连铸结晶器保护渣固态渣膜有效导热系数的研究
在连铸过程中，结晶器保护渣作为连续浇铸过程中的关键性辅料，其润滑铸坯和控制传热的功能对保障连铸机顺行和改善连铸坯表面质量具有极其重要的作用。流入坯壳与结晶器壁之间的液渣在靠近坯壳一侧形成液态渣膜，在靠近结晶器一侧形成固态渣膜，其中固态渣膜的传热特性对铸坯表面质量有重要影响，而固态渣膜的导热系数是研究渣膜传热的重要的热物性参数。关于连铸保护渣导热系数的测量方法主要有瞬时热线法和激光脉冲法两种，但是这两种方法主要测量传导传热，而实际连铸生产中既有传导传热也有辐射传热，因此导热系数无法评价坯壳向结晶器的综合传热，需要用有效导热系数来计算通过渣膜的综合传热。 为了研究保护渣固态渣膜的有效导热系数，本文采用HF-200型热流模拟仪在实验室模拟连铸保护渣的凝固过程，采集到了渣膜的综合热流密度，并获得了固态渣膜。通过综合热流密度和固态渣膜的表面粗糙度得到了保护渣的有效导热系数。在此基础上分别研究了结晶度、孔隙度对固态渣膜有效导热系数的影响。主要研究成果概括如下： ① 结晶度对保护渣固态渣膜有效导热系数的影响 1）随着碱度R的增大，连铸保护渣的结晶性能增强，固态渣膜表面粗糙度逐渐增大，导致界面热阻增大，拟合得到的有效导热系数增大； 2）随着F-含量的增大，渣膜结晶能力增强，固态渣膜的结晶度增大，促进了表面粗糙度的增大，导致界面热阻增大，拟合得到的有效导热系数增大。 ② 孔隙度对固态渣膜有效导热系数的影响 1）硫酸盐作为气泡澄清剂，固态渣膜孔隙度随着其含量的增加而减小，拟合得到的有效导热系数变大； 2）随着碳酸盐含量的减少，固态渣膜孔隙度也是减小的，且拟合得到的有效导热系数逐渐增大。
连铸结晶器;保护渣;固态渣膜;有效导热系数;孔隙度
重庆大学
硕士
冶金工程
文光华
2018
中文
TF702
90
2018-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）