在连铸生产过程中,结晶器保护渣对于连铸顺行和提高铸坯表面质量起着非常重要的作用,但是传统的含氟连铸保护渣存在除涉及地球环境问题以外,还对连铸本身和连铸机设备也有不良影响。随着各国对环境问题的重视和绿色冶金的出现,研究无氟保护渣就有着非常重要的意义。本论文重点研究满足薄板坯连铸条件的无氟保护渣,着重研究了其熔化温度、熔化速度和粘度。作者使用化学纯试剂采用单因素设计方法,试验确定出正交实验中保护渣各化学成分的最佳含量范围:氧化镁的含量为7%～11%;氧化锂的含量为0.5%～3.0%;氧化钠的含量为6%～10%;氧化硼的含量为3%～7%;氧化钡的含量为6%～10%。通过正交试验结果进行极差分析和方差分析,研究各化学成分对保护渣性能的影响程度。极差分析结果为,1)对保护渣半球点熔化温度影响的强弱顺为序为B₂O₃＞Li₂O＞R＞MgO＞BaO＞Na₂O;2)对保护渣熔化速度（未加固体炭质材料）影响的强弱顺为序为R＞Na₂O＞MgO＞Li₂O＞B₂O₃＞BaO;3)对保护渣粘度（1300℃）影响的强弱顺为序为Li₂O＞R＞B₂O₃＞BaO＞Na₂O＞MgO。方差分析的结果为,1)对保护渣半球点熔化温度影响的强弱顺为序为Li₂O＞B₂O3＞MgO＞R＞BaO＞Na₂O;2)Li₂O、B₂O₃、BaO、Na₂O、MgO在未加炭质材料的情下对熔渣的熔化速度影响非常小;3)对保护渣粘度（1300℃）影响的强弱顺为序为Li₂O＞B₂O₃＞R＞BaO＞MgO＞Na₂O。极差分析与方差分析结果基本吻合。以极差分析和方差分析为基础,选择熔化温度和粘度适宜的渣作为基础渣料,试验确定合适的配碳含量,炭质材料以炭黑和石墨的混合形式加入,同时炭黑与石墨之间的关系为炭黑:石墨=1:3;总的配碳量为3%,获得的无氟保护渣,熔化温度为1076℃;熔化速度为23.5s;粘度为0.089Pa.s（1300℃）。本文采用水泥熟料、镁砂、工业碳酸钡、工业硼砂、锂辉石、工业苏打、工业石灰、石英砂、石墨+炭黑粉,试验所得工业原料预熔型无氟保护渣,其熔化温度1079℃、粘度0.094Pa.s（1300℃）和熔化速度26.3s,都已满足薄板坯连铸保护渣的要求,同时适应钢种为低碳钢。本文在实验室研究开发的无氟保护渣,对发展绿色冶金和工业无氟保护渣生产有现实意义,并且可对薄板坯无氟连铸保护渣的实际设计生产提供一定的指导和参考。