CN103792251B - 一种测定保护渣熔化速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测定保护渣熔化速度的方法，该方法利用镁砂吸收熔化的保护渣，以保护渣完全被熔化吸收作为测定终点，以放入保护渣试样到熔化完全所需的时间来判定熔化速度;本发明无需根据保护渣熔化形状来判断检测的终点时间，克服了以往渣柱测试法主观因素的影响，试验现象直观，重现性明显提高；不需计算就能够直接准确的测试出保护渣熔化速度，操作更加快速简便，也无需另外购入仪器，且装有镁砂的瓷方舟可重复使用，节约检测材料，降低了测试成本。

Description

一种测定保护渣熔化速度的方法
技术领域
本发明属于保护渣性能测定技术领域，具体涉及一种测定保护渣熔化速度的方法。
背景技术
熔化速度是保护渣重要的性能之一，它决定着结晶器内钢液面上保护渣所形成的熔融模型结构，通过对保护渣熔化速度的测定分析，可以判断保护渣的熔化特性，目前普遍采用的测试方法为：赛格锥测试法、坩埚测试法、熔滴测试法、渣柱测试法等。这些方法在实际的应用中均有一定的局限性，由于测试方法不同，往往使测定结果也有很大的差别，通过分析现有各种熔化速度测试方法的特征及其局限性，开发和研究更能反应保护渣实际熔化状况的熔化速度的测定方法是很有必要的。
渣柱测试法将试样冲压成一定尺寸的三角锥或小圆柱，置入设定温度的炉膛内，观察试样从开始受热至完全塌落所持续的时间，所用仪器中，采用GX-高温物性测定仪的约占50%，采用灰熔点仪的占30%，采用炉渣熔化仪和箱式炉的各占10%左右，其中灰熔点仪采用试样规格包括Φ3×3mm的和三角锥样，测试熔化的温度有1250℃、1300℃、1350℃，渣柱测试法是以熔融时间作为熔融速率的指标，记录时间以半球点到流动点所需时间或以送入试样到半球点或流动点所需时间为标准，这种方法的特点是：试样形状规范，现象直观，耗时短，操作简便，但试样测定过程中，达到测定终点的保护渣熔化形状需要人为判断，主观操作因素影响较大，试验误差较大，重现性低。
申请号为201310017290.6的专利《一种连铸保护渣熔化速度的测定方法》，以坩埚内保护渣快要完全熔化为记录终点t，冷却分离出熔化的保护渣，按照熔化速度公式VR＝Wr·104/（t·A）（10-3kg/s·m2）计算熔化速度，Wr为熔化的保护渣重量。该方法也是为了克服熔化终点需要人为判断的缺点，但该方法中，存在以下缺陷：①从冷却后的保护渣中分离熔化部分，操作麻烦；②通过筛分分离冷凝出来的玻璃渣，这些玻璃渣在冷凝分离过程中易夹杂未熔化的保护渣，未熔化的保护渣中，易混入粒度小的玻璃渣，都易产生较大的误差；③由于以坩埚内保护渣快要完全熔化为记录终点，每次记录终点的不一样，造成每次误差大小都不一样，试验重现性不好，不能通过多次试验克服误差造成的影响。相比于现有技术中需要人为判断终点所造成的误差，该方法造成的误差更大。
申请号为200410018064.0的专利《保护渣熔化速度的检测方法》，通过检测保护渣中自由碳的烧损情况来反应保护渣的熔化速度，由计算机对天平数据进行采样，许多实验室还达不到这样的试验条件。而申请号为200610023413.7的专利《一种测定保护渣熔化速度的方法和装置》通过借助电阻测量仪，以保护渣电阻恒定时为测定终点，相比于检测自由碳的方法，更易实现，但该方法也需购入仪器来实现测定。
发明内容
本发明的目的是为了弥补上述不足，提供一种测定保护渣熔化速度的方法，该方法操作快速简便，克服了形状判断主观因素的影响，重现性提高，试验现象更为直观，且节约检测材料，降低了检测成本。
一种测定保护渣熔化速度的方法，该方法把保护渣样柱放在镁砂上面，用镁砂吸收熔化的样柱，以样柱从放入到完全熔化所需时间作为保护渣熔化速度；
一种测定保护渣熔化速度的方法，包括以下步骤：
①制备镁砂：将200目镁砂与水按7:3搅拌均匀，装入标准瓷方舟内，要求与方舟边缘相平，烘箱110℃、4h烘干备用；
②制备样柱：将保护渣试样用制样器打成Φ3×3mm的圆柱体三份，烘干备用；
③灰熔点仪加热：使灰熔点仪升温至1300±5℃，在开始升温时，把装有镁砂的瓷方舟放入灰熔点仪的恒温区内；
④测定熔化速度：将样柱放入送样器中，迅速推入到瓷方舟内镁砂的上面， 同时启动秒表时，注意观察样柱的熔化，样柱放入时会出现亮点，直到亮点完全消失时停秒表，记录测试值即所需时间，即为熔化速度，单位为秒“s”；
⑤重复试验：按照上述③、④步骤重复测试、计算其余两个试样，然后取三个试样平均值，即为保护渣在1300℃条件下的熔化速度；
所述测试值中，若有明显失误或三个数据最大值与最小值相差5秒以上，该组数据作废，按照步骤②、③、④重新制样测定；
所述装有镁砂的瓷方舟，每个重复使用次数小于10次。
本发明中，镁砂中加入少量水烘干，能够起到定型作用，便于作为保护渣的基座，起到了托架的作用，同时，烘干过程中镁砂间产生的微孔，更有利于熔化的保护渣流入。当将200目镁砂与水按7:3搅拌均匀，装入标准瓷方舟内，110℃、烘干4h时，镁砂能起到最佳的吸收作用。放在镁砂上的保护渣试样在熔化过程中，流入镁砂间的缝隙，当熔化的保护渣被镁砂完全吸收，灰熔点测定仪上亮点消失，由于保护渣有很好流动性，镁砂具有良好的吸收能力，完全熔化即完全吸收，每次试验的测定终点、保护渣量（样柱）、镁砂量均一致，使本发明具有很好的重现性。
本发明方法利用镁砂吸收熔化的保护渣，无需根据保护渣熔化形状来判断检测的终点时间，检测终点更容易观察，克服了以往渣柱测试法中形状判断主观因素的影响，试验重现性明显提高；该方法以放入保护渣试样到熔化完全所需的时间来判定熔化速度，不需计算就能够直接准确的测试出连铸保护渣熔化速度，操作更加快速简便；此外，本方法无需实验室另外添至设备，且每个装有镁砂的瓷方舟可重复使用，节约检测材料，降低了测试成本。
具体实施方法
一种测定保护渣熔化速度的方法，具体测定步骤如下：
①制备镁砂：将200目镁砂粉与水按7:3搅拌均匀，装入标准瓷方舟内，要求与方舟边缘相平，烘箱110℃、4h烘干备用；
②制备样柱：将保护渣试样用制样器打成Φ3×3mm的圆柱体三份，烘干备用；
③灰熔点仪加热：使灰熔点仪升温至1300±5℃，在开始升温时，把装有镁砂的瓷方舟放入灰熔点仪的恒温区内；
④测定熔化速度：将样柱放入送样器中，迅速推入到瓷方舟内镁砂的上面， 同时启动秒表时，注意观察样柱的熔化，样柱放入时会出现亮点，直到亮点完全消失时停秒表，记录测试值（所需时间）即为熔化速度，单位为秒“s”；
⑤重复试验：按照上述③、④步骤重复测试、计算其余两个试样，然后取三个试样平均值，即为保护渣在1300℃条件下的熔化速度t=(t1+t2+t3)s/3。
实施例一
取保护渣试样A，其化学成分和物理性能如下：
将该保护渣试样，分成三组，采用上述具体测定步骤，测得每组的三个试样熔化速度并算得各组平均值，其熔化速度如下表所示：
实施例二
取保护渣试样B，其化学成分和物理性能如下：
将该保护渣试样，分成三组，采用上述具体测定步骤，测得每组的三个试样熔化速度并算得各组平均值，其熔化速度如下表所示：
由保护渣重复测试结果可得，此种测试连铸保护渣熔化速度的方法简单，重现性好，测试结果可信度高。

