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无氟连铸保护渣流变特性的研究
摘要
无氟连铸保护渣作为现代钢铁工业连铸过程中必不可少的一环，其流变特性具有很大的影响。本文通过对不同条件下无氟连铸保护渣的流变特性研究，发现了影响保护渣流变特性的因素及其作用机理，并提出了优化无氟连铸保护渣配方与工艺的建议。
关键词：无氟连铸；保护渣；流变特性；影响因素；优化建议
1.引言
连铸是钢铁工业中广泛应用的一种生产工艺，其优点在于生产效率高、成材率高、质量稳定等。在连铸过程中，保护渣被广泛应用于各种不同的钢种和铸型，其主要作用为防止钢水氧化、保持温度和形状等。在传统的保护渣中，氟化物是一种广泛使用的助熔剂，在使用之后会对环境和人体造成严重伤害。因此，研究无氟连铸保护渣的流变特性，具有重要意义。
2.实验方法
本实验使用的无氟连铸保护渣为复合保护渣，其主要成分为膨润土、膨胀石墨、炭黑、碳化硅和铝粉等。在实验中，使用了旋转圆盘流变仪来测试保护渣的流变特性，包括流变应力、流变速率和剪切粘度等参数。同时，研究了保护渣的配方、温度、浓度和添加剂等因素对流变特性的影响。
3.实验结果与分析
3.1保护渣配方对流变特性的影响
实验结果表明，无氟连铸保护渣的配方对流变特性具有很大影响。以膨润土和膨胀石墨为主要成分的复合保护渣，其流动性能和抗破裂性能优于其他配方的保护渣，流变性能也较好。
3.2温度和浓度对流变特性的影响
实验发现，温度和浓度均对无氟连铸保护渣的流变特性具有很大的影响。随着温度的上升，保护渣的粘度下降，流动性能也随之增加。同时，随着保护渣浓度的上升，其粘度也随之增加，但流动性能下降。因此，在实际生产中，应根据钢种和铸型的要求，选择适当的温度和浓度。
3.3添加剂对流变特性的影响
添加剂是影响无氟连铸保护渣流变特性的重要因素之一。诸如永磁铁氧体、氧化铁和炭黑等添加剂，可以通过改变保护渣颗粒间的相互作用，影响其流变特性。实验结果表明，添加铝粉和炭黑能够增加保护渣的流动性能和抗破裂性能，使其更适合连铸生产过程中对高速、高强度和大直径钢坯的要求。
4.结论与建议
通过对无氟连铸保护渣的流变特性研究，我们可以得出如下结论和建议：
(1)无氟连铸保护渣的配方、温度、浓度和添加剂等因素均会对其流变特性产生影响，因此在实际生产中应根据不同的钢种和铸型选择合适的保护渣。
(2)在保护渣配方中，以膨润土和膨胀石墨为主要成分的复合保护渣具有良好的流变特性。
(3)在保护渣中添加铝粉和炭黑等添加剂能够改善其流动性能和抗破裂性能，使其更适合连铸生产过程的要求。
(4)针对不同钢种和铸型，应适当调整保护渣的温度和浓度，以达到最佳的流变特性。
总之，无氟连铸保护渣的流变特性对于连铸生产具有重要意义，优化保护渣配方和工艺，可以提高生产效率、降低生产成本，并提高产品质量，达到可持续发展的目标。