特殊高合金鋼連鑄保護(hù)渣應(yīng)用基礎(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 23:19
保護(hù)渣對(duì)連鑄穩(wěn)定性和鑄坯質(zhì)量具有重要影響。過去采用模鑄生產(chǎn)的特殊高合金鋼高鋁無磁鋼20Mn23AlV、低膨脹合金Fe-36Ni和耐熱合金Incoloy800,采用立式連鑄試生產(chǎn)以來,出現(xiàn)諸多與保護(hù)渣相關(guān)的鑄坯質(zhì)量問題,但基于這些問題的保護(hù)渣研究還鮮見報(bào)道;诖,本論文從實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究和工業(yè)應(yīng)用的角度對(duì)高鋁無磁鋼20Mn23AlV、低膨脹合金Fe-36Ni和耐熱鋼Incoloy800保護(hù)渣進(jìn)行了系統(tǒng)研究,同時(shí)對(duì)報(bào)道較少的連鑄過程中不銹鋼方坯保護(hù)渣液渣和渣膜性能變化規(guī)律做出了研究。(I)高鋁無磁鋼保護(hù)渣研究表明:(1)連鑄現(xiàn)場(chǎng)取樣研究發(fā)現(xiàn),20Mn23AlV立式連鑄過程中產(chǎn)生大量渣圈,連鑄開澆15min內(nèi)液渣及渣圈的化學(xué)成分和性能變化較大,其后,各組分含量及性能變化趨于穩(wěn)定;成分穩(wěn)定后液渣與渣圈的結(jié)晶礦相以高熔點(diǎn)鈣鋁黃長(zhǎng)石為主;高熔點(diǎn)相鈣鋁黃長(zhǎng)石的大量析出及液渣粘度的顯著增加促使了渣圈的形成及長(zhǎng)大。(2)應(yīng)用共存理論研究了渣鋼反應(yīng)熱力學(xué),及Al2O3/SiO、CaO/Al2O3、 B2O3等基本組元變化對(duì)渣中結(jié)構(gòu)組元作用濃度的影響,由此可以對(duì)低Si02含量的CaO-Al2O3基保護(hù)渣的設(shè)...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:179 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 連鑄保護(hù)渣的發(fā)展
2.2 連鑄保護(hù)渣類型和組成
2.3 連鑄保護(hù)渣在結(jié)晶器中的行為
2.3.1 保護(hù)渣熔化過程
2.3.2 保護(hù)渣熔化性能
2.4 連鑄保護(hù)渣的功能和性能
2.4.1 防止鋼液氧化
2.4.2 絕熱保溫
2.4.3 吸收夾雜
2.4.4 潤(rùn)滑
2.4.5 控制傳熱
2.5 保護(hù)渣相關(guān)的連鑄和鑄坯質(zhì)量問題
2.6 高合金鋼連鑄保護(hù)渣研究
2.6.1 高鋁無磁鋼連鑄保護(hù)渣研究
2.6.2 低膨脹合金連鑄保護(hù)渣研究
2.6.3 耐熱鋼保護(hù)渣研究
2.6.4 不銹鋼方坯連鑄保護(hù)渣研究
2.7 課題研究目的及意義
3 高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.1 高鋁鋼保護(hù)渣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)取樣研究
3.1.1 試驗(yàn)方法
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 分析與討論
3.2 高鋁鋼保護(hù)渣渣鋼反應(yīng)熱力學(xué)研究
3.2.1 高鋁鋼保護(hù)渣作用濃度計(jì)算模型
3.2.2 渣鋼反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算
3.2.3 保護(hù)渣成分對(duì)熔體結(jié)構(gòu)組元作用濃度的影響
3.3 CaO-SiO_2基高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.3.1 試驗(yàn)
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 含氟CaO-Al_2O_3基高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.4.1 試驗(yàn)
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 無氟CaO-Al_2O_3基高鋁鋼保護(hù)渣探索研究
3.5.1 試驗(yàn)
3.5.2 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
4 低膨脹合金Fe-36Ni連鑄保護(hù)渣研究
4.1 試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)用渣
4.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 保護(hù)渣化學(xué)成分對(duì)其傳熱的影響
4.2.2 保護(hù)渣的改進(jìn)設(shè)計(jì)
4.2.3 改進(jìn)前后保護(hù)渣對(duì)比
4.2.4 改進(jìn)渣的現(xiàn)場(chǎng)試用效果
4.3 保護(hù)渣傳熱對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響
4.4 本章小結(jié)
5 耐熱鋼Incoloy 800保護(hù)渣開發(fā)與應(yīng)用研究
5.1 耐熱鋼Incoloy 800的凝固與連鑄特征
5.2 試驗(yàn)
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 組分對(duì)粘度的影響
5.3.2 組分對(duì)傳熱的影響
5.3.3 改進(jìn)前后保護(hù)渣性能對(duì)比
5.4 改進(jìn)渣的試用與評(píng)估
5.4.1 渣樣評(píng)估方法
5.4.2 連鑄過程中保護(hù)渣成分變化
5.4.3 連鑄過程中保護(hù)渣性能變化
5.4.4 渣膜的性能評(píng)價(jià)
5.4.5 保護(hù)渣傳熱對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響
5.5 本章小結(jié)
