【摘 要】
：
包晶钢连铸过程中铸坯表面质量问题频发,采用结晶性能较强的保护渣可以有效减少纵裂纹,但会导致保护渣润滑功能恶化,造成粘结报警和漏钢。近年来,超高碱度保护渣（R=1.65～1.85）凭借其开始结晶温度低,结晶速率快的特点,成功协调了包晶钢连铸过程中润滑与传热矛盾。但在超高碱度条件下,有关组分对保护渣结晶性能的影响研究不多,且相应的熔渣结构特征也鲜有报道。因此深入探究组分对超高碱度保护渣结晶性能的影响规
【基金项目】
：
国家自然科学基金（NO.52074054）； 国家自然科学基金面上项目:连铸保护渣润滑与传热行为协调控制新途径及其作用机理研究（51874057）；
论文部分内容阅读
包晶钢连铸过程中铸坯表面质量问题频发,采用结晶性能较强的保护渣可以有效减少纵裂纹,但会导致保护渣润滑功能恶化,造成粘结报警和漏钢。近年来,超高碱度保护渣（R=1.65～1.85）凭借其开始结晶温度低,结晶速率快的特点,成功协调了包晶钢连铸过程中润滑与传热矛盾。但在超高碱度条件下,有关组分对保护渣结晶性能的影响研究不多,且相应的熔渣结构特征也鲜有报道。因此深入探究组分对超高碱度保护渣结晶性能的影响规律、弄清典型组分对熔渣微观作用特性差异对进一步揭示超高碱度保护渣作用机理具有重要理论和实践意义。论文以超高碱度保护渣（R=1.75）为研究对象,在分析典型组分Na2O、MgO、Al2O3、Li2O对连铸保护渣基础性能影响和差异的基础上,通过Fact Sage热力学软件、改进的全视场高温共聚焦显微镜、XRD、扫描电镜等手段,研究了超高碱度保护渣结晶热力学、结晶动力学、结晶矿相及结晶相微观形貌等结晶性能;采用拉曼光谱方法,解析了典型组分对熔体中Qi等微观结构特性的影响,并初步讨论了宏观性能与熔渣微结构的关系。超高碱度保护渣基础性能测试表明,黏度（1300℃）、熔化温度及转折温度随Na2O、Li2O增加而减小,随MgO增加先减小后增大。随Al2O3增加,粘度和熔化温度增大,转折温度降低。组分变化对黏度影响较小,但对熔化温度和转折温度影响较大,Al2O3能降低转折温度,而Li2O降低熔化温度和转折温度效果更明显。超高碱度保护渣结晶性能研究显示,渣中Na2O、MgO、Al2O3、Li2O含量每增加1%,平均开始结晶温度分别下降18、15、11和34℃。组分变化主要影响熔渣后期结晶速率,而对前期结晶速率影响较小;结晶速率与析出相尺寸呈负相关,析出相尺寸越大,结晶速率越慢;渣中新相的析出导致结晶速率增大,熔渣平均结晶速率随Na2O、MgO含量增加先减小后增大,随Al2O3、Li2O增加而减小。研究发现熔渣中主要析出相为Ca4Si2F2O7,部分组分中存在NaF、CaF2及Ca3MgSi2O8等矿相。在熔渣结构方面,随Na2O、Li2O增加,熔渣聚合度下降;随Al2O3增加,熔渣聚合度增加;随MgO增加,熔渣聚合度先下降后增加。熔渣结晶性能和转折温度受聚合度和过冷度两者综合作用,Na2O、MgO、Li2O增加引起熔渣聚合度变化较小,但过冷度明显降低,导致熔渣开始结晶温度和转折温度下降。而Al2O3增加,熔化温度变化不明显,但熔渣聚合度增加,促进转折温度及结晶温度同样下降。
其他文献
电阻式随机存取存储器（Resistance Random Access Memory,RRAM）是一种基于介电材料且可切换电阻态的数据存储设备,它可以应用于未来的信息存储设备中。而且,RRAM作为非易失性存储器具有结构简单、运行速度快、功耗低、可扩展性高的优点。考虑到瞬态电子技术与阻变存储器的优点,因此,将两种技术相结合,从可降解材料的选取出发,探索出一种瞬态的阻变电子器件,为阻变存储器在信息安全
大型石油储罐作为保障我国油气资源的重大基础性关键装备,被广泛用于石油炼化厂等基地。储罐在使用寿命期间,所处的环境潮湿,存储的液体又具有腐蚀性,这使得罐底板容易产生点蚀和面积形腐蚀。因此,罐底板是储罐罐体腐蚀最为严重的区域。腐蚀缺陷的存在会造成底板厚度的损失,从而降低底板的结构强度,严重时还会引起火灾、爆炸等事故,危及人身和财产安全。储罐底板腐蚀状况的监测和评价能为预防危险事故的发生提供有力的保障,
