[發明專利]一種判定結晶器內液態保護渣傳熱性能的方法

有效

• 申請號: 201210207807.3
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102721718A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王愛蘭;張懷軍;陳愛梅
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: G01N25/02
• 分類號: G01N25/02
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

技術領域：

本發明涉及一種判定結晶器內液態保護渣傳熱性能的方法，特別涉及一種液態保護渣流入結晶器壁所形成固態渣膜的傳熱性能的檢測方法，屬于冶金領域。

背景技術：

在連鑄生產過程中，結晶器保護渣的理化性能直接影響著連鑄的穩定生產和鑄坯的質量和產量，加入到結晶器內的保護渣必須具有合適的理化性能才能充分發揮其五大冶金功能：覆蓋保溫、防止二次氧化、吸收夾雜、在結晶器與鑄坯間起潤滑作用和改善結晶器與鑄坯間的傳熱。其中最重要的兩個冶金功能是“潤滑”和“控制傳熱”，這兩個功能的良好發揮是借助于熔融保護渣充填到結晶器壁和坯殼之間的縫隙內得以實現的，加入到結晶器內保護渣的熔渣性能發生改變，熔化性能變差，會惡化其在結晶器壁與坯殼間的傳熱性能，影響鑄坯表面質量，嚴重時會引起粘結漏鋼事故，給生產廠帶來較大的經濟損失。在連鑄生產中，如果能夠正確而全面的判定熔渣的傳熱性能，就能夠提高鑄坯質量并減少或杜絕粘結漏鋼事故的發生。目前判定保護渣在結晶器內的傳熱性能主要是通過檢測保護渣理化性能，來判定其在結晶器壁與鑄坯間的傳熱性能。這種判定方法只是對加入到結晶器內保護渣的熔化性能進行分析，通過檢測結果判定結晶器保護渣在結晶器內的傳熱性能，沒有考慮加入到結晶器內的保護渣熔化以后其性能的改變，因此不夠全面，對分析鑄坯表面缺陷和粘結漏鋼產生的原因極為不利。

發明內容

本發明的目的是為了更全面的判定結晶器保護渣在結晶器壁與坯殼間的傳熱性能，提供一種可準確判斷出流入結晶器內壁熔渣的傳熱性能好壞的判定結晶器內液態保護渣傳熱性能的方法。

本發明提供的一種判定結晶器保護渣傳熱性能的方法如下：

在澆注過程中，取結晶器內保護渣的熔渣樣，研磨使其粒度達200目，用酒精調試，使用制樣器，制作成Φ3mm×3mm標樣，利用高溫物性測試儀對其進行熔化性能檢測，通過分析其熔化過程及熔畢標樣特征判定其傳熱性能；熔畢標樣特征有均勻型和氣泡型兩種，當標樣在高溫物性測試儀隨溫度的升高，其形狀發生膨脹，觀察從軟化點到流動點的整個過程，如果從軟化點到流動點的整個熔化過程平穩，熔畢標樣冷卻后為無氣孔的均勻型，則判定流入結晶器與鑄坯間的結晶器保護渣的傳熱性能好，如果從軟化點到流動點的整個熔化一直存在不規則起伏變化，熔畢標樣冷卻后為有氣孔存在的氣泡型，則判定流入結晶器與鑄坯間的結晶器保護渣的傳熱性能不好。

本發明的優點是：本方法中由于引入了熔渣形狀特征的概念，通過理化性能的檢測，并結合其熔渣形狀特征，更能全面準確的判斷出結晶器保護渣傳熱性能，判斷結果的可靠性高。

附圖說明

圖1為原渣在升溫過程中標樣形狀變化照片圖；

圖2為原渣熔畢冷卻后標樣照片圖；

圖3為本發明中對實際生產中熔渣樣升溫過程中標樣形狀變化照片圖；

圖4為本發明中對實際生產中熔渣樣熔畢冷卻后標樣照片圖；

圖5為實際生產過程中，結晶器內保護渣液渣傳熱性能變差，結晶器熱流值持續走低(右邊中間的曲線)照片圖。

具體實施方式

1)取適量熔渣樣進行研磨，研磨后粉末粒度達到200目，用無水酒精調和，用制樣器制成Φ3mm×3mm的標樣；

2)把所制標樣放入烘箱，溫度設置到200℃，保持2小時；

3)將GXIII型高溫物性測試儀升溫，當溫度升到500℃時，把烘好的標樣放入；

4)隨GXIII型高溫物性測試儀溫度的持續升高，觀察標樣熔化過程；

5)待標樣完全熔化后，快速取出，室溫冷卻，對熔畢標樣冷卻后形狀特征進行分析。

以寬厚板坯生產為例，在澆注過程中，發生了多次澆注中結晶器粘結報警的現象，結晶器內起火，結晶器熱流值持續走低，見圖5(右邊中間的曲線)，甚至出現了拉漏事故。給連鑄生產帶來不利影響，為查找原因，對其工藝參數進行分析，拉速、過熱度均正常，對其所使用結晶器保護渣原渣進行熔化性能分析，熔化過程平穩，見圖1；對其熔畢冷卻標樣分析，均勻無氣孔，見圖2；采用本發明的方法對其使用過程中的熔渣樣進行熔化性能分析，隨溫度升高，標樣開始膨脹，從軟化點到流動點的整個過程一直存在不規則起伏變化，見圖3；熔畢標樣冷卻后有氣孔存在，見圖4，可準確判定澆注中引起結晶器粘結報警的真正原因為結晶器內液態保護渣的傳熱性能變差。熔融保護渣中含有氣泡，流入坯殼與結晶器壁間形成的固態渣膜中就會產生大量微孔，其傳熱性能變差，降低了結晶器內鋼液的熱量傳輸率，從而引起結晶器粘結報警現象，嚴重時可造成粘結漏鋼。