結(jié)晶器保護渣渣膜結(jié)構(gòu)對傳熱影響規(guī)律研究.pdf

1、結(jié)晶器保護渣在提高鑄機拉速，穩(wěn)定連鑄工藝、擴大連鑄品種、提高鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量方面發(fā)揮著重要的作用。在保護渣的五個冶金作用中，其中控制連鑄過程傳熱及潤滑的作用對提高拉速、擴大連鑄品種起著重要的作用。但目前在評價及控制保護渣傳熱性能方面無公認的標準，也沒有定量的依據(jù)，缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。大量實踐表明保護渣在結(jié)晶器內(nèi)的傳熱特性與固態(tài)渣膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，特別是保護渣結(jié)晶性能和表面粗糙度。因此，論文在連鑄結(jié)晶器保護渣傳熱定量測試的基礎(chǔ)上，著重從渣膜結(jié)構(gòu)的

2、角度分析了影響保護渣傳熱的因素，以實現(xiàn)對保護渣傳熱性能的良好控制。
　　本文在國家自然基金的支持下，首先，對同一組分保護渣的生產(chǎn)實際渣膜和實驗渣室所得渣膜，通過實驗室自制結(jié)晶器渣膜熱流模擬儀定量測試熱流和制取渣膜，并對比了二者的晶體種類、形貌、大小和熱流密度等，結(jié)果表明二者具有較好的對應(yīng)性，僅實驗室渣膜晶粒稍小，熱流值不完全等同實際值，但規(guī)律是一致的。因此，作為基礎(chǔ)理論研究，本方法可較好地模擬實際情況。其次，本文以四元渣系Ca0-

3、SiO2-CaF2-Na2O和五元渣系Ca0-SiO2-CaF2-Na2O-Al2O3為研究對象。采用游標卡尺、表面粗糙度輪廓儀、礦相顯微鏡、X-射線衍射分析儀和掃描電鏡等分析方法，研究了設(shè)定渣系中的保護渣熱流與渣膜結(jié)構(gòu)，即渣膜厚度、表面粗糙度、結(jié)晶相、晶粒形貌及大小的關(guān)系。研究表明，對于結(jié)晶態(tài)渣，渣膜表面粗糙度是影響傳熱大小的主要因素。對表面粗糙度的影響因素為結(jié)晶率、晶粒尺寸等。隨結(jié)晶率、晶粒尺寸的增加，表面粗糙度增大，傳熱熱流降低。