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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 3/2018

22.02.2018

The Temperature and Structure Dependence of Surface Tension of CaO-SiO2-Na2O-CaF2 Mold Fluxes

verfasst von: Qiang Gao, Yi Min, Maofa Jiang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 3/2018

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Abstract

The surface tension of mold flux is one of the most important properties and varies with the temperature from the top to the bottom of the mold, which influences the adhesion and lubrication between the liquid mold flux and the solidified shell, further influencing the quality of the continuous billet. In the present paper, the effect of temperature on the surface tension of CaO-SiO2-Na2O-CaF2 mold-flux melts with different CaO/SiO2 mass ratios was investigated using the maximum-pull method. Furthermore, the microstructure of mold fluxes was analyzed using FT-IR and Raman spectra to discuss the change mechanism of surface tension. The results indicated that the temperature dependence of surface tension was different with different CaO/SiO2 mass ratios, and agreed with the modification of melt structure. When the CaO/SiO2 mass ratio was 0.67 and 0.85, the change of surface tension with temperature was relatively stable, and the influence of temperature on the structure was small. When the CaO/SiO2 mass ratio was 1.03 and 1.16, with an increase of temperature, the surface tension decreased linearly and the changing amplitude was large; the degree of polymerization of melts and average radii of silicon-oxygen anions also decreased, which intensified the molecular thermal motion and weakened the intermolecular interaction, resulting in a decrease of surface tension of melts.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat R. Saraswat, A. B. Fox, K. C. Mills, P. D. Lee, B. Deo: Scand. J. Metall., 2004, vol. 33, pp. 85-91.CrossRef R. Saraswat, A. B. Fox, K. C. Mills, P. D. Lee, B. Deo: Scand. J. Metall., 2004, vol. 33, pp. 85-91.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat D. M. Li, M. T. Shao, X. L. Yang, C. M. Diao: Application technology of mold flux for continuous casting mold, Metallurgical Industry Press, Beijing, China, 2008, pp. 13-14. D. M. Li, M. T. Shao, X. L. Yang, C. M. Diao: Application technology of mold flux for continuous casting mold, Metallurgical Industry Press, Beijing, China, 2008, pp. 13-14.
3.
Zurück zum Zitat B. Ryszard, K. Roman, J. Marek: Arch. Hutn., 1984, vol. 29, pp. 277-283. B. Ryszard, K. Roman, J. Marek: Arch. Hutn., 1984, vol. 29, pp. 277-283.
4.
Zurück zum Zitat F. A. Oliveira, A. Miller, J. Madias: Rev. Metal. Madrid., 1999, vol. 35, pp. 91-99.CrossRef F. A. Oliveira, A. Miller, J. Madias: Rev. Metal. Madrid., 1999, vol. 35, pp. 91-99.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat S. Vaisburd, D. G. Brandon: Meas. Sci. Technol., 1997, vol. 8, pp. 822-826.CrossRef S. Vaisburd, D. G. Brandon: Meas. Sci. Technol., 1997, vol. 8, pp. 822-826.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat R. Dudek, L. Dobrovsky, J. Dobrovska: Metalurgija, 2009, vol. 48, pp. 239-242. R. Dudek, L. Dobrovsky, J. Dobrovska: Metalurgija, 2009, vol. 48, pp. 239-242.
7.
Zurück zum Zitat V. I. Goloshubov: Aut. Weld., 1972, vol. 25, pp. 61-62. V. I. Goloshubov: Aut. Weld., 1972, vol. 25, pp. 61-62.
8.
