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1绪论1

1.1 研究背景1

1.2 冶金含氟熔渣应用及研究现状2

1.2.1 氟的危害及其在冶金中的排放2

1.2.2 CaF2在预处理、精炼渣及连铸保护渣中的作用6

1.2.3 冶金熔渣应用现状6

1.2.4 冶金熔渣研究现状10

1.3 研究目的和主要内容21

1.3.1 研究目的21

1.3.2 主要研究内容21

2铁水预处理用新型低氟渣研究23

2.1 低氟铁水预处理渣熔化性能的研究24

2.1.1 实验24

2.1.2 实验结果及分析25

2.1.3 工业原料实验28

2.2 低氟渣预处理脱磷的研究29

2.2.1 实验29

2.2.2 实验结果及分析31

2.2.3 讨论33

2.3 本章小结49

3炉外精炼用新型低氟渣研究51

3.1 低氟精炼渣熔化性能的研究51

3.1.1 精炼渣熔化性能的理论分析51

3.1.2 渣系熔化性能的实验测定57

3.2 低氟炉外精炼渣脱硫的研究59

3.2.1 实验方法59

3.2.2 精炼渣脱硫动力学结果及分析60

3.2.3 精炼渣脱硫热力学研究63

3.3 低氟精炼渣对脱氧的影响69

3.3.1 实验方法69

3.3.2 精炼渣脱氧热力学结果及分析69

3.4 精炼渣组成对夹杂物含量的影响72

3.4.1 金相照片的处理方法72

3.4.2 Al2 O3取代CaF2对夹杂物数量和成分的影响73

3.4.3 SiO2取代CaF2对夹杂物数量和成分的影响77

3.4.4 CaO取代CaF2对夹杂物数量和成分的影响80

3.4.5 B2O3取代CaF2对夹杂物数量和成分的影响83

3.5 精炼渣组成对钢中硅含量的影响85

3.6 本章小结86

4低氟精炼渣对耐火材料侵蚀的研究88

4.1 实验方法88

4.1.1 坩埚试样的制备88

4.1.2 实验过程88

4.2 实验结果及分析89

4.2.1 实验数据处理思路89

4.2.2 AL2 O3替代CaF2对钢包用镁炭砖的侵蚀89

4.2.3 SiO2替代CaF2对钢包用镁炭砖的侵蚀97

4.2.4 B2O3替代CaF2对钢包用镁炭砖的侵蚀101

4.3 最佳无氟精炼渣组成范围105

4.4 本章小结106

5低氟精炼渣在工业中的应用108

5.1 含铝钢钢包顶渣改质剂的选择108

5.2 含氟和低氟精炼渣工业生产试验109

5.2.1 工业试验工艺流程109

5.2.2 低氟渣工业试验工艺参数110

5.3 工业生产试验结果及分析111

5.3.1 含氟和低氟精炼渣全铁含量及碱度对比111

5.3.2 含氟和低氟精炼渣对溶解铝的影响112

5.3.3 含氟和低氟精炼渣对脱硫的影响113

5.3.4 含氟与低氟精炼渣对回磷的影响114

5.3.5 低氟与含氟精炼渣对回硅的影响115

5.4 改质剂特点及经济与环境效益116

5.4.1 改质剂特点116

5.4.2 经济效益117

5.4.3 环境效应117

5.5 低氟精炼渣系冶金效果验证117

5.6 本章小结119

6新型低氟（无氟）连铸结晶器保护渣理化性能研究120

6.1 B2O3对低氟结晶器保护渣理化性能的影响120

6.1.1 原料条件120

6.1.2 实验仪器及测定方法121

6.1.3 低氟渣系理化性能测定结果121

6.1.4 低氟渣熔化特性122

6.1.5 低氟渣黏度123

6.1.6 低氟渣析晶温度123

6.1.7 低氟熔渣表面张力σ渣-气124

6.1.8 低氟渣系的理化性能124

6.2 BaO对无氟结晶器保护渣熔化及结晶性能的影响124

6.2.1 无氟结晶器保护渣组成及配制125

6.2.2 熔化温度和结晶温度的测定方法125

6.2.3 BaO对无氟渣熔化性能及结晶性能的影响126

6.2.4 无氟渣结晶矿相127

6.3 含氟渣与无氟渣黏熔特性及控制传热性能的对比129

6.3.1 实验129

6.3.2 含氟渣和无氟渣黏度及熔化性温度对比130

6.3.3 含氟渣和无氟渣结晶性能对比131

6.3.4 含氟渣和无氟渣对结晶器热流的控制132

6.3.5 含氟渣与无氟渣性能及控制传热情况总结132

6.4 本章小结133

7无氟结晶器保护渣渣膜传热控制研究134

7.1 结晶器固态渣膜形成过程及传热研究134

7.1.1 实验内容及方法135

7.1.2 固态渣膜形成过程中厚度的变化135

7.1.3 固态渣膜形成过程中结晶矿相分析136

7.1.4 固态渣膜形成过程中热流密度变化136

7.1.5 影响固态渣膜传热因素分析137

7.2 碱度对无氟渣渣膜传热及结晶行为的影响138

7.2.1 实验原料和方法139

7.2.2 碱度对热流密度的影响139

7.2.3 碱度对无氟渣结晶性能的影响140

7.2.4 碱度对结晶矿物组成的影响142

7.3 本章小结144

参考文献145