和普通车辆相比,全地形车具有较强的机动性和通过性,可以适应沼泽、山地、丛林、雪地等各种复杂工作环境,被广泛应用于作战、物资运输、抢险救灾和森林防火等领域。但是目前全地形车大多采用刚度、阻尼等参数固定的被动悬架,使得其越野性能受限。以磁流变阻尼器为基础的半主动悬架克服了被动悬架参数无法实时调节以及主动悬架能耗高,结构复杂的缺点,受到了越来越多的关注。但是目前针对全地形车磁流变悬架控制系统的设计和开发
超分辨显微成像系统因其能观察亚细胞结构而对生命科学研究意义重大。然而,已报导的超分辨显微技术要么需要使用探针,要么依赖荧光标记或者后处理技术,在此背景下发展远场非标记的光学超分辨显微成为一个迫切需要。研制该显微系统的关键在于透镜,而透镜存在衍射极限及色差问题。光学超振荡为透镜突破衍射极限提供有效途径,但超振荡透镜仅针对单一波长或者多个离散波长设计。超表面由于优良的光场调控能力成为透镜宽带消色差的有
人类正面对能源危机和环境污染两大难题,开发新能源、实现碳中和成为21世纪的紧要任务。氢热值高、无污染、来源广,被认为是未来社会的终极能源。镁的质量储氢密度高达7.6wt.%,并且具有原材料丰富、廉价、对环境友好等优点,是目前应用前景最好的储氢材料之一。但是镁的动力学性能和热力学性能差,因而未能被广泛应用。针对以上问题,本文采用了合金化、体系纳米化和掺杂改性法对镁的动力学性能和热力学性能进行了系统研
波导管作为传播电磁波信号的关键元器件,内表面被要求需要具有极高的表面质量。波导管成品的内表面形貌变化主要发生在其冷拉拔成形过程中,在此期间,波导管内表面经历了自由变形与受限变形两个阶段。本文基于本课题组在前期研究中已经确立的Al6061矩形波导管冷拉拔成形工艺和Al6061表面粗糙度在自由变形状态下的演变分析模型,建立了Al6061表面粗糙度在受限变形状态下的演变分析模型,并将其用于分析波导管内表
Fe-Mn-Al-C系低密度钢具有较低的密度、较高的强塑性,同时拥有一定的耐腐蚀性等特点,成为未来汽车用钢的热门材料之一。Fe-Mn-Al-C系钢强化的重要方式之一便是通过时效处理析出κ-碳化物,因此系统地研究不同时效条件处理后的组织尤其是κ-碳化物的变化规律对Fe-Mn-Al-C系低密度钢的性能提升具有十分重要的意义。本文以Fe-30Mn-11Al-1.2C低密度钢为研究对象,探讨了不同时效条件
随着集成电路的迅猛发展,寻找具有高介电常数材料以替代工业生产中的硅基材料成为亟待解决的问题。氧化钽（Ta2O5）由于具有较高的介电常数,较低的漏电流密度,良好的热稳定性和化学稳定性以及容易与目前的硅工艺相互兼容等特点,一直被认为是硅基材料的潜在替代品之一。因此,制备高介电性能Ta2O5基陶瓷尤为重要。放电等离子烧结技术（SPS）因其独特的加热方式,能在较低的温度和较短的时间内制备高质量的致密陶瓷,
镁合金具有低密度、高比强度等特点,在航空航天和交通运输领域具有巨大的应用潜力。然而,塑性差、热稳定性差等缺点,阻碍了镁合金的大量应用。研究发现添加稀土元素可以大幅度提高其强度、塑性与热稳定性,但是添加稀土元素显著提高了镁合金的成本。最近的研究结果表明,引入层状、梯度等结构可在基元材料基础上进一步提高强度,同时获得较好的塑性。本文以商用镁合金（AZ系）和稀土镁合金（Mg-Y）为原材料,采用热轧复合法
二次冷却控制对钢铁连铸生产顺行和铸坯质量至关重要。铸坯表面温度作为二次冷却动态控制重要依据,它的准确性直接影响二冷动态控制的效果。铸坯温度的在线获取通常可采用连铸凝固传热模型在线计算或在线实测的方式。传热模型在线计算铸坯温度需要确保准确的边界条件设置,如果模型边界条件与实际不相符,计算的温度场不准确,将影响二冷动态控制效果。连铸二冷区在线实测铸坯表面温度容易受水雾、氧化铁皮等环境因素影响,测温仪工