高錳高鋁鋼保護(hù)渣非牛頓流體性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 16:09
連鑄保護(hù)渣作為鋼鐵冶金的重要輔料,起著控制傳熱、潤滑鑄坯、吸收夾雜、防止鋼液二次氧化和絕熱保溫的作用。其中潤滑作用主要是靠結(jié)晶器和鑄坯之間的渣膜來實(shí)現(xiàn),保護(hù)渣的粘度是衡量其潤滑性能的重要參數(shù)。過去一般認(rèn)為熔融保護(hù)渣是牛頓流體,即在溫度恒定時(shí)粘度是一個(gè)定值。近年來,很多研究證明了高溫保護(hù)渣具有剪切變稀的非牛頓流體性質(zhì),并以此開發(fā)新型的保護(hù)渣以滿足不同的需求。探究保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)復(fù)雜的溫度、剪切力變化情況下的粘度變化規(guī)律以更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)保護(hù)渣的潤滑性能具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就常規(guī)CaO-SiO2系保護(hù)渣和專為高錳高鋁鋼開發(fā)的CaO-Al2O3系低反應(yīng)性、非反應(yīng)性保護(hù)渣的非牛頓流體性質(zhì)展開對比研究,并通過數(shù)值模擬評(píng)價(jià)非牛頓流體保護(hù)渣的潤滑性能,旨在為高錳高鋁鋼保護(hù)渣的開發(fā)提供參考。首先,通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,提出了一種新的測試保護(hù)渣非牛頓流體性質(zhì)的方法,利用不同尺寸測頭的測試結(jié)果確定保護(hù)渣熔體的流體類型進(jìn)而確定準(zhǔn)確的本構(gòu)方程,相較于目前國內(nèi)外非牛頓流體測試方法更為準(zhǔn)確便捷。在此基礎(chǔ)上,測試了不同結(jié)晶能力的常規(guī)保護(hù)渣和高錳...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)分布及功能作用區(qū)域示意圖
11圖 2.1 旋轉(zhuǎn)法粘度計(jì)示意圖Fig. 2.1 Schematic diagram of rotating viscometer旋轉(zhuǎn)法的測試原理如圖 2.1 所示,旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)可以使用矩大小。在假設(shè)待測流體為牛頓流體、圓筒無限長、態(tài)的前提下,測頭表面的扭矩 M 可以表示為:Mhr R= 41 12 2πη ω頭受到的扭矩,N·m;π-圓周率;r—內(nèi)圓柱體半徑,; ω—角速度,rad/s; h—內(nèi)圓柱體浸入熔渣液體深度,m。
2 保護(hù)渣非牛頓流體性質(zhì)測試原理和方法=m cfV Vdγ+c為拉速,Vm為結(jié)晶器振動(dòng)速度。結(jié)晶器振動(dòng)速度與結(jié)晶器要采用的是非正弦振動(dòng),正弦振動(dòng)和非正弦振動(dòng)的振動(dòng)波形非正弦振動(dòng)曲線,虛線為正弦振動(dòng),可以看出非正弦振動(dòng)影部分)比正弦振動(dòng)少,有利于減輕鑄坯表面的振痕深度以增加保護(hù)渣消耗量,有利于結(jié)晶器的潤滑。非正弦振動(dòng)拉速的差較小,可減小結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)施加給鑄坯的摩擦,負(fù)滑脫作用強(qiáng),有利于鑄坯脫模和拉裂坯殼的愈合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Shear-thinning behavior of the CaO–SiO2–CaF2–Si3N4 system mold flux and its practical application[J]. Ying Xu,Zhi-peng Yuan,Li-guang Zhu,Yi-hua Han,Xing-juan Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[2]非牛頓流體保護(hù)渣剪切變稀特性分析[J]. 朱立光,袁志鵬,許瑩,王杏娟,吳曉燕. 煉鋼. 2017(03)
[3]不同結(jié)晶器保護(hù)渣的剪切變稀行為[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,劉青. 連鑄. 2016(04)
[4]SCM435鋼凝固行為及保護(hù)渣性能研究[J]. 王杏娟,劉然,朱立光. 鑄造技術(shù). 2013(06)
[5]聚丙烯剪切流變測試與分析[J]. 王松杰,張曉黎,申長雨,鄭國強(qiáng). 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2010(02)
[6]高鋁鋼連鑄保護(hù)渣性能的控制[J]. 何生平,王謙,曾建華,張敏,謝兵. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]鋼絲的切變模量與扭轉(zhuǎn)角度關(guān)系[J]. 常帥,王淵敏,陳駿逸,陸申龍. 物理實(shí)驗(yàn). 2006(06)
[8]非牛頓冶金熔渣流變特性的研究進(jìn)展[J]. 毛紅霞,白晨光,邱貴寶,陳登福,溫良英,董凌燕. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(06)
[9]高速連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣流變特性的研究[J]. 顧顏,劉潤藻,吳鏗,趙勇,李士琦,郜學(xué),孫國軍. 特殊鋼. 2004(01)
[10]連鑄過程中湍流傳輸和兩相區(qū)凝固的數(shù)值模擬[J]. 劉和平,仇圣桃,干勇. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2003(02)
博士論文
