基本信息
- 项目名称：
- 无氟连铸保护渣导电性能的实验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着绿色冶金的兴起，人们环保意识逐渐增强，无氟连铸保护渣日益成为研究的重点课题，本作品即是通过实验测量无氟保护渣的各理化性能，来探讨熔渣电导率与熔化温度、粘度等理化性能之间的关系以及不同助熔剂对熔渣导电性能的影响，寻找合适的氟的替代物，分析出合理的实验配方，为今后无氟保护渣的研制提供一定的理论参考依据。
- 详细介绍：
- 连铸技术是优化现代钢铁产业结构的关键性技术，而保护渣技术则是现代连铸技术的重要组成部分。但随着社会环保意思的加强，人们清楚的认识到保护渣中包含的氟化物对连铸设备的损坏以及对环境的污染，所以降氟是现代连铸保护渣研究的核心内容，本作品通过实验研究无氟渣系的导电性与其他理化性能的关系，以研制出合理的无氟保护渣配比，对现代保护渣技术的发展具有现实的使用价值和指导意义。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 随着绿色冶金的兴起，人们环保意识逐渐增强，无氟连铸保护渣日益成为研究的重点课题，本作品即是通过实验测量无氟保护渣的各理化性能，来探讨熔渣电导率与熔化温度、粘度等理化性能之间的关系以及不同助熔剂对熔渣导电性能的影响，寻找合适的氟的替代物，分析出合理的实验配方，为今后无氟保护渣的研制提供一定的理论参考依据。
科学性、先进性及独特之处
- 氟的存在除涉及环境问题外，还对连铸本身和连铸机设备也有不良的影响。在浇注过程中消耗的保护渣中约20～30%氟化物溶入二冷水中，使其呈酸性，造成水的污染并腐蚀铸机。 目前，关于无氟保护渣的研究及应用报道还不多见，在实验室研究方面主要侧重无氟渣的熔化和粘度特性。本课题则以电导率为切入点，通过研究无氟渣系的导电性能与其他理化性能之间的关系，来寻找氟的替代物，配制出合理的无氟保护渣实验配方。
应用价值和现实意义
- 连铸技术是优化现代钢铁产业结构的关键性技术，而保护渣技术则是现代连铸技术的重要组成部分。但随着社会环保意思的加强，人们清楚的认识到保护渣中包含的氟化物对连铸设备的损坏以及对环境的污染，所以降氟是现代连铸保护渣研究的核心内容，本作品通过实验研究无氟渣系的导电性与其他理化性能的关系，以研制出合理的无氟保护渣配比，对现代保护渣技术的发展具有现实的使用价值和指导意义。
学术论文摘要
- 回顾过去，保护渣的研究主要集中于含氟领域，氟的存在除涉及地球环境问题以外，还对连铸本身和连铸设备产生不良影响。随着绿色冶金浪潮的出现，对现代保护渣技术提出了新的研究课题——无氟连铸保护渣技术，即开发可替代传统含氟渣的新渣系。本作品即从该角度出发，以保护渣的电导率为切入点，针对无氟渣助熔剂与各理化性能之间的关系进行实验研究，实验研究结果表明：正确采用硼砂、碳酸锂等熔剂替代物均能够使无氟渣电导率、熔点和粘度控制在有氟渣的正常水平，由此分析出了合理的无氟渣实验配方。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 该作品从无氟连铸保护渣出发，采用先进的实验方法测量熔渣电导率、粘度及熔化温度等理化性能，实验分析出的保护渣配方合理，适用于，对今后无氟渣的生产具有一定的指导意义。
参考文献
- 何生平，徐楚韶等.无氟连铸保护渣有关技术问题的探讨[J].钢铁研究学报,2007.7,第19卷第7期. 张传兴．连铸用无氟保护渣的研究［J］．耐火材料，1998，32(2)：121 122． 王新月，黄虹，金山同．连铸无氟保护渣的研究 [A].炼钢辅助材料应用技术[M].北京：冶金工业出版社， 2003．132~135.
同类课题研究水平概述
- 欧洲一些国家从1962年开始，连续铸钢就采用了粉末保护渣浇注。1965年日本在连铸机上应用了粉末保护渣浇注。70年代后期，P．V．Riboud等人论述了保护渣对钢液弯月面的保护作用。明确提出，高碱度、低粘度及含Na2O，CaF2高的保护渣有利于吸收非金属夹杂物。他们还对凝固壳的形成和弯月面上熔渣的流入行为，保护渣性质和其作用间的相互关系都提出了许多有实际意义的看法。在20世纪80年代末、90年代初，欧洲煤钢联投入大量资金对保护渣原材料、基本组成及特性、在连铸过程中的行为作用和连铸保护渣工业化生产等17个项目进行了系统研究，取得了很好效果，促进了连铸技术的发展；美国材料协会从1996年开始研究和建立连铸保护渣生产和使用技术标准，大大促进了保护渣技术的发展；日本和韩国除了进行大量保护渣基础理论研究外，还不断开发连铸保护渣生产的在线检测和控制技术。 我国连铸保护渣自1972年开始研制，于1972年开始应用侵入式水口保护渣浇注，70年代中期以后得到了迅速的发展，目前国内所有板坯连铸机和绝大多数方坯连铸机都采用了粉末保护渣浇注。对保护渣的研究，不少单位已建立成了连铸保护渣的理化性质的测试手段，对保护渣的物性、保护渣的基本物理性质、熔融特殊性以及吸收和熔解非建树夹杂物的能力等方面进行了不少研究工作，为设计保护渣的化学成分和合理选择配渣原料提供了有参考价值的依据。但是在国内在一些从事连铸的工程技术人员中至今还未对保护渣的重要作用引起足够的重视。 目前国内外使用的典型保护渣渣系有:CaF2-SiO2-CaO；CaF2-SiO2-Al2O3-CaO；CaF2-Na2O-SiO2-CaO；Na3AlF6-CaO-SiO2-Al2O3，特点：均含有不同程度的氟。