Claims (2)

1.一种测定保护渣熔化速度的方法，其特征在于：该方法把保护渣样柱放在镁砂上面，用镁砂吸收熔化的样柱，以样柱从放入到完全熔化所需时间作为保护渣熔化速度，所述镁砂具体制备过程需要选择200目镁砂与水按7:3搅拌均匀，装入标准瓷方舟内，要求与方舟边缘相平，烘箱110℃、4h烘干备用。
2.如权利要求1所述的一种测定保护渣熔化速度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
①制备镁砂：将200目镁砂粉与水按7:3搅拌均匀，装入标准瓷方舟内，要求与方舟边缘相平，烘箱110℃、4h烘干备用；
②制备样柱：将保护渣试样用制样器打成Φ3×3mm的圆柱体三份，烘干备用；
③灰熔点仪加热：使灰熔点仪升温至1300±5℃，在开始升温时，把装有镁砂的瓷方舟放入灰熔点仪的恒温区内；
④测定熔化速度：将保护渣样柱放入送样器中，迅速推入到瓷方舟内镁砂的上面，同时启动秒表时，注意观察样柱的熔化，样柱放入时会出现亮点，直到亮点完全消失时停秒表，记录测试值即所需时间，即为熔化速度，单位为秒“s”；
⑤重复试验：按照上述③、④步骤重复测试、计算其余两个试样，然后取三个试样平均值，即为保护渣在1300℃条件下的熔化速度；
所述测试值中，若三个数据最大值与最小值相差5秒以上，该组数据作废，按照步骤②、③、④重新制样测定；
所述装有镁砂的瓷方舟，每个重复使用次数小于10次。
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