Zurück zum Zitat H. Taniguchi: Contrib. Mineral. Petrol., 1988, vol. 100, pp. 484-489.CrossRef H. Taniguchi: Contrib. Mineral. Petrol., 1988, vol. 100, pp. 484-489.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat M. Suzuki, S. Tanaka, M. Hanao, T. Tanaka: ISIJ Int., 2016, vol. 56, pp. 63-70.CrossRef M. Suzuki, S. Tanaka, M. Hanao, T. Tanaka: ISIJ Int., 2016, vol. 56, pp. 63-70.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J. W. Nowok, J. P. Hurley, J. A. Bieber: J. Mater. Sci., 1995, vol. 30, pp. 361-364.CrossRef J. W. Nowok, J. P. Hurley, J. A. Bieber: J. Mater. Sci., 1995, vol. 30, pp. 361-364.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat S. Sukenaga, S. Haruki, Y. Nomoto, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 1285-1289.CrossRef S. Sukenaga, S. Haruki, Y. Nomoto, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2011, vol. 51, pp. 1285-1289.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat T.B. King: J. Soc. Glass Technol., 1951, vol. 35, pp. 241-259. T.B. King: J. Soc. Glass Technol., 1951, vol. 35, pp. 241-259.
15.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen, D. Virgo, C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 690-710. B. O. Mysen, D. Virgo, C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 690-710.
16.
Zurück zum Zitat K. Mausbach, N. Nowack, F. Schlegelmilch: Steel Res. Int., 1997, vol. 68, pp. 392-397.CrossRef K. Mausbach, N. Nowack, F. Schlegelmilch: Steel Res. Int., 1997, vol. 68, pp. 392-397.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat S. Okretic, N. Nowack, K. Mausbach: Steel Res. Int., 1998, vol. 69, pp. 259-267.CrossRef S. Okretic, N. Nowack, K. Mausbach: Steel Res. Int., 1998, vol. 69, pp. 259-267.CrossRef
18.
19.
20.
Zurück zum Zitat M. Taylor, G. E. Brown, P. M. Fenq: Geochim. Cosmochim. Ac., 1980, vol. 44, pp. 109-119.CrossRef M. Taylor, G. E. Brown, P. M. Fenq: Geochim. Cosmochim. Ac., 1980, vol. 44, pp. 109-119.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat K. C. Mills, S. Karagadde, P. D. Lee, L. Yuan, F. Shahbazian: ISIJ Int., 2016, vol. 56, pp. 264-273.CrossRef K. C. Mills, S. Karagadde, P. D. Lee, L. Yuan, F. Shahbazian: ISIJ Int., 2016, vol. 56, pp. 264-273.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S. Sukenaga, T. Higo, H. Shibata, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2015, vol. 55, pp. 1299-1304.CrossRef S. Sukenaga, T. Higo, H. Shibata, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2015, vol. 55, pp. 1299-1304.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat F. Shimizu, H. Tokunaga, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2006, vol. 46, pp. 388-393.CrossRef F. Shimizu, H. Tokunaga, N. Saito, K. Nakashima: ISIJ Int., 2006, vol. 46, pp. 388-393.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat P. M. Millan: Am. Mineral., 1984, vol. 69, pp. 645-659. P. M. Millan: Am. Mineral., 1984, vol. 69, pp. 645-659.
25.
Zurück zum Zitat P. M. Millan: Am. Mineral., 1984, vol. 69, pp. 622-644. P. M. Millan: Am. Mineral., 1984, vol. 69, pp. 622-644.
26.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen, D. Virgo, W. J. Harrison, C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 900-914. B. O. Mysen, D. Virgo, W. J. Harrison, C. M. Scarfe: Am. Mineral., 1980, vol. 65, pp. 900-914.
27.
Zurück zum Zitat J. H. Park, D. J. Min, H. S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 344-351.CrossRef J. H. Park, D. J. Min, H. S. Song: ISIJ Int., 2002, vol. 42, pp. 344-351.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat J. H. Park, D. J. Min, H. S. Song: Metall. Mater. Trans. B., 2002, vol. 33, pp. 723-729.CrossRef J. H. Park, D. J. Min, H. S. Song: Metall. Mater. Trans. B., 2002, vol. 33, pp. 723-729.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat E. J. Jung, W. Kim, I. Sohn, D. J. Min: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 2023-2029.CrossRef E. J. Jung, W. Kim, I. Sohn, D. J. Min: J. Mater. Sci., 2010, vol. 45, pp. 2023-2029.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat F. Brabda, F. A. Varlese, A. Costantini, G. Luciani: J. Non-Cryst. Solids, 1999, vol. 246, pp. 27-33.CrossRef F. Brabda, F. A. Varlese, A. Costantini, G. Luciani: J. Non-Cryst. Solids, 1999, vol. 246, pp. 27-33.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat R. W. Luth: Am. Mineral., 1988, vol. 73, pp. 297-305. R. W. Luth: Am. Mineral., 1988, vol. 73, pp. 297-305.
