工程科学学报.第43卷，第4期：529-536.2021年4月 Chinese Journal of Engineering,Vol.43,No.4:529-536,April 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.002;http://cje.ustb.edu.cn 含氟连铸保护渣黏度检测与预测模型 赵忠宇12)，赵俊学区，谭泽馨，屈波樵)，崔雅茹) 1)西安建筑科技大学治金工程学院，西安7100552)中治赛迪技术研究中心有限公司，重庆401120 ☒通信作者，E-mail:z小haojunxue1962@126.com 摘要采用旋转柱体法对不同类型的含氟连铸保护渣黏度进行检测，并基于Arrhenius方程通过非线性回归分析建立了新 的黏度预测模型，分析了组分变化对黏度的影响.结合模型计算和实验检测，建立了CaF2-NaO-Al,O-CaO-SiO,-Mg0渣 系的等黏度图.结果表明，与传统的含氟连铸保护渣黏度预测模型相比，该模型计算的偏差在10%以内，当渣中w(CF,)超 过20%时，偏差逐渐增大，主要由于氟化物挥发造成炉渣成分变化，最终黏度实测值与炉渣初始成分不符，造成模型无法对 黏度有效预测.此外，研究发现，CaF2的增加能显著降低炉渣黏度，而Al2O3和Na20对黏度的影响受CaF2含量的限制.当 r(CaF2)>17%.炉渣黏度随Al2O3含量增加而减小，当w(CaF2<17%.Al2O3的增加使炉渣黏度显著增大：当w(CaF2>11.5%.炉 渣黏度随Na2O含量增加显著下降，当(CF2KI1.5%,Na2O含量变化对黏度的影响并不明显.此外，该等黏度图表明低黏度 区w(CF2)接近14%.通过调整等黏度图中各组分比例，可以改善保护渣的黏度和流动性，供钢铁工业应用. 关键词连铸保护渣：CaF2;黏度模型；非线性回归分析；等黏度图 分类号F407.3 Viscosity detection and the estimation model of fluorine-containing mold flux for continuous casting ZHAO Zhong-yu2),ZHAO Jun-xue,TAN Ze-xin,QU Bo-giao,CUl Ya-ru 1)School of Metallurgical Engineering,Xi'an University of Architecture and Technology,Xi'an 710055,China 2)CISDI R&D Co.Ltd,Chongqing 401120,China Corresponding author,E-mail:zhaojunxue1962@126.com ABSTRACT Mold flux plays a significant role in the continuous casting of steel.Especially,the viscosity (or its inverse,fluidity)of mold flux is a key parameter for industrial applications to aid in product quality.In this paper,viscosities of different types of fluorine- containing continuous casting mold fluxes were first measured by the rotating cylinder method,and then a new viscosity estimation model was established based on the Arrhenius equation combined with nonlinear regression analysis to analyze the influence of component changes on the viscosity.Combining model calculation and experimental measurement,an iso-viscosity diagram of the CaF2-Na2O-Al2O-CaO-SiOzMgO slag system was also created.It is found that deviation within 10%is calculated using the model in this study compared with the traditional viscosity estimation models of different types of fluorine-containing continuous casting mold fluxes but gradually increases when the (CaF2)of slag exceeds 20%,mainly due to the change of slag composition caused by fluoride volatilization.Finally,the measured value cannot correspond to the composition of the initial slag,and the model cannot give an accurate estimated value.It is also found that an increase of CaF2 can significantly reduce viscosity,whereas,the effect of AlO3 and Na2O on viscosity is restricted by CaF2 content.When w(CaF2)>17%,the viscosity of slag decreases with increasing w(Al2O3),and when w(CaF2)<17%,the viscosity of slag increases significantly with increasing w(Al2O3).When w(CaF2)>11.5%,the viscosity of the slag 收稿日期：2020-05-03 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51674185.51674186)含氟连铸保护渣黏度检测与预测模型 赵忠宇1,2)，赵俊学1) 苣，谭泽馨1)，屈波樵1)，崔雅茹1) 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 苣通信作者，E-mail：zhaojunxue1962@126.com 摘    要    采用旋转柱体法对不同类型的含氟连铸保护渣黏度进行检测，并基于 Arrhenius 方程通过非线性回归分析建立了新 的黏度预测模型，分析了组分变化对黏度的影响. 