论文部分内容阅读
随着结晶器电磁搅拌和电磁制动等技术在连铸中被广泛采用，关于电磁场对熔融保护渣性能及渣膜特性的影响渐被业内人士关注，但相关研究报道较少。开展电磁场作用下，结晶器熔融保护渣性能的研究，是连铸保护渣研究的新内容和新要求，对于深入认识电磁场对结晶器熔融保护渣性能影响，进一步探讨保护渣性能调控新方法，丰富保护渣设计与应用的基础理论有一定创新和实际应用价值。在这样背景下，本文设计并搭建了低频交变磁场条件下熔融保护渣性能测试系统，该系统能模拟结晶器电磁场作用工况，具有在高温环境下持续工作，磁场强度和频率连续可调等特点，满足电磁场作用下对高温熔渣性能研究的需要。利用该测试系统研究了低频交变磁场下磁场参数变化对熔融保护渣性能影响规律及影响机理。得到主要结论如下： ① 在本次实验条件下，保护渣的析晶温度随磁场强度、频率的增加而逐渐增加。在不同碱度条件下，当频率f=8Hz，磁场强度增加30mT时，保护渣析晶温度提高了16~21K，当磁场强度B=20mT，频率增加6Hz时，保护渣析晶温度提高了8~19K。 ② 在本次实验条件下，定保护渣碱度R=1.04，当频率f=8Hz，磁场强度增加30mT，保护渣结晶率提高了63.6%，枝晶间距降低了34.45μm，枝晶宽度降低了21.45μm；当磁场强度B=20mT，频率增加6Hz时，保护渣结晶率提高了4.2%，枝晶间距降低了 32.45μm，枝晶宽度降低了 18.45μm。不同磁场强度、频率下保护渣的析晶物相的种类与无磁场下一样，主要物相都是镁黄长石(Ca2MgSi2O7)、钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)以及少量的枪晶石(Ca4Si2O7F2)。 ③ 在本次实验条件下，保护渣的粘度随着磁场强度、频率的增加而逐渐增加。在不同的碱度下，当频率f=8Hz，磁场强度增加30mT时，粘度提高了0.13~0.18Pa.s，当磁场强度B=20mT，频率增加6Hz时，保护渣粘度提高了0.12~0.14Pa.s。 ④ 在本次实验条件下，保护渣的熔化温度随磁场强度、频率的增加而逐渐增加。在不同碱度条件下，当频率f=8Hz，磁场强度增加30mT时，保护渣熔化温度提高了11~12K，当磁场强度B=20mT，频率增加6Hz时，保护渣熔化温度约提高了0.4~1.6K。 ⑤ 在本次实验条件下，保护渣的表面张力随磁场强度、频率的增加而逐渐增加。在不同碱度条件下，当频率f=8Hz，磁场强度增加30mT时，保护渣表面张力提高了约11~19mN/m，当磁场强度B=20mT，频率增加6Hz时，保护渣表面张力提高了约7~9mN/m。