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连铸结晶器保护渣是以硅酸盐为基并含有多种熔剂和骨架材料的功能性材料;在连续铸钢中,保护渣在结晶器内发挥着绝热保温、防止钢液氧化、吸收非金属夹杂,控制铸坯与结晶器之间润滑与传热的作用,是促进连铸坯质量提高和连铸顺行的重要材料。其中,保护渣渣膜传热性能是影响铸坯表面质量的主要因素,传热能力主要是由渣膜结构结晶特性决定的。目前,研究者对保护渣组成、冷却速度等对渣膜结晶行为方面的研究已做了大量的工作,建立了相应的理论体系。随着电磁技术应用于连铸工艺中,电磁场通过对高温金属熔体的力效应、热效应促进铸坯质量的提高。然而,结晶器保护渣在高温下呈现离子结构,磁场会对保护渣渣膜中晶体产生何种影响,国内外很少有这方面的报道。因此,本文在构建磁场条件下渣膜模拟实验装置的基础上,研究不同磁场强度、保护渣碱度、F含量对保护渣渣膜的结晶率、晶粒尺寸、结晶矿相等的影响规律,探究磁场对结晶器保护渣结晶的影响机理。通过本文的研究,得到主要结论如下:①随着磁场强度的增大,保护渣渣膜的晶粒尺寸变大,结晶率增加。对于碱度在1.02-1.08的实验保护渣,磁场强度从0m T增加到60m T时,保护渣膜的结晶率的增加量约18%-26%;晶粒尺寸增加约12-17μm。②在磁场作用下,随着碱度及氟离子含量的增加,保护渣结晶率、晶粒尺寸增加,这与无磁场条件下的变化规律一致。但是与无磁场的条件相比,磁场作用下保护渣结晶率、晶粒尺寸增加量更多。在60m T的磁场条件下,对于碱度1.02-1.08的实验保护渣,保护渣膜结晶率增加量比无磁场条件的增加量多出20%,晶粒尺寸增加量多出17μm;对于F含量在2%-8%的保护渣,结晶率的增加量多出6.4%,晶粒尺寸多出24μm。③经XRD测试表明,在磁场强度0-60m T条件下,磁场的作用使得X-射线衍射强度发生变化,保护渣晶体析出量发生了变化;但对保护渣的析晶物相的种类没有改变,保护渣膜析晶物相主要是镁黄长石(Ca2Mg Si2O7)、钙铝黄长石(Ca2Al(Si O7))、枪晶石(Ca4Si2O7F2),辉石(Ca2Mg(Al O7)。④磁场对保护渣晶核的形成和长大的热力学和动力学参数都有不同程度的影响。结合磁场对熔体作用模型,磁场促进保护渣晶核能量的提高,增大晶核局部过冷,使得晶核形成的驱动力增大;磁场力的作用促进带电溶质粒子定向迁移,降低晶核传质阻力,促进晶核的生长。