结晶器保护渣传热性能的技术探讨.pdfVIP

Toshihiko EMI。1等人研究发现导热系数与保护 的关系。保护渣的导温系数恒定在10。m2．s。1数量 渣的转折温度有很大的关系：转折温度越高，结晶器 级范围。 与坯壳间固渣膜越厚，渣膜热阻就大，可以有效抑制 二硅化钼炉 结晶器到铸坯的传热，但是过高的转折温度将增加铸 上 坯和结晶器间的摩擦力，容易出现黏结漏钢等事故； 转折温度低时，固体渣膜薄，热流增加，铸坯容易出 现裂纹等缺陷。 下平 此外，低的结晶温度可使固体渣膜中玻璃态渣膜 增厚，减少热阻、增加热通量。高结晶温度可以使得 固渣膜中结晶层增厚、增加热阻、抑制传热，例如对 于中碳钢，采用高结晶温度的保护渣可以减少铸坯表 图1渣柱法测试导热系数装置图 Schemeofheatdiffusioncoefficient Figl 面凹陷、裂纹等缺陷，提高铸坯表面质量。 measuri ngapparatus 合适保护渣的传热性能可以改善铸坯的表面质 3．2一维非稳态热线法 量，因此研究保护渣渣膜导热性能的方法是重要的， K．S．Goto等∞3利用焊接在热线中的热电偶测量 也是有必要的。 沿试样长度方向埋设于试样中的线形热源在一定时间 3保护渣传热性能研究方法的对比分 内的温度变化，该温度的变化即为被测保护渣导热系 析 数的函数。热丝笔直通过圆柱形试样或长方体试样中 熔渣及凝固渣的导热系数、导温系数是表征保护 心，保持一定的电流连续通电，热丝温度按指数规律 渣传热能力的物性参数，是研究和分析保护渣渣膜传 上升，试样的导热系数根据热丝温升由下列公式计算： 热性能的基础数据，也是评价保护渣调控渣膜传热能 力的依据。在对连铸保护渣的传热特性的研究中，已 曰=0．86Ⅵ／L……………………………(3) 有多种方法用于保护渣传热性能的测试，如一维非稳 式中： 态渣柱法、一维非稳态热线法、一维非稳态激光脉冲 九：保护渣的导热系数，w／(m·K)； 法、一维稳态圆柱法、一维稳态平板法等。 q：单位时间单位长度热丝产生的热量，J； 3．1一维非稳态渣柱法 U：电压，V； 1)P．V．Riboud等嘲通过测定圆柱型渣柱内两点I：电流，A； 的温度变化来测量熔渣的导温系数。当温度从室温升 L：测定电压降的热丝长度，m； 到渣的熔点温度，记录渣柱内两点的温度，应用热传 t。，t：：两次取样时间，S； 导的有限差分方程求出导温系数。测试的保护渣导温 T。，T2：在t。，t：时间时的温度，℃ 系数大概为： ． 3．3一维非稳态激光脉冲法 Taylor等归1将脱碳后的保护渣粉末在不同条件 a=(5．2±0．3)xlO-7m2．s一……(1) 2)陈显君和谢兵等人阶3通过测定圆柱型渣柱 下分别制成烧结渣试样圆片和玻璃态渣试样圆片，将 内五点的温度变化来测量熔渣的导温系数，试验装置 烧结渣试样圆片两面镀上一层lum厚的镍，玻璃态试 如图l所示。当温度从1300℃降到300℃，记录渣柱 样圆片的两面喷涂上一层2um厚的铬。用激光脉冲仪 内五点的温度变化，将测得的数据应用DFP数学优化 发射出一束能量大、持续时间短的脉