高频磁场下连铸保护渣渣膜特性研究

结晶器保护渣是连铸过程中非常重要的功能材料，具有绝热保温、吸收夹杂、润滑和控制传热等功能。为提高铸坯的表面质量，提出了钢的软接触电磁连铸技术，该技术是利用高频交变电磁场在结晶器内铸坯的初始凝固区施加电磁压力来减少液体金属与结晶器壁的接触压力，从而减小结晶器振动对铸坯表面质量的影响，并增加了铸坯与结晶器间的润滑，降低拉坯阻力和减弱初始凝固点的传热从而提高铸坯的表面质量。

华北理工大学的学者利用渣膜制取装置分别在管式炉、高频加热炉中制取了无磁场和高频电磁场作用下的保护渣渣膜，运用磁场下保护渣热力学和动力学理论，结合XRD衍射、偏光显微镜和拉曼光谱仪分析保护渣渣膜特性的变化规律。结果发现：高频磁场下，保护渣渣膜厚度增加，没有新的矿相生成。渣膜气孔率由原来的5％～10％降低至2％～4％，结晶率由原来的70％～77％增加至83％～88％，但晶体尺寸由原来的0.16～0.58mm减小至0.15～0.29mm。这是由于电磁场的作用下，保护渣熔体离子碰撞加剧，临界吉布斯自由能降低，加快形核进程，保护渣渣膜结晶率增加。但同时，保护渣网络化程度增加，黏度增大，抑制了晶体的进一步发育长大，渣膜析出晶体尺寸明显减小。