含氟连铸保护渣黏度检测与预测模型
2021-04-15赵忠宇赵俊学谭泽馨屈波樵崔雅茹
赵忠宇,赵俊学,谭泽馨,屈波樵,崔雅茹
1)西安建筑科技大学冶金工程学院,西安 710055
2)中冶赛迪技术研究中心有限公司,重庆 401120
炼钢过程熔渣的流动性对精炼反应、制定冶炼温度制度、渣金传热(传质)以及产品质量控制等均具有重要影响[1−5]。黏度是影响熔渣流动性的主要因素,为此,诸多学者对各类炉渣的黏度影响以及控制机理作出分析,并希望建立一种普遍适用的炉渣黏度模型来预测不同组成的炉渣黏度随温度变化[6−23]。其中,对于连铸保护渣黏度预测模型,应用较为广泛的有Riboud 模型[21](基于Weymann-Frenkel 公式),Iida 模型[22](基于结晶温度分析)以及Mills 模型[23](基于光学碱度分析),但各类模型都有一定局限性,尤其对于含氟炉渣的黏度预测结果与实验检测值相差较大。对此,Mills指出,这与含氟炉渣的挥发导致成分变化有关.
本文结合现行连铸工艺对含氟连铸保护渣进行黏度检测,并基于Arrhenius 方程以及非线性回归分析建立黏度预测模型。通过与传统黏度模型对比,以及对不同类型含氟保护渣黏度检测数据分析,实现对本次黏度预测模型的有效评价.
1 实验方法
根据连铸工艺要求与应用,选定含氟连铸保护渣成分范围,如表1 所示,其中M表示炉渣二元碱度,数值上等于w(CaO)与w(SiO2)之比.

表 1 含氟保护渣成分范围(质量分数)Table 1 Composition of fluorine-containing mold flux %
采用二次回归正交设计方案[24],实验因素(变量)为5,水平试验次数为24,星号试验次数2×5,零水平试验次数为1,实验次数共计24+2×5+1=27,分别编号为C1~C27。为对模型有效性及适用性作出评价,对美国物理实验室及冶金部数据库[25]中含氟保护渣黏度数据(M1~M11)以及国内重庆大学材料科学实验室[26]此前公布的含氟保护渣黏度检测数据(P1~P15)进行分析对比。……
