含B2O3无氟保护渣的微观结构和黏度特性研究
作者单位：安徽工业大学冶金工程学院 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室 中南大学冶金与环境学院
会议名称：《第十二届中国钢铁年会》
会议日期：2019年
学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程]
基 金：国家自然科学基金联合基金重点项目(项目批准号:U1760202)
摘 要：为响应绿色、环保发展的需求,无氟连铸保护渣成为了国内外研究热点,其中,以硼硅酸钙(CaSiBO)为主要析晶相的含BO无氟保护渣具有较好的应用前景。本文结合分子动力学模拟、旋转黏度计测试、红外光谱实验以及Fact Sage热力学计算,研究BO对无氟保护渣的微观结构和黏度特性的影响机制。结果表明,CaO-SiO-BO三元渣系形成了稳定的[SiO]–四面体、[BO]–三面体和[BO]–四面体结构单元,BO使Si-O网络结构一定程度上聚合,而对B-O网络结构聚合度的影响因其含量而异,红外光谱所得实验结果与分子动力学模拟结果很吻合;w(BO)=4%～12%范围内增加,无氟保护渣1300℃黏度和液相线温度降低,而熔渣网络结构聚合度基本不变,表明BO使无氟保护渣1300℃黏度降低的主要原因是熔渣过热度的增加;由于析晶矿相和固溶体比例的变化,w(BO)=4%～6%范围内无氟保护渣黏度-温度曲线呈现碱性渣特征,w(BO)=8%～12%范围内无氟保护渣黏度-温度曲线呈现出酸性渣特征。