保护渣中SiO2活度的研究+文献综述(2)

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4.4 渣中SiO2的活度系数 22

4.5 渣中SiO2的活度 24

致谢 26

1.1 高Al钢的研究现状

高Al含量钢种的[ω(Al)>0.5%]连铸保护渣的在结晶器内与钢液之间相互的作用，对连铸的工艺的顺行及铸坯的质量改善有重要的影响。传统高Al钢保护渣在低碱度、低熔点、低粘度的保护渣中普遍采用，但在反应达到平衡后的熔渣的组成发生的较大变化的是液相钢渣界面处的钢液中的[Al]与保护渣中的(SiO2)，其冶金的性能不稳定，难以满足连铸的工艺的要求。[1-5]

有重要的意义、对人们日常的生活及工业的发展都有利、典型的钢中[Al] 的含量大于0.5%的钢种的高Al钢的钢种有Al-TRIP钢、无磁钢、电工钢、E2钢等等。随着连铸的发展，高Al钢伴随着它开始大量使用连铸的工艺进行生产的连铸过程中普遍存在的渣圈的发展的严重的问题，而会使液渣难以流入结晶器与铸坯间的缝隙的原因是过分的发展的渣圈，同时，连铸工艺难以顺行，渣膜也无法形成。

迟景灏[6]曾经指出，由于Al2O3的夹杂，大都是引起的高Al钢的铸坯和成品的缺陷，因此用来浇铸高Al的钢用的保护渣，不但需要能够满足连铸的工艺的要求吸收Al2O3的夹杂物后保护渣的性能，而且还应具有极强的吸收Al2O3的夹杂的能力。因此，巨大的差别就都会体现在连铸的高Al钢所用的保护渣与一般的普碳钢用的保护渣之中。在工业上，我们在浇铸高Al钢过程时常使用的一些保护渣的主要的组成就可以在下表1-1中体现。我们从中可大致总结出其以下的特点[6]：

1）保护渣的组分的种类一般都通常较多，除CaO、SiO2作为基科之外，还加入了Na2O、CaF2、BaO、MnO，B2O3等等的等等的助熔剂。

2）在平时浇铸高Al钢时，保护渣的碱度通常较低，这样可以削弱钢中[Al]等元素与(SiO2) 的作用导致碱度的升高所带来的不利的影响（一般CaO/SiO2为＜l）控制保护渣在通常较低的碱度，可减少钙、铝、黄长石等等的高熔点的物质的析出。

3）Na2O，CaF2的含量通常较高，可使熔渣保持在较低的熔化温度和粘度，这些熔剂有利于其吸收夹杂物，但这些熔剂的含量必须要控制在一定的范围内，否则钙、铝、黄长石、枪晶石、霞石等等物质会更易析出，保护渣的吸收夹杂的能力反而会降低。如CaF2的含量在25%以内增加时，要改变吸收Al2O3的速率可以使用增加保护渣的方法，但继续增加的话则吸收Al2O3的速率会降低。

4）为了降低由CaO/SiO2的值表示的碱度，部分的CaO被BaO的加入而取代，吸收A12O3夹杂物的能力增强了，保护渣的熔化温度降低了，改善了保护渣的性能。目前，一些合金钢的连铸保护渣，特别是在我国及日本中的，这些保护渣通常都含有一定量的BaO。

5）保护渣中通常含有一定量、可大量降低熔化的温度和粘度、并能提高保护渣吸收Al2O3夹杂物的能力的B2O3。而且由于B2O3的氧化物是属酸性，这样保护渣的玻璃性能就可以得到改善。另外，在我们浇铸高Al钢时， MnO还都包含在一些保护渣之中，可极大地避免渣中的(SiO2)被还原所引起的连铸保护渣的组成和性能的变化就是反应在MnO与钢中的[Al]作用之中。

由上述正文可见，目前国内外使用的高Al钢的保护渣一般都是期望通过选择合适的助熔剂，使保护渣具有合适的熔点、粘度等等的性质，但目前依然没有相关的系统的实验数据来反应使钢液与保护渣的氧化还原反应达到一定的平衡后的状态。因此，已变得越发迫在眉睫的事就是去了解各种的助熔剂在高Al钢的浇铸过程中对各种理化的性质的作用。