• شماره ركورد
    34866
  • پديد آورنده

    جليل سعدپور هدام

  • عنوان
    بررسي تاثير اكسيد ليتيم و اكسيد بور بر كاهش فلوئور مصرفي و آناليز فازي در پودرهاي قالب ريخته گري پيوسته بر پايه CaO-SiO2
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي - سراميك
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/30
  • استاد راهنما
    دكتر رحيم نقي زاده و دكتر حميدرضا رضايي
  • استاد مشاور
    دكتر علي صداقت آهنگري حسين زاده
  • دانشكده
    مهندسي مواد و متالورژي
  • چكيده
    پودر قالب يكي از اجزاي كليدي در فرآيند ريخته‌گري پيوسته فولاد به شمار مي‌رود كه وظيفه اصلي آن كنترل انتقال حرارت بين فولاد مذاب و قالب مسي، روان‌ كاري پوسته اوليه و جذب ناخالصي‌ها مي‌باشد. تركيب شيميايي اين پودر نقش تعيين‌كننده‌اي در رفتار حرارتي، ويسكوزيته، دماي ذوب و كيفيت نهايي فولاد دارد. در ميان اجزاي تشكيل‌دهنده، كلسيم فلورايد (CaF₂) معمولاً به‌عنوان روان‌ كار اصلي مورد استفاده قرار مي‌گيرد؛ با اين حال، اثرات زيست‌محيطي نامطلوب و تمايل به فرسايش نازل (SEN) باعث شده است كه جايگزين‌هاي مناسب براي آن مورد بررسي قرار گيرند.در اين پژوهش، تأثير افزودن تدريجي اكسيد بور (B₂O₃) و اكسيد ليتيم (Li₂O) به‌عنوان جايگزين‌هاي جزئي و همزمان براي CaF₂ بر ويژگي‌هاي حرارتي و رئولوژيكي پودر قالب مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور، هفت نمونه پودر قالب طراحي و تهيه گرديدند كه نمونه MF8 با 8 درصد وزني CaF₂ به‌عنوان نمونه مرجع انتخاب شد. سه نمونه شامل MBF5، MBF4 و MBF3 به ترتيب با 2/3،2/4 و2/5 درصد وزني اكسيد بور و سه نمونه ديگر با تركيب همزمان اكسيد بور و ليتيم شامل ML2F4، ML4F4 و ML6F4 به ترتيب با 2،4 و 6 درصد وزني اكسيد ليتيم تهيه و مورد مطالعه قرار گرفتند. نمونه‌ها تحت آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس (XRD) براي شناسايي فازهاي بلوري، آناليز حرارتي تفاضلي (DTA) براي تعيين دماي تبلور، ذوب و شكست، و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) براي بررسي ريزساختار قرار گرفتند. همچنين به‌منظور تعيين رفتار سياليت و تغييرات ويسكوزيته، از ويسكوزيمتر شياري در دماهاي مختلف استفاده شد. نتايج نشان داد كه با افزايش مقدار اكسيد بور، دماي ذوب و دماي تبلور كاهش يافته و تشكيل فازهاي ژلنيت (Ca₂Al₂SiO₇) و ولاستونيت (CaSiO₃) تسهيل شده است. در نمونه‌هاي حاوي ليتيم، دماي شكست و ويسكوزيته كاهش يافته و رواني مذاب بهبود يافته است. همچنين حضور B₂O₃ با ايجاد ساختار شيشه‌اي پايدارتر موجب سهولت تبلور و كاهش انرژي فعال‌سازي فرآيند ذوب گرديده است. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه جايگزيني كنترل‌شده CaF₂ با تركيبي از B₂O₃ و Li₂O مي‌تواند ضمن حفظ عملكرد روان‌ كاري، دماي ذوب را كاهش داده، فرآيند تبلور را تسهيل كرده و كنترل بهتري بر انتقال حرارت و ويسكوزيته پودر قالب در فرآيند ريخته‌گري پيوسته فراهم آورد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/02/30
  • عنوان به انگليسي
    Effect of Lithium Oxide an‎d Boron Oxide on Reducing Fluorine Consumption an‎d Phase Transformation in Continuous Molding Powders Based on CaO-SiO2
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    جليل سعدپورهدام

  • چكيده به لاتين
    Mold powder is a key component in the continuous steel casting process, whose main function is to control heat transfer between molten steel an‎d copper mold, lubricate the initial shell, an‎d absorb impurities. The chemical composition of this powder plays a decisive role in the thermal behavior, viscosity, melting temperature, an‎d final quality of steel. Among the components, calcium fluoride (CaF₂) is usually used as the main lubricant; however, its adverse environmental effects an‎d tendency to nozzle erosion (SEN) have led to the investigation of suitable alternatives. In this study, the effect of gradual addition of boron oxide (B₂O₃) an‎d lithium oxide (Li₂O) as partial an‎d simultaneous substitutes for CaF₂ on the thermal an‎d rheological properties of mold powder was investigated. For this purpose, seven mold powder samples were designed an‎d prepared, an‎d sample MF8 with 8 wt% CaF₂ was selec‎ted as the reference sample. Three samples including MBF5, MBF4 an‎d MBF3 with 2.3, 2.4 an‎d 2.5 wt% of boron oxide respectively an‎d three other samples with simultaneous combination of boron oxide an‎d lithium including ML2F4, ML4F4 an‎d ML6F4 with 2, 4 an‎d 6 wt% of lithium oxide respectively were prepared an‎d studied. The samples were subjected to X-ray diffraction (XRD) tests to identify crystalline phases, differential thermal analysis (DTA) to determine crystallization, melting an‎d fracture temperatures, an‎d scanning electron microscopy (SEM) to examine the microstructure. Also, in order to determine the fluidity behavior an‎d viscosity changes, a slot viscometer was used at different temperatures. The results showed that with increasing boron oxide content, the melting temperature an‎d crystallization temperature decreased an‎d the formation of gelnite (Ca₂Al₂SiO₇) an‎d wollastonite (CaSiO₃) phases was facilitated. In samples containing lithium, the fracture temperature an‎d viscosity were reduced an‎d the melt fluidity was improved. Also, the presence of B₂O₃, by creating a more stable glass structure, facilitated crystallization an‎d reduced the activation energy of the melting process. Overall, the results of this study show that the controlled replacement of CaF₂ with a combination of B₂O₃ an‎d Li₂O can, while maintaining the fluidity performance, reduce the melting temperature, facilitate the crystallization process, an‎d provide better control over heat transfer an‎d mold powder viscosity in the continuous casting process.
  • كليدواژه هاي فارسي
    پودر قالب , ريخته گري پيوسته , ويسكوزيته , اكسيد بور , اكسيد ليتيم , دماي شكست
  • كليدواژه هاي لاتين
    Mold powder , continuous casting , viscosity , , boron oxide , lithium oxide , fracture temperature
  • Author
    jalil sadpour hadam
  • SuperVisor
    rahim naghizadeh & hamidreza rezai