CaO-Al2O3基高铝高锰钢保护渣冶金特性研究

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1、中图分类号：TF777.1论文编号：2017302175UDC：密级：公开硕士学位论文CaO-Al2O3基高铝高锰钢保护渣冶金特性研究作者姓名：许进忠学科名称：冶金工程研究方向：凝固理论与铸坯质量控制学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2017年12月4日申请学位类别：工学硕士导师姓名：韩毅华副教授单位：华北理工大学冶金与能源学院论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年03月03日答辩委员会主席：王书桓教授关键词：保护渣；高铝高锰钢；冶金特性；Al2O3溶解唐山华北理工大学2018年03月StudyontheMetallurgicalPropertiesofCa

2、O-Al2O3MoldSlagforHighAluminumHighManganeseSteelDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyXuJinzhong(MetallurgicalEngineering)Supervisor:HanYihuaMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的

3、研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月7日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□

4、自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月7日签字日期：2018年3月7日摘要传统CaO-SiO2基保护渣在高铝高锰钢生产过程中，渣-钢之间会发生[Al]+SiO2=Al2O3+[Si]反应，导致保护渣成分波动，不容易控制，恶化性能，影响连铸生产。因此，通过研究CaO-Al2O3基高铝高锰钢保护渣的冶金特性，为高铝高锰钢的连铸生产以及保护渣的设计提供理论基础。通过对氧势图的分析及热力学计算，基于“非反应性保护渣”的设计原则，确定了Na2O、Li2O、CaF2、MgO和BaO为保护渣添加剂；通过Factsage计算熔渣液相区，确定了组分含量范围，设计了六因素五

5、水平正交试验方案。对所设计保护渣进行了理化性能研究，结果表明，所添加熔剂对保护渣熔化温度和黏度的影响均随其含量增加而出现降低的趋势；对3#、4#、5#、19#、20#和23#六组配方保护渣进行了结晶特性检测以及矿物分析，结果表明3#、4#、19#和23#四组配方保护渣冶金特性适宜，析晶产物有硼酸盐（Ca3B2O6、Mg2B4O7等）、少量NaF等。其中主要析出产物为Ca3B2O6，析出温度在1198℃℃~936之间。采用旋转柱体法从Al2O3棒直径、温度和保护渣的化学组成三个方面研究Al2O3在CaO-Al2O3基渣系中的溶解行为，并用热力学软件Factsage对实验后保护渣的矿相情况进

6、行了分析。实验表明，熔渣对Al2O3的溶解量随Al2O3棒直径和温度的增加而增大；随熔渣自身Al2O3含量和黏度的增加而降低；在熔渣界面对Al2O3棒溶解速率最大。图58幅；表22个；参77篇。关键词：保护渣；高铝高锰钢；冶金特性；Al2O3溶解分类号：TF777.1-I-AbstractThetraditionalCaO-SiO2basedmoldfluxeswillreactwith[Al]+SiO2=Al2O3+[Si]duringslagandsteelproductioninhighaluminaandhighmanganesesteel,resultinginthefluct

7、uationofmoldfluxes,whichisnoteasytocontrol,deteriorateperformanceandaffectcontinuouscastingproduction.Therefore,theresearchofCaO-Al2O3basedhighaluminumhighmanganesesteelslagmetallurgicalpropertiesprovidesatheoreticalba