低碳和无碳连铸保护渣的研究

摘要

要由于中国超低碳钢连铸保护渣主要依赖进口,该文在保护渣理论指导下,研究和开发了用于连铸超低碳钢的低碳和无碳保护渣.以本钢和武钢现用的日本渣为参考标准,在碳含量尽量减少的情况下,配制出与其性能一致的保护渣,并研究得出以下结论:(1)在保护渣基渣中加入石墨和活性炭,可以减慢保护渣的熔速,加入石墨的保护渣熔速较加入活性炭的慢.熔速在氩气气氛下较在空气中的慢.扩散后的保护渣的熔速较扩散前的慢.(2)在低碳保护渣中加入氧化剂,会烧掉保护渣中的碳,熔速显著加快.(3)在低碳保护渣中加入强还原性物质,可以减慢保护渣的熔速.(4)在低碳保护渣中加入有机纤维,可以减慢保护渣的熔速.(5)在低碳保护渣中加入碳化物,可以减慢保护渣熔速,但是碳化物粒径要小于基料粒径.(6)在低碳保护渣中加入碳酸盐,可以减慢熔速,但不同的碳酸盐对保护渣的熔速影响不同.(7)在低碳和无碳保护渣基渣中加入氮化物代替部分碳质材料.为了防止氮化物氧化,必须加入还原剂或在惰性气氛下使用.随着氮化物含量的增加,熔速在氩气气氛下最慢,加入还原剂硅钙粉的次之,在空气中最快.(8)在无碳保护渣中加入碳化物,碳化物加入量过多会导致粘度变化,过少不能控制熔速,必须添加少量的碳.通过研究,开发出的保护渣与日本渣的理化性能基本一致.这对于进一步研究和开发超低碳钢连铸保护渣,并使之全面实现国产化,具有很大的指导意义.

目录

文摘

英文文摘

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引 言

第一章文献综述

1.1连铸保护渣的基础理论

1.1.1连铸保护渣在浇注过程中的冶金功能

1.1.2连铸保护渣对铸坯质量的影响

1.1.3连铸保护渣的基本特征

1.2连铸保护渣引起钢增碳的主要原因

1.3低碳和无碳连铸保护渣的研究现状

1.4抑制超低碳钢增碳的主要研究方向

1.4.1抑制铸坯增碳措施

1.4.2开发低碳保护渣

1.4.3开发无碳保护渣

1.5总结

第二章配制低碳或无碳连铸保护渣的理论

2.1保护渣成分设计

2.2保护渣化学成分对熔化温度的影响及理论分析

2.2.1碱度对保护渣熔化温度的影响

2.2.1助熔剂对保护渣熔化温度的影响

2.2.2助熔剂影响保护渣性能的机理探讨

2.3保护渣化学成分对粘度的影响及理论分析

2.4保护渣化学成分对熔速的影响及理论分析

2.4.1碳质材料对保护渣熔速的影响

2.4.2加入影响低碳保护渣熔速的物质的理论分析

2.4.3加入影响无碳保护渣熔速的物质的理论分析

第三章研究的目的、内容及实验方法

3.1研究目的

3.2研究内容

3.2.1保护渣熔化温度

3.2.2保护渣粘度

3.2.3保护渣熔速

3.3实验方法

3.3.1保护渣试样配制

3.3.2保护渣熔化温度测定

3.3.3保护渣熔化速度测定

3.3.4保护渣粘度测定

第四章低碳和无碳连铸保护渣的研究

4.1现有低碳保护渣理化性能的测定

4.1.1本钢现用低碳保护渣的测定

4.1.2武钢现用低碳保护渣的测定

4.2保护渣基渣成分设计

4.2.1保护渣原材料的选择

4.2.1保护渣成分计算程序

4.2.2保护渣基渣配制结果

4.2.3基渣熔化温度的测定结果

4.2.4基渣粘度的测定结果

4.3低碳保护渣的配制及测定结果的讨论

4.3.1碳质材料对保护渣熔速的影响

4.3.2加入氧化剂调节熔化速度

4.3.3加入强还原性物质调节熔化速度

4.3.4加入碳酸盐调节熔化速度

4.3.5加入纸纤维调节熔化速度

4.3.6加入SiC调节熔化速度

4.3.7加入BN调节熔化速度

4.4无碳保护渣的配制及熔速的测定

4.4.1加入BN调节熔化速度

4.4.2加入SiC调节熔化速度

结 论

参考文献

附录A碳化物的主要性质

附录B氮化物的主要性质

附录C日本渣的成分（%）及性能

附录D开发的保护渣的成分（%）及性能

致 谢