结合模型计算和实验检测，建立了 CaF2‒Na2O‒Al2O3‒CaO‒SiO2‒MgO 渣 系的等黏度图. 结果表明，与传统的含氟连铸保护渣黏度预测模型相比，该模型计算的偏差在 10% 以内，当渣中 w（CaF2）超 过 20% 时，偏差逐渐增大，主要由于氟化物挥发造成炉渣成分变化，最终黏度实测值与炉渣初始成分不符，造成模型无法对 黏度有效预测. 此外，研究发现，CaF2 的增加能显著降低炉渣黏度，而 Al2O3 和 Na2O 对黏度的影响受 CaF2 含量的限制. 当 w(CaF2 )>17%，炉渣黏度随 Al2O3 含量增加而减小，当 w(CaF2 )<17%，Al2O3 的增加使炉渣黏度显著增大；当 w(CaF2 )>11.5%，炉 渣黏度随 Na2O 含量增加显著下降，当 w(CaF2 )<11.5%，Na2O 含量变化对黏度的影响并不明显. 此外，该等黏度图表明低黏度 区 w(CaF2 ) 接近 14%. 通过调整等黏度图中各组分比例，可以改善保护渣的黏度和流动性，供钢铁工业应用. 关键词    连铸保护渣；CaF2；黏度模型；非线性回归分析；等黏度图 分类号    F407.3 Viscosity  detection  and  the  estimation  model  of  fluorine-containing  mold  flux  for continuous casting ZHAO Zhong-yu1,2) ，ZHAO Jun-xue1) 苣 ，TAN Ze-xin1) ，QU Bo-qiao1) ，CUI Ya-ru1) 1) School of Metallurgical Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China 2) CISDI R&D Co. Ltd, Chongqing 401120, China 苣 Corresponding author, E-mail: zhaojunxue1962@126.com ABSTRACT    Mold flux plays a significant role in the continuous casting of steel. Especially, the viscosity (or its inverse, fluidity) of mold flux is a key parameter for industrial applications to aid in product quality. In this paper, viscosities of different types of fluorine￾containing  continuous  casting  mold  fluxes  were  first  measured  by  the  rotating  cylinder  method,  and  then  a  new  viscosity  estimation model  was  established  based  on  the  Arrhenius  equation  combined  with  nonlinear  regression  analysis  to  analyze  the  influence  of component  changes  on  the  viscosity.  Combining  model  calculation  and  experimental  measurement,  an  iso-viscosity  diagram  of  the CaF2–Na2O–Al2O3–CaO–SiO2–MgO slag system was also created. It is found that deviation within 10% is calculated using the model in this study compared with the traditional viscosity estimation models of different types of fluorine-containing continuous casting mold fluxes but gradually increases when the w(CaF2 ) of slag exceeds 20%, mainly due to the change of slag composition caused by fluoride volatilization. Finally, the measured value cannot correspond to the composition of the initial slag, and the model cannot give an accurate estimated value. It is also found that an increase of CaF2 can significantly reduce viscosity, whereas, the effect of Al2O3 and Na2O on viscosity  is  restricted  by  CaF2 content.  When w(CaF2 )  >  17%,  the  viscosity  of  slag  decreases  with  increasing w(Al2O3 ),  and  when w(CaF2 ) < 17%, the viscosity of slag increases significantly with increasing w(Al2O3 ). When w(CaF2 ) > 11.5%, the viscosity of the slag 收稿日期: 2020−05−03 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51674185，51674186） 工程科学学报，第 43 卷，第 4 期：529−536，2021 年 4 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 4: 529−536, April 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.002; http://cje.ustb.edu.cn