渣中Al_(2)O_(3)代替SiO_(2)对高TiO_(2)保护渣基础性能的影响

针对传统保护渣浇铸高钛钢时钢渣反应引起TiO_(2)增加和渣变性的问题,采用旋转黏度测量仪、半球点测量仪、FactSage热力学计算及结晶原位观察等方法,研究了Al_(2)O_(3)代替SiO_(2)对反应后高钛钢保护渣的流动、熔化和结晶特性的影响,以成分变化对含TiO_(2)保护渣的性能进行调控。研究表明,当渣中TiO_(2)质量分数为12%、Al_(2)O_(3)质量分数由0%增加到12%时,保护渣的黏度由0.14 Pa·s增加至1.34 Pa·s,保护渣的熔化温度由1 095℃增加至1 172℃,黏流活化能由128.4 kJ/mol增加至389.1 kJ/mol。当Al_(2)O_(3)代替SiO_(2)由0%增加到10%时,保护渣的二元碱度也由0.72增加到1.0,热力学计算的熔渣初始析晶矿相均为CaTiO_(3),其次析出矿相均为枪晶石;当Al_(2)O_(3)代替SiO_(2)为12%时,碱度升高到1.08,其次析出矿相转变为NCA2;而Al_(2)O_(3)质量分数为4%~12%时,XRD检测的空冷渣中结晶相均为CaTiO_(3);渣中Al_(2)O_(3)由0%增加到12%时的完全结晶温度由728℃增加至1 214℃。因此,本文研究含TiO_(2)保护渣中,Al_(2)O_(3)代替SiO_(2)使保护渣黏度、熔点和结晶性能显著增加,为保证保护渣在连铸中的润滑性,可适当降低熔渣中的Al_(2)O_(3)含量;为了提高保护渣的控制传热能力,则可适当增加渣中的Al_(2)O_(3)含量。