摘要
连铸生产中结晶器的振动和保护渣性能直接影响着连铸坯的表面质量，深入研究初凝坯壳的缺陷在渣道内形成过程及机理，对于提高连铸坯质量具有十分重要的意义。本文对弯月面初凝坯壳建立模型，计算渣道压力和摩擦力，分析结晶器振动过程中弯月面初凝坯壳的受力情况，阐明连铸坯振痕形成机理，结合连铸保护渣物化性能的检测结果，阐述了结晶器振动和保护渣各组分对振痕形成过程的影响。本文主要结论如下: (1)设计17组实验室连铸保护渣。实验结果:随着熔渣碱度增加其黏度呈减小的趋势;随着Al2O3含量在保护渣中的增加，渣的黏度逐渐增大;Na2O和CaF2含量增加可以使保护渣黏度降低。当碱度小于0.9时，熔化温度随着碱度的增加而降低之后开始升高;随着Al2O3含量的增加，保护渣的熔化温度逐渐升高;随着CaF2和Na2O含量的增加，保护渣的熔化温度逐渐降低。 (2)对结晶器内弯月面建立数学模型，计算渣道内压力和摩擦力的分布情况，渣道压力在5.1mm处达到最大值，而渣道摩擦力也在接近6mm处迅速增大，初凝坯壳在渣道压力和摩擦力共同作用下在弯月面末端形成了振痕。 (3)提高拉速后渣道压力波动变化不大，但增加了钢液溢流的可能性。使用低振幅和高振频的结晶器连铸过程中不仅可以降低渣道内压力，还可以维持弯月面的稳定性。非正弦振动渣道压力波动小，能保证弯月面的稳定性，负滑脱时间较短，有利于减轻铸坯表面振痕。渣道宽度增加可以减小渣道压力，渣道长度减小可以减小渣道压力。 (4)保护渣碱度增加，可以减小渣道压力波动，减轻振痕;Al2O3含量增加，使渣道压力波动增加，导致振痕加深;CaF2和Na2O含量增加，使渣道压力减小。采用低黏度渣有利于减轻振痕。
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