6 不銹鋼方坯連鑄保護(hù)渣液渣及渣膜研究
6.1 試驗(yàn)
6.1.1 試驗(yàn)條件
6.1.2 試驗(yàn)方法
6.2 不銹鋼方坯保護(hù)渣液渣研究
6.2.1 連鑄過程中保護(hù)渣液渣化學(xué)成分變化
6.2.2 連鑄過程中保護(hù)渣液渣性能變化
6.2.3 分析與討論
6.3 不銹鋼方坯保護(hù)渣渣膜研究
6.3.1 渣膜的化學(xué)成分
6.3.2 渣膜形貌與結(jié)構(gòu)特征
6.3.3 渣膜的結(jié)晶性能
6.3.4 分析與討論
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe-30Ni-20Cr合金連鑄板坯縱裂紋的研究[J]. 郭亮亮,徐正其,鄭宏光,馬天軍. 寶鋼技術(shù). 2011(04)
[2]Behavior of Mold Slag Used for 20Mn23Al Nonmagnetic Steel During Casting[J]. YU Xiong,WEN Guang-hua,TANG Ping,MA Fan-jun,WANG Huan(College of Materials Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing 400044,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(01)
[3]MgO對(duì)高鋁鋼非反應(yīng)性保護(hù)渣理化性質(zhì)的影響[J]. 王歡,唐萍,文光華,于雄. 過程工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]CaO-SiO2-B2O3熔渣的熱力學(xué)計(jì)算模型[J]. 趙定國(guó),郭培民,趙沛. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2010(09)
[5]Solidification and crystallization properties of CaO-SiO2-Na2O based mold fluxes[J]. K.C. Mills. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2009(03)
[6]20Mn23AlV高錳低磁鋼的連鑄生產(chǎn)[J]. 施威. 上海金屬. 2006(03)
[7]Crystallization Temperature and Crystallization Ratio of Mold Flux[J]. ZHU Chuan-yun1, HAN Wen-dian2, LIU Cheng-jun1, JIANG Mao-fa1(1. Northeastern University, Shenyang 110004, China; 2. Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2005(06)
[8]CaO-MgO-CaF2-Al2O3-SiO2五元渣系粘度的計(jì)算模型[J]. 李金錫,張鑒. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(04)
[9]含B2O3渣系的熱力學(xué)計(jì)算模型[J]. 成國(guó)光,張鑒,趙沛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 1997(02)
[10]薄板坯連鑄保護(hù)渣的研制及使用[J]. 唐萍,顏廣庭,劉宗權(quán). 煉鋼. 1997(02)
博士論文
[1]Al2O3-BaO-B2O3系新型高鋁鋼連鑄保護(hù)渣的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 王強(qiáng).鋼鐵研究總院 2012
[2]高鋁鋼連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的基礎(chǔ)研究[D]. 于雄.重慶大學(xué) 2011
本文編號(hào):3436999
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:179 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 連鑄保護(hù)渣的發(fā)展
2.2 連鑄保護(hù)渣類型和組成
2.3 連鑄保護(hù)渣在結(jié)晶器中的行為
2.3.1 保護(hù)渣熔化過程
2.3.2 保護(hù)渣熔化性能
2.4 連鑄保護(hù)渣的功能和性能
2.4.1 防止鋼液氧化
2.4.2 絕熱保溫
2.4.3 吸收夾雜
2.4.4 潤(rùn)滑
2.4.5 控制傳熱
2.5 保護(hù)渣相關(guān)的連鑄和鑄坯質(zhì)量問題
2.6 高合金鋼連鑄保護(hù)渣研究
2.6.1 高鋁無磁鋼連鑄保護(hù)渣研究
2.6.2 低膨脹合金連鑄保護(hù)渣研究
2.6.3 耐熱鋼保護(hù)渣研究
2.6.4 不銹鋼方坯連鑄保護(hù)渣研究
2.7 課題研究目的及意義
3 高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.1 高鋁鋼保護(hù)渣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)取樣研究
3.1.1 試驗(yàn)方法
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.1.3 分析與討論
3.2 高鋁鋼保護(hù)渣渣鋼反應(yīng)熱力學(xué)研究
3.2.1 高鋁鋼保護(hù)渣作用濃度計(jì)算模型
3.2.2 渣鋼反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算
3.2.3 保護(hù)渣成分對(duì)熔體結(jié)構(gòu)組元作用濃度的影響
3.3 CaO-SiO_2基高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.3.1 試驗(yàn)
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 含氟CaO-Al_2O_3基高鋁鋼保護(hù)渣研究