[1]連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究及其應(yīng)用實(shí)踐[D]. 謝兵.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]連鑄結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)模型[D]. 周景一.華北理工大學(xué) 2015
[2]連鑄結(jié)晶器彎月面動(dòng)壓潤滑行為機(jī)理研究[D]. 王敏花.東北大學(xué) 2012
[3]連鑄機(jī)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)參數(shù)分析及動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 謝田.江西理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3381432
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)分布及功能作用區(qū)域示意圖
11圖 2.1 旋轉(zhuǎn)法粘度計(jì)示意圖Fig. 2.1 Schematic diagram of rotating viscometer旋轉(zhuǎn)法的測試原理如圖 2.1 所示,旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)可以使用矩大小。在假設(shè)待測流體為牛頓流體、圓筒無限長、態(tài)的前提下,測頭表面的扭矩 M 可以表示為:Mhr R= 41 12 2πη ω頭受到的扭矩,N·m;π-圓周率;r—內(nèi)圓柱體半徑,; ω—角速度,rad/s; h—內(nèi)圓柱體浸入熔渣液體深度,m。
2 保護(hù)渣非牛頓流體性質(zhì)測試原理和方法=m cfV Vdγ+c為拉速,Vm為結(jié)晶器振動(dòng)速度。結(jié)晶器振動(dòng)速度與結(jié)晶器要采用的是非正弦振動(dòng),正弦振動(dòng)和非正弦振動(dòng)的振動(dòng)波形非正弦振動(dòng)曲線,虛線為正弦振動(dòng),可以看出非正弦振動(dòng)影部分)比正弦振動(dòng)少,有利于減輕鑄坯表面的振痕深度以增加保護(hù)渣消耗量,有利于結(jié)晶器的潤滑。非正弦振動(dòng)拉速的差較小,可減小結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)施加給鑄坯的摩擦,負(fù)滑脫作用強(qiáng),有利于鑄坯脫模和拉裂坯殼的愈合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Shear-thinning behavior of the CaO–SiO2–CaF2–Si3N4 system mold flux and its practical application[J]. Ying Xu,Zhi-peng Yuan,Li-guang Zhu,Yi-hua Han,Xing-juan Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(10)
[2]非牛頓流體保護(hù)渣剪切變稀特性分析[J]. 朱立光,袁志鵬,許瑩,王杏娟,吳曉燕. 煉鋼. 2017(03)
[3]不同結(jié)晶器保護(hù)渣的剪切變稀行為[J]. SHIN Seung-Ho,CHO Jung-Wook,劉青. 連鑄. 2016(04)
[4]SCM435鋼凝固行為及保護(hù)渣性能研究[J]. 王杏娟,劉然,朱立光. 鑄造技術(shù). 2013(06)
[5]聚丙烯剪切流變測試與分析[J]. 王松杰,張曉黎,申長雨,鄭國強(qiáng). 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2010(02)
[6]高鋁鋼連鑄保護(hù)渣性能的控制[J]. 何生平,王謙,曾建華,張敏,謝兵. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(12)
[7]鋼絲的切變模量與扭轉(zhuǎn)角度關(guān)系[J]. 常帥,王淵敏,陳駿逸,陸申龍. 物理實(shí)驗(yàn). 2006(06)
[8]非牛頓冶金熔渣流變特性的研究進(jìn)展[J]. 毛紅霞,白晨光,邱貴寶,陳登福,溫良英,董凌燕. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(06)
[9]高速連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣流變特性的研究[J]. 顧顏,劉潤藻,吳鏗,趙勇,李士琦,郜學(xué),孫國軍. 特殊鋼. 2004(01)
[10]連鑄過程中湍流傳輸和兩相區(qū)凝固的數(shù)值模擬[J]. 劉和平,仇圣桃,干勇. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2003(02)
博士論文
[1]連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究及其應(yīng)用實(shí)踐[D]. 謝兵.重慶大學(xué) 2004
碩士論文
[1]連鑄結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)模型[D]. 周景一.華北理工大學(xué) 2015
[2]連鑄結(jié)晶器彎月面動(dòng)壓潤滑行為機(jī)理研究[D]. 王敏花.東北大學(xué) 2012
[3]連鑄機(jī)結(jié)晶器非正弦振動(dòng)參數(shù)分析及動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 謝田.江西理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3381432
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