無氟和低氟連鑄保護渣生成區(qū)域的研究.pdf

1、連鑄保護渣對連鑄工藝的順行和提高鑄坯表面質(zhì)量具有重要影響，是連鑄過程中關鍵性的輔料。由于保護渣中氟對其高溫物化性能具有重要而又特殊的調(diào)節(jié)作用，所以一般保護渣都含有2～15％的氟。但由于氟的存在會導致環(huán)境污染等一系列問題，因此保護渣的無氟或低氟化是環(huán)保的客觀要求。論文在綜述無氟保護渣國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，分析了保護渣無氟化后面臨的主要問題，即如何確保高碳鋼保護渣高溫時粘度—溫度性能的穩(wěn)定以及包晶鋼（亞包晶鋼）用保護渣結晶性能得到有效控制

2、；同時指出已有的研究工作雖然解決了降氟的局部問題，但可能帶來保護渣使用中的更多其它問題。因此，對與氟相關的保護渣各項性能進行系統(tǒng)評價以及尋求與高氟渣系性能相近的保護渣組成是保護渣無氟、低氟化研究的迫切需要。 論文用粘度、熔點、轉(zhuǎn)折溫度以及結晶體比例等性能指標對目前方坯、低合金鋼板坯以及亞包晶鋼板坯等常用高氟保護渣的特點進行了總結和歸納，并采用單純形法設計了無氟和低氟渣系，在實驗室對其相關的高溫物化性能進行了測試和分析，得出如下主

3、要結論： ① 在設計渣系范圍內(nèi)，得到無氟保護渣的生成區(qū)域。其中適合板坯低碳鋼保護渣的有以下區(qū)域：TiO2=6％, Li2O=2％，B2O3小于3％；TiO2=6％, Li2O=0％，MnO含量大于3.3％，小于5％時，B2O3含量大于3％；TiO2=4％, Li2O=0％，B2O3含量大于2％，小于5％。未發(fā)現(xiàn)板坯亞包晶鋼板坯連鑄的無氟渣生成區(qū)域。此外，該渣系范圍內(nèi)存在大量適合小方坯高碳鋼保護渣的區(qū)域。 ② 在設計渣系范圍內(nèi)，

4、得到低氟保護渣生成區(qū)域。其中適合板坯低碳鋼保護渣的有以下區(qū)域：TiO2=6％, Li2O=0％，當B2O3含量大于2％，小于8％的區(qū)域；TiO2=4％, Li2O=0％，在整個區(qū)域內(nèi)，TiO2=0％, Li2O=2％，當渣中B2O3含量大于2％，小于5％的區(qū)域。適合板坯低合金高強度鋼保護渣的是TiO2=6％, Li2O=0％，在B2O3含量大于2％，MnO含量大于4％，小于5.2％的區(qū)域。適合板坯亞包晶鋼保護渣：TiO2=0％, Li2

5、O=4％，Na2O含量為12％。同樣該渣系也存在大量適合小方坯保護渣的區(qū)域。 ③ 礦相研究結果表明，高氟渣析出的礦相主要是槍晶石(3CaO·2SiO2·CaF2)。無氟渣主要的析出礦相為Na2O·2CaO·3SiO2和2CaO·SiO2。Na2O·2CaO·3SiO2熔點為1250℃，但2CaO·SiO2熔點高，達到2130℃，可能導致在熔渣冷卻過程中該物相析出溫度較高，差熱分析表明，無氟條件下保護渣在保證其它性能指標前提下，結