3.4.1 試驗(yàn)
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 無氟CaO-Al_2O_3基高鋁鋼保護(hù)渣探索研究
3.5.1 試驗(yàn)
3.5.2 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
4 低膨脹合金Fe-36Ni連鑄保護(hù)渣研究
4.1 試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)用渣
4.1.2 試驗(yàn)裝置與方法
4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 保護(hù)渣化學(xué)成分對(duì)其傳熱的影響
4.2.2 保護(hù)渣的改進(jìn)設(shè)計(jì)
4.2.3 改進(jìn)前后保護(hù)渣對(duì)比
4.2.4 改進(jìn)渣的現(xiàn)場(chǎng)試用效果
4.3 保護(hù)渣傳熱對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響
4.4 本章小結(jié)
5 耐熱鋼Incoloy 800保護(hù)渣開發(fā)與應(yīng)用研究
5.1 耐熱鋼Incoloy 800的凝固與連鑄特征
5.2 試驗(yàn)
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 組分對(duì)粘度的影響
5.3.2 組分對(duì)傳熱的影響
5.3.3 改進(jìn)前后保護(hù)渣性能對(duì)比
5.4 改進(jìn)渣的試用與評(píng)估
5.4.1 渣樣評(píng)估方法
5.4.2 連鑄過程中保護(hù)渣成分變化
5.4.3 連鑄過程中保護(hù)渣性能變化
5.4.4 渣膜的性能評(píng)價(jià)
5.4.5 保護(hù)渣傳熱對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響
5.5 本章小結(jié)
6 不銹鋼方坯連鑄保護(hù)渣液渣及渣膜研究
6.1 試驗(yàn)
6.1.1 試驗(yàn)條件
6.1.2 試驗(yàn)方法
6.2 不銹鋼方坯保護(hù)渣液渣研究
6.2.1 連鑄過程中保護(hù)渣液渣化學(xué)成分變化
6.2.2 連鑄過程中保護(hù)渣液渣性能變化
6.2.3 分析與討論
6.3 不銹鋼方坯保護(hù)渣渣膜研究
6.3.1 渣膜的化學(xué)成分
6.3.2 渣膜形貌與結(jié)構(gòu)特征
6.3.3 渣膜的結(jié)晶性能
6.3.4 分析與討論
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Fe-30Ni-20Cr合金連鑄板坯縱裂紋的研究[J]. 郭亮亮,徐正其,鄭宏光,馬天軍. 寶鋼技術(shù). 2011(04)
[2]Behavior of Mold Slag Used for 20Mn23Al Nonmagnetic Steel During Casting[J]. YU Xiong,WEN Guang-hua,TANG Ping,MA Fan-jun,WANG Huan(College of Materials Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing 400044,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2011(01)
[3]MgO對(duì)高鋁鋼非反應(yīng)性保護(hù)渣理化性質(zhì)的影響[J]. 王歡,唐萍,文光華,于雄. 過程工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]CaO-SiO2-B2O3熔渣的熱力學(xué)計(jì)算模型[J]. 趙定國(guó),郭培民,趙沛. 鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2010(09)
[5]Solidification and crystallization properties of CaO-SiO2-Na2O based mold fluxes[J]. K.C. Mills. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2009(03)
[6]20Mn23AlV高錳低磁鋼的連鑄生產(chǎn)[J]. 施威. 上海金屬. 2006(03)
[7]Crystallization Temperature and Crystallization Ratio of Mold Flux[J]. ZHU Chuan-yun1, HAN Wen-dian2, LIU Cheng-jun1, JIANG Mao-fa1(1. Northeastern University, Shenyang 110004, China; 2. Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2005(06)
[8]CaO-MgO-CaF2-Al2O3-SiO2五元渣系粘度的計(jì)算模型[J]. 李金錫,張鑒. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(04)
[9]含B2O3渣系的熱力學(xué)計(jì)算模型[J]. 成國(guó)光,張鑒,趙沛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 1997(02)
[10]薄板坯連鑄保護(hù)渣的研制及使用[J]. 唐萍,顏廣庭,劉宗權(quán). 煉鋼. 1997(02)
博士論文
[1]Al2O3-BaO-B2O3系新型高鋁鋼連鑄保護(hù)渣的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 王強(qiáng).鋼鐵研究總院 2012
[2]高鋁鋼連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的基礎(chǔ)研究[D]. 于雄.重慶大學(xué) 2011
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