Влияние SiO2 на выделяющиеся фазы и высокотемпературную структуру шлаковой системы электрошлакового переплава с выдергиванием слитка

Sun Xin ,  

Wang Xinwei ,  

Cao Junze ,  

Zhou Weiji ,  

Yao Yudong ,  

Dong Yanwu ,  

Jiang Zhouhua ,  

摘要

Процесс электрошлакового переплава с выдергиванием слитка обладает значительными преимуществами высокой производительности и высоким выходом годных слитков. Однако из-за относительного движения между кристаллизатором и слитком во время выдергивания возникает значительная срезающая сила. Поэтому часто происходят аварии с течью стали и шлака из-за недостаточной прочности шлаковой корки. В эксперименте на базе шлаковой системы, используемой в традиционном электрошлаковом переплаве, добавлялось различное содержание SiO2, измерялась вязкость и температура плавления шлака, анализировалось влияние различного содержания SiO2 на выделяющиеся фазы шлака и структуру при высоких температурах. Также исследовались выделяющиеся фазы и структура при высоких температурах шлака с 1% w[SiO2]под воздействием различных срезающих сил. Результаты исследования показали, что температура плавления шлака пропорциональна w[SiO2], а вязкость и температурный перелом обратно пропорциональны. С увеличением w[SiO2] энергия активации вязкости шлака возросла с 26,4 кДж/моль до 148,56 кДж/моль, достигая максимума 153,8 кДж/моль при 3% w[SiO2]; высокотемпературные выделяющиеся фазы преимущественно CaF2 и Mg2AlO4, при 5% w[SiO2] начинается выделение кремнийсодержащих фаз, повышение стабильности сетчатой структуры шлака обусловлено четырёхгранной структурой[Si-O], структура[Si-O] постепенно меняется от Q0 и Q3 к Q0、Q1、Q2; приложенная к шлаку срезающая сила способствует выделению кремнийсодержащих фаз, но с увеличением силы среза кремнийсодержащие фазы исчезают, вид выделяющихся фаз не меняется; одновременно рост срезающей силы положительно влияет на переход структуры[Si-O]в шлаке в Q3, Q0 и Q1 переходят в более сложные структуры Q2 и Q3, что поддерживает стабильность степени полимеризации шлака и его стабильные металлургические свойства.

关键词

Электрошлаковой переплав с выдергиванием слитка;SiO2;вязкость;срезающая сила;выделяющиеся фазы

阅读全文