基于差热分析对CaO-SiO2-Al2O3系保护渣结晶动力学的研究

在高铝钢的连铸过程中，传统CaO-SiO2渣中的SiO2容易被钢中的[Al]还原，使得反应过后液渣中SiO2的含量减少，Al2O3的含量急剧增加，保护渣由最初的CaO-SiO2系转变为CaO-SiO2-Al2O3系，导致保护渣的黏度及结晶性能发生变化，影响了连铸顺行和铸坯表面质量。同时，钢渣反应后保护渣碱度升高，结晶能力增强，在浇铸过程中容易形成粗大的渣条，润滑效果变差。为了改善终渣的润滑效果，需要在渣中加入适当的熔剂以控制反应后形成的CaO-SiO2-Al2O3系保护渣的结晶行为。

重庆大学的学者为了控制钢渣反应后形成的CaO-SiO2-Al2O3系保护渣的结晶行为，利用差热分析研究了保护渣的非等温结晶动力学，基于Avrami方程及Friedman法分析了Li2O及Na2O的加入对保护渣的结晶速率、晶体生长方式，及有效结晶活化能的影响。结果表明，Li2O的加入在降低保护渣结晶温度的同时使结晶速率变慢。此外，Li2O的加入可以降低保护渣的有效结晶活化能，这表明Li2O的加入可以使保护渣的结晶变得更容易。当渣中含有8％Na2O时，Li2O的加入促进了渣膜中12CaO•Al2O3的生成，导致固态渣膜的结晶比升高，这有可能对保护渣的润滑效果带来不利影响。