32.
Zurück zum Zitat N. Iwamoto, Y. Tsunawaki, M. Fuji, T. Hatfori: J. Non-Cryst. Solids, 1975, vol. 18, pp. 303-306.CrossRef N. Iwamoto, Y. Tsunawaki, M. Fuji, T. Hatfori: J. Non-Cryst. Solids, 1975, vol. 18, pp. 303-306.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Y. Tsunawaki, N. Iwamoto, T. Hattori, A. Mitsuishi: J. Non-Cryst. Solids, 1981, vol. 44, pp. 369-378.CrossRef Y. Tsunawaki, N. Iwamoto, T. Hattori, A. Mitsuishi: J. Non-Cryst. Solids, 1981, vol. 44, pp. 369-378.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen, D. Virgo: Contrib. Mineral. Petrol., 1985, vol. 91, pp. 205-220.CrossRef B. O. Mysen, D. Virgo: Contrib. Mineral. Petrol., 1985, vol. 91, pp. 205-220.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat P. C. Xu, R. B. Li, J. H. Sun, J. L. You: Spectr. Spectr. An., 2003, vol. 23, pp. 721-725. P. C. Xu, R. B. Li, J. H. Sun, J. L. You: Spectr. Spectr. An., 2003, vol. 23, pp. 721-725.
36.
Zurück zum Zitat B. O. Mysen, J. D. Frantz: Contrib. Mineral. Petrol., 1994, vol. 447, pp. 1-14.CrossRef B. O. Mysen, J. D. Frantz: Contrib. Mineral. Petrol., 1994, vol. 447, pp. 1-14.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat S. Y. Zhang, H. L. Xia: Physical chemistry, China Medical Science and Technology Press, Beijing, China, 2014, pp. 276. S. Y. Zhang, H. L. Xia: Physical chemistry, China Medical Science and Technology Press, Beijing, China, 2014, pp. 276.
38.
Zurück zum Zitat F. T. Zhang: Fundamentals of Molecular Interface Chemistry, Shanghai Science and Technical Literature Press, Shanghai, China, 2006, pp. 669. F. T. Zhang: Fundamentals of Molecular Interface Chemistry, Shanghai Science and Technical Literature Press, Shanghai, China, 2006, pp. 669.
39.
Zurück zum Zitat H. K. Roobottom, H. D. B. Jenkins, J. Passmore, L. Glasser: J. Chem. Educ., 1999, vol. 76, pp. 1570-1573.CrossRef H. K. Roobottom, H. D. B. Jenkins, J. Passmore, L. Glasser: J. Chem. Educ., 1999, vol. 76, pp. 1570-1573.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat H. D. B. Jenkins, H. K. Roobottom, J. Passmore, L. Glasser: Inorg. Chem., 1999, vol. 38, pp. 3609-3620.CrossRef H. D. B. Jenkins, H. K. Roobottom, J. Passmore, L. Glasser: Inorg. Chem., 1999, vol. 38, pp. 3609-3620.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat H. D. B. Jenkins, K. P. Thakur: J. Chem. Educ., 1979, vol. 56, pp. 576-577.CrossRef H. D. B. Jenkins, K. P. Thakur: J. Chem. Educ., 1979, vol. 56, pp. 576-577.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat K. Y. He: Silicate physical chemistry, Wuhan University of Technology Press, Wuhan, China, 1997, pp.177. K. Y. He: Silicate physical chemistry, Wuhan University of Technology Press, Wuhan, China, 1997, pp.177.
44.
Zurück zum Zitat Department of Mineral Resources, Geosciences of Wuhan University: Crystallography and Mineralogy, Geological Publishing House, Beijing, China, 1979, p. 144. Department of Mineral Resources, Geosciences of Wuhan University: Crystallography and Mineralogy, Geological Publishing House, Beijing, China, 1979, p. 144.
45.
Zurück zum Zitat S. B. Hendricks, M. E. Jefferson: Am. Mineral., 1938, vol. 23, pp. 851-862. S. B. Hendricks, M. E. Jefferson: Am. Mineral., 1938, vol. 23, pp. 851-862.
46.
Zurück zum Zitat H. G. Li: Metallurgical principle, Science Press, Beijing, China, 2005, pp. 60. H. G. Li: Metallurgical principle, Science Press, Beijing, China, 2005, pp. 60.
Metadaten
Titel
The Temperature and Structure Dependence of Surface Tension of CaO-SiO2-Na2O-CaF2 Mold Fluxes
verfasst von
Qiang Gao
Yi Min
Maofa Jiang
Publikationsdatum
22.02.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 3/2018
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-018-1207-x

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