SiO2对抽锭式电渣重熔渣系物性参数的影响

作者：李作伟; 耿鑫^*; 姜周华; 刘福斌

来源：钢铁, 2023, 58(12): 54-61.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230196

• SiO2
• 电渣重熔
• 渣系
• 熔化温度特性
• 黏度

抽锭式电渣重熔用渣系具有合适的物性参数，可保证工艺操作的平顺性和电渣钢优良的表面质量。采用半球法和旋转柱体法测定渣系的熔化温度特性和高温黏度，结合XRD、拉曼光谱仪对渣系的析出相与高温结构进行测定与分析，探究了SiO2对抽锭电渣用CaF2-CaO-Al2O3-MgO-SiO2渣系的宏观物性参数和微观结构特征的影响规律。研究结果表明，随着w(SiO2)增加，渣中低熔点析晶相CaF2减少，高熔点析晶相Ca2Al2SiO7、CaAl4O7增加，熔渣的半球点温度由1 559 K升高至1 589 K,渣系S2、S3的半球温度和流淌温度很接近，说明该渣系在共晶成分附近，高温稳定性较好；温度T不小于1 673 K时，熔渣黏度值随着w(SiO2)增加而增加，温度T小于1 673 K时，熔渣黏度值随着w(SiO2)增加而降低，且黏度随温度变化的敏感性降低，具有良好的黏度稳定性，适用于抽锭式电渣重熔工艺。熔渣黏流活化能和四面体中非桥氧数量的拟合与计算结果表明，当w(SiO2)由1%增加到6%时，渣系的黏流活化能由63.5 kJ/mol增大到91.5 kJ/mol,表明渣系黏度稳定的温度区间变大，有利于重熔时形成薄而均匀的渣壳，且渣中复杂的阴离子团数量增加；拉曼光谱结果证实，渣中的主要构成QSi1、QSi2由无到有、由弱变强，[Si—O]四面体结构显著提高了熔渣网状结构的稳定性，熔渣的聚合程度增加，高温结构复杂化，使高温下熔渣黏度值升高。

• 单位
  东北大学