主要理化性能保護渣常見的物理指標保護渣在使用過程中的性能體現(xiàn)板坯保護渣的種類 保護渣基礎(chǔ)知識 保護渣的基本組成化學(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)品種特殊需要加入的其它組份如mgo bao sro li2o b2o3等 保護渣常見的化學(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 三元相圖 漢冶板坯連鑄保護渣化學(xué)成分及性能 保護渣的主要作用及功能 保護渣在連鑄過程中主要起著兩大作用 確保連鑄工藝順行 改善鑄坯表面質(zhì)量 保護渣在連鑄過程中所起的兩大作用是依靠保護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 連鑄保護渣主要理化性能 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 表面及界面張力 燒結(jié)性能 燒結(jié)溫度 燒結(jié)強度 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 保護渣常見的物理指標 保護渣常見物理指標有 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)我們保護渣的熔點在900 1250 這個范圍內(nèi) 熔點的高低與保護渣的類型有關(guān) 沒有一個確定標準 一般上 高拉速用保護渣要采用熔點適當偏低的保護渣 液相線溫度低的鋼種要采用熔點適當偏低的保護渣 保護渣常見的物理指標 3 粘度 pa s 粘度是保護渣比較重要的一項指標 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 高拉速保護渣應(yīng)采用低粘度的保護渣 4 粒度 mm 保護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目作為一個衡量標準 這個粒度相當于0 2 1mm 保護渣常見的物理指標 5 析晶溫度 指保護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渣的研究中具有一定的意義 6 析晶率 是指保護渣的析晶比例 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 保護渣常見的物理指標 結(jié)晶溫度 tc 結(jié)晶溫度是指熔融保護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 對鑄坯表面裂紋缺陷和粘結(jié)及漏鋼事故有直接很大的影響 保護渣在使用過程中的性能體現(xiàn) 保護渣在結(jié)晶器內(nèi)狀況保護渣在使用過程中 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渣的熔化速度 保護渣中要加入一定量的碳質(zhì)材料 在保護渣加入高溫鋼水表面后 碳要氧化 如果渣層上面空氣流通 主要是有風(fēng)機吹 則要燃燒形成火苗 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 保護渣在結(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)的保護渣必然立即沿結(jié)晶器壁凝固形成渣圈 所以保護渣產(chǎn)生渣圈是一個必然 有渣圈的存在還有相當重要的作用 因為沒有渣圈保護渣是不可能消耗掉的 3 結(jié)團情況 保護渣在結(jié)晶器內(nèi)出現(xiàn)團情況 在板坯上反映比較突出些 出現(xiàn)結(jié)團現(xiàn)象 主要原因有如下方面 a 水口吹氬量偏大 造成保護渣液渣和燒結(jié)層上翻到粉渣層上 出現(xiàn)結(jié)團 很大鋼廠出結(jié)結(jié)團形象都是由此原因造成的 解決此問題的有效途徑是適當控制吹氬量 b 經(jīng)常攪拌渣層 造成燒結(jié)層和液渣層被帶到粉渣層表面 造成結(jié)團 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表面而致結(jié)團 d 保護渣產(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 e 保護渣粉塵偏大 易造成局部過燒結(jié)而出結(jié)團 4 熔化速度情況熔化速度是保護渣的一項主要指標 它決定著液渣層的厚度 a 保護渣的熔化速度快慢主要決定于保護渣的配碳量 所以一般在相同情況下保護渣出現(xiàn)該類情況是由保護渣的配碳造成的 b 保護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應(yīng) 所以在工藝上 吹氬量過大 易造成渣層的透氣性增強 保護渣熔化速度偏快 因此吹氬量大是造成保護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 保護渣的熔化速度越快 所以澆鋼溫度是造成保護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渣熔化速度過快 5 結(jié)冷鋼情況結(jié)冷鋼的根本原因是 結(jié)晶器表面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 保護渣的保溫性能較差 主要體現(xiàn)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 6 液渣層厚度 mm 液渣層厚度是保護渣的一個重要指標 液渣層厚薄決定著能否確保鑄坯充分的潤滑 板坯鑄機要求液渣層厚度在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渣 板坯保護渣的種類 當前國內(nèi)外使用的連鑄保護渣仍是以sio2 cao al2o3的硅酸鹽為基礎(chǔ) 在此基礎(chǔ)上配入不同的助熔劑 保護渣種類繁多 按形狀分可分為粉狀 實心和球狀中空型保護渣 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