作者：吴宇涵,陈文,杨鑫,何志军

作者单位：辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁省检验检测认证中心

刊名：钢铁

ISSN：0449-749X

出版年：2022-07-13

卷：57

期：10

起页：120-126

止页：

分类号：TF777

语种：中文

关键词：绿色低碳;低碳;结晶器保护渣;浸入式水口;润湿;侵蚀;

内容简介

为达成“双碳”目标，目前国内钢铁企业致力于研发高性能的低碳、超低碳结晶器保护渣。低碳或超低碳结晶器保护渣具备适宜的物化性能，是高效、稳定连铸生产的基础保障，然而有关低碳保护渣对浸入式水口材料的润湿和侵蚀行为的研究甚少。通过高温润湿试验研究了中碳结晶器保护渣、低碳结晶器保护渣与ZrO2-C水口耐火材料的润湿和侵蚀行为，结合微观结构分析阐明了低碳结晶器保护渣对浸入式水口渣线材料的侵蚀机理。研究结果表明，低碳结晶器保护渣与ZrO2-C水口耐火材料的润湿性更好，且与传统型中碳结晶器保护渣相比较，在相同温度区间段内低碳结晶器保护渣与水口渣线ZrO2-C材料的接触角小，熔渣在水口表面铺展更快；由微观结构分析可知，低碳结晶器保护渣对水口渣线ZrO2-C材料的侵蚀程度较严重，且侵蚀深度更大。由于碳元素含量的影响，使得低碳结晶器保护渣与水口渣线ZrO2-C材料润湿性更好，为低碳结晶器保护渣向水口内部溶解和渗透提供动力学条件。另外，相较于中碳结晶器保护渣，低碳结晶器保护渣与水口材料的碳浓度差更大，致使碳原子的扩散驱动力更强，进而影响两相界面的润湿、溶解以及化学反应。另外，通过工业试验结果表明，在连铸生产过程中，使用低碳结晶器保护渣时浸入式水口渣线部位颈缩更为严重，本研究结果可为连铸生产提供一定的指导和借鉴。