發(fā)布時間：2021-03-03 21:49

　　37Mn5鋼由于其特殊的組成和凝固特性，連鑄保護(hù)渣的選擇較普碳鋼有很多不同。在目前的連鑄條件下，天鋼聯(lián)合特鋼生產(chǎn)的37Mn5鋼圓坯表面縱裂紋現(xiàn)象比較嚴(yán)重，為了解決這個問題，論文研究了37Mn5鋼的凝固特性及圓坯的凝固特性，并利用ANSYS軟件模擬了現(xiàn)行保護(hù)渣熔池的溫度場和縫隙渣膜的三層結(jié)構(gòu)，在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究了保護(hù)渣理化性能與組元的關(guān)系，結(jié)合連鑄工藝條件，優(yōu)化了現(xiàn)行保護(hù)渣，確定新保護(hù)渣的理化性能范圍及各組元的百分比。主要結(jié)論如下：1)37Mn5鋼屬于裂紋敏感性鋼種，在凝固過程中會發(fā)生過包晶反應(yīng)，線收縮系數(shù)為4.5×10-5∕℃，坯殼凝固收縮量大，裂紋敏感性強(qiáng)；圓坯凝固收縮后氣隙大，與結(jié)晶器銅壁接觸不均勻，容易導(dǎo)致鑄坯傳熱不均，坯殼厚薄不均，局部應(yīng)力集中，促使鑄坯表面產(chǎn)生裂紋。因此，37Mn5鋼圓坯連鑄的重點(diǎn)是保持結(jié)晶器的均勻冷卻，使鑄坯在凝固過程中均勻收縮，降低鑄坯出現(xiàn)縱裂的風(fēng)險(xiǎn)。2)對連鑄37Mn5鋼現(xiàn)行保護(hù)渣性能進(jìn)行研究，現(xiàn)行保護(hù)渣的熔化溫度為1142℃、黏度為0.532Pa·s、熔速為84s、結(jié)晶溫度為1270℃。此渣黏度略低，熔速略慢，結(jié)晶溫度過高，不能有效滿足37Mn5鋼... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiO2-CaO-Al2O3三元系相圖

圖2 Li2O含量對保護(hù)渣1300℃時黏度的影響Fig.2 Effect of Li2O contant on slag viscosity 1300℃Li2O中的Li+能提供非橋氧原子，氧硅比增大，具有較強(qiáng)的力，使黏度降低。具有同樣作用的還有Na2O、K2O，相對

圖 3 為保護(hù)渣熔化溫度和熔速之間的關(guān)系，從圖中可以看出，能降低熔化溫度的成分都能加快保護(hù)渣的熔化速度。圖3 熔化溫度和熔化速度的關(guān)系Fig.3 Relationship between melting temperature and melting rate保護(hù)渣中的碳酸鹽在熔化過程中會分解，在分解過程中能起到攪拌渣層的作用，增加了渣層的熱傳到率，使熔速加快，幾種常見碳酸鹽對保護(hù)渣熔速影響力大小排列順序如下：MgCO3＞Li2CO3＞CaCO3＞Na2CO3＞BaCO3另外，保護(hù)渣堆密度也會影響熔速，堆密度越大保護(hù)渣熔速越慢。4） 保護(hù)渣組分與結(jié)晶溫度的關(guān)系一些冶金學(xué)者[16,17]研究了各組分對保護(hù)渣結(jié)晶溫度的影響規(guī)律及影響程度，研究表明，保護(hù)渣的堿度增大，結(jié)晶溫度升高，但堿度升高會造成保護(hù)渣液渣流入結(jié)晶器和坯殼間的縫隙困難。因此，在連鑄需要“緩冷”的鋼種時，多采用低堿度，高M(jìn)gO，高凝固溫度保護(hù)渣。保護(hù)渣中NaF和CaF2含量的增大

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]中碳錳鋼用結(jié)晶器保護(hù)渣的分析研究[J]. 王愛蘭,劉平,李峰.  包鋼科技. 2007(05)
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碩士論文
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[2]基于有限元的連鑄圓坯結(jié)晶器熱力耦合仿真[D]. 楊桂芳.武漢科技大學(xué) 2010
[3]石鋼合金鋼連鑄保護(hù)渣的研究[D]. 潘志勝.重慶大學(xué) 2010
[4]連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣研究[D]. 陳清泉.武漢科技大學(xué) 2009
[5]水鋼品種鋼連鑄保護(hù)渣的研究及應(yīng)用[D]. 胡志勇.重慶大學(xué) 2009
[6]連鑄結(jié)晶器內(nèi)渣膜水平傳熱模擬研究[D]. 巴鈞濤.重慶大學(xué) 2008
[7]H型鋼異型連鑄坯凝固過程及保護(hù)渣性能研究[D]. 韓毅華.河北理工大學(xué) 2008
[8]20鋼大方坯連鑄保護(hù)渣的開發(fā)與研究[D]. 殷蘭田.遼寧科技大學(xué) 2008
[9]連鑄中碳鋼用保護(hù)渣的研制與開發(fā)[D]. 李學(xué)慧.東北大學(xué) 2008
[10]高碳鋼大方坯連鑄用保護(hù)渣的研究[D]. 曾建華.重慶大學(xué) 2003



本文編號：3061988