【摘要】：氟化物具有降低保護(hù)渣的黏度、促進(jìn)晶體析出等好處;同時(shí)也帶來?yè)p害人體健康及污染環(huán)境等一系列問題。因此,冶金工作者尋求氟的替代物。在無氟連鑄保護(hù)渣的代替物中一般有Li_2O,Na_2O,MgO,TiO_2,B_2O_3及BaO。但是前三種氟代替物無論在含氟還是無氟保護(hù)渣中,為公認(rèn)的保護(hù)渣熔劑,這些成分的理化性能被研究較多,基于此,主要對(duì)B_2O_3,Ba O及TiO_2三種氟替代物進(jìn)行研究。以現(xiàn)場(chǎng)用含氟保護(hù)渣為基樣,利用保護(hù)渣黏度設(shè)備及結(jié)晶測(cè)試裝置進(jìn)行含氟渣冶金性能測(cè)試,結(jié)合Scigress動(dòng)力學(xué)軟件深入分析含氟保護(hù)渣微結(jié)構(gòu)與冶金性能之間的關(guān)系。通過Factsage熱力學(xué)軟件繪制無氟渣相圖,宏觀上確立氟替代物對(duì)保護(hù)渣的影響,據(jù)此配制無氟保護(hù)渣。系統(tǒng)測(cè)試不同部分組分保護(hù)渣冶金性能的影響規(guī)律,通過Factsage熱力學(xué)軟件和Scigress分子動(dòng)力學(xué)軟件分析無氟保護(hù)渣微結(jié)構(gòu),探究其機(jī)理變化規(guī)律。得到主要結(jié)論如下:1)隨著CaF_2含量的提高,保護(hù)渣黏度降低,保護(hù)渣結(jié)晶越來越容易。CaF_2使熔渣網(wǎng)絡(luò)體的聚合度降低,從而導(dǎo)致保護(hù)渣黏度的降低,質(zhì)點(diǎn)容易在熔渣中流動(dòng)易形成晶體。2)TiO_2含量在3%~9%之間黏度降低,9%~11%黏度升高。結(jié)晶性能隨著TiO_2含量的增加而增強(qiáng)。TiO_2含量在3%~7%,TiO_2顯堿性,TiO_2含量大于7%時(shí)TiO_2顯酸性。根據(jù)動(dòng)力學(xué)計(jì)算,隨著TiO_2含量增大,溶渣的聚合度增加,但由于Ti化物屬于高熔點(diǎn)析出物,不會(huì)影響其結(jié)晶性能,會(huì)惡化流動(dòng)性能。3)B_2O_3可以降低保護(hù)渣的黏度,當(dāng)B_2O_3含量大于5%是黏度降低速率變緩;B_2O_3抑制晶體的析出,當(dāng)含量大于9%是保護(hù)渣不出現(xiàn)晶體。根據(jù)動(dòng)力學(xué)計(jì)算,熔渣的聚合度隨著B_2O_3含量的增加而增加,聚合度的增加導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)困難,因此,結(jié)晶性能越來越差。4)隨著BaO含量的增加保護(hù)渣黏度降低,根據(jù)動(dòng)力學(xué)模擬,BaO極易失去O原子,導(dǎo)致溶渣聚合度降低,溶渣黏度降低。Ba離子的半徑較大,核外電子云排斥力也較強(qiáng),在熔體中移動(dòng)遇到的阻力大。離子在熔渣中移動(dòng)困難,導(dǎo)致含BaO的保護(hù)渣結(jié)晶能力變差。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TF777
【圖文】：

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第 1 章 文獻(xiàn)綜述.1 連鑄保護(hù)渣的作用及冶金性能自從連鑄工藝出現(xiàn)之后，冶金工作者們就開始對(duì)連鑄坯的潤(rùn)滑行為進(jìn)行著不探索，從剛開始的菜籽油一直到現(xiàn)代的連鑄保護(hù)渣。保護(hù)渣在連鑄工藝中扮演可替代的作用，保護(hù)渣主要以下圖的結(jié)構(gòu)存在于結(jié)晶器中。在鋼液上方主要分層結(jié)構(gòu)：液渣層、燒結(jié)層、粉渣層。在結(jié)晶器和鑄坯之間同樣也分為三層結(jié)構(gòu)渣層，結(jié)晶層，玻璃層[1]。

試儀在 1300℃使測(cè)定，單位為 Pa·s，即：dxdfAν=η擦力，N；面積，m2；于流動(dòng)方向上的速度梯度，1/s；度，N·s/m2或者 Pa·s。候，保護(hù)渣的黏度主要就取決于保護(hù)渣熔硅氧四面體是保護(hù)渣構(gòu)造中的基本單位。渣組成分為三類：結(jié)網(wǎng)物（SiO2，Al2O3）a2O，K2O，Li2O，BaO 等）。傳統(tǒng)保護(hù)渣作為無氟連鑄保護(hù)渣只能從其他的破網(wǎng)物

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2734638