粘模

在渣保護澆注過程中，往往遇到渣粘附在鋼錠模壁上難以清理而妨礙正常鑄錠及影響鋼錠表面質量等難題。

八十年代，研製低碳保護渣又出現同樣的問題—渣粘附在鋼錠模壁上。至今還未見到有關研究報道。所以搞清保護渣粘模的規律及機理，是研究低碳保護渣及特殊鋼保護渣的一項基礎性工作。本文考慮了保護渣基礎成分；添加劑種類及數量；鋼錠模材質和表面狀況；鑄錠操作因素對粘模的影響，並初步探討了粘模機理。

該爐子分兩部分，上室放入裝有保護渣的剛玉柑塌，升溫到1500℃后保持30min，使渣熔融並均勻化。下室升溫到1000℃后在氮氣保護下放人鋼錠模試樣，保溫10min，然後將上室熔融保護渣倒入鋼錠模試樣表面，保溫5min后關掉電源，爐冷至7000℃(約40min)取出，冷卻到室溫后觀察試樣，評級並採用電子探針能譜分析方法測試微區成分。

考慮到粘模因素的複雜性及保證實驗結果的準確性，試樣評級是連續測試5~9次的統計平均值。

鋼錠模材質及表面狀況的影響

本試驗包括灰口鑄鐵和稀土鎂球盈鑄鐵兩種材質的鋼錠模。稀土鎂球墨鑄鐵鋼錠模有利於減輕粘模現象。所以粘模不僅與爐渣性質有關，而且與鋼錠模材質有關。

鋼錠模表面狀況也是有影響的。試件經砂輪打磨前，表面較為光滑，粘摸評定為0-1級；打磨后試樣表面較為粗糙，粘模評級分別提高到0.5-3級。鋼錠模表面被浸蝕或有裂紋時，粘模現象也往往比較嚴重，這是因為保護渣滲人凹坑縫隙，促使提高粘附程度。

兩種不同物質即保護渣與鋼錠模間要互相粘附在一起，首先取決於粘附功大小，粘附功愈大，即保護渣表面張力大，對模壁的潤濕角小，就愈易發生粘摸現象，但試驗證明，實際的粘模過程機理遠比預計的要複雜得多。

從保護渣粘附的模壁上採取的試樣，經金相及微區電子探針觀察和分析，發現保護渣粘附模壁時，在兩者之間存在厚度為幾微米到兒十微米的中間層。粘模程度大的，中間層明顯而且連續；粘附程度一般的，中間層組織是斷續的；沒有粘附保護渣的模壁上就沒有這層組織。

因此，保護渣粘模現象與中間層有關。經電子探針分析，中間層的成分不同於保護渣，並且沿著厚度方向變化，在靠近模璧處是由鐵原子和高鈉、高鐵、低硅、低鋁、低鈣等氧化物組成。而與保護渣接觸面，則由高鋁、硅、鈣及低鐵氧化物了組成。

這說明中間層組織既具有與模壁金屬相似的 性質，又具有與保護渣結構相似的性質，同一物質的內聚力是很大的。因此它既能與模壁牢固粘結，又能與保護渣粘結。這就是保護滋粘模的原因。

這層組織的形成是當保護渣與模壁接觸。后，表面活性物質含鈉的化合物在接觸一面富集，促使模壁表面氧化物層(主要是鐵的氧化物)更快地擴散滲透，形成高鐵高鈉的氧化物層。因此這不是簡單的機械重疊，而是在高溫下相互滲透、擴散及相互反應，逐步達到新的平衡的結果，歸根結蒂，它是一受兩相化學組成、添加劑、操作溫度、環境氣氛等一系列因素所影響。搞清中間層的形成規律，是研究解決粘模問題的前提。