板坯连铸保护渣的选择与使用
天钢4#板坯连铸机结晶器保护渣的优化选择
用， 防止 钢水过 快降温 ， 同时 由于保 护渣 隔离 了钢水 与空气 的接触 ， 以防止钢水 的二次 氧化 ； 可 由于 钢水 中的夹 杂物较轻 ， 随着钢 水进 入结 晶器后上 浮 ， 保 被
渣条 ， 渣耗过 低 ， 膜变薄且不均 匀 ， 渣 易造成板坯 的纵
壳之间 的渣膜 由固态渣 膜和液态渣膜组 成 ， 固态渣膜 又分为玻璃质膜和晶体质膜嘲 。
３ 保护渣的作 用原理 ． ２ 结 晶器保护渣附 于钢水 表面 ， 能有效起 到保温作
裂缺陷甚至漏钢 。 ３ ． 碱度 ．２ ３
粘度 是考查 保护 渣物理 性 能的一个 重要 指标 问 。
３１ 保护渣 的熔化过程 ． 从图 １ 可知 ， 护渣熔 化 时 ， 钢液 面上 由固态 保 在
渣层 、 烧结层 、 半熔化层 和液态渣层组成 ： 晶器与坯 结
保 护渣 的粘 度太低 会对水 口造成侵 蚀 ，渣耗增大 ， 渣 膜 变厚 ， 响板坯 的水平传热 ； 度太高 ， 影 但粘 又易形 成
对现行工艺进行 了优化 ， 有效 的改善 了铸坯 质量。
２ 天钢 ４ 板坯连铸机基本参数
１固态渣层 ；． ． ２烧结层 ； ． ３ 半熔化层 ； ４液态渣层 ； ５钢液 ； ６坯壳 ；． ． ７渣圈 ；． 质渣膜 ；． ８玻璃 ９晶体质渣膜
图 １ 保护渣在结 晶器 内的熔化模型示意
的 Ａ、 Ｂ型保护渣 的物理 、 学性能及相关数据进行 了采集 和分析 ， 化 确定 了 Ａ型 、 Ｂ型保护渣所匹配的钢种 ； 通过裂纹缺 陷的统
计分析 ， 确定 了所使用 的Ａ型 、 Ｂ型保护 渣不是造成铸坯壳 中心裂纹缺 陷的主要 原因 ； 指出Ａ型 、 还 Ｂ型保护渣 与 目前各连铸工 艺相匹配 ， 基本 能够满足生产要求 。
薄板坯高速连铸用结晶器保护渣
只有考虑了钢液、保护渣和结晶器本身这一 套完整的系统构成之后, 才能了解保护渣的特性 和效率。Hylsa 薄板坯连铸机使用球形粒状保护 渣的系统示于图 2。
考虑到熔渣边缘组成和结晶器镀层, 当液态 熔渣凝固时, 确定其结晶范围是有用的。研究发
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1998 年 第 10 期( 第 36 卷# 总第 216 期)
渣膜。 在拉速为 5. 0m/ min 时保护渣 B 传递的总热
2. 92 MW/ m2, 而 保 护 渣 A 传 递 的 总 热 2. 80 MW/ m2, 克 分子比关系计 算结果表明, 保护渣 B 的导热率较高, 而结晶温度较低。
态保护渣还可提供瞬时润滑, 阻止富碳的不反应 的保护渣与钢接触, 这样可以减少增碳。 2. 2 球形粒状保护渣
在已有的高速传统板坯连铸结晶器保护渣技 术的基础上, 为满足拉速达 6. 0m/ min 的薄板坯的 特殊要求而开发了一种球形粒状保护渣。这种保 护渣具有极好的化学一致性、良好的流动性和环 境清洁度。
0. 64
0. 026
24. 62
0. 38~ 0. 07 0. 49~ 0. 15
130 @ 130( E) 128
0. 52
0. 017
30. 59
0. 49~ 0. 12
拉速 m/ min
1. 4 1. 6 4. 0 5. 0 4. 0 5. 0 5. 0 1. 2~ 1. 6 1. 6~ 2. 0
10. 42
连铸保护渣技术
连铸保护渣技术，作为连铸生产的关键技术之一，对连铸生产的顺行和铸坯质量有着至关重要的影响，尤其是铸坯表面缺陷，基本上都是在结晶器内形成的，与保护渣有直接关系。
近几年来，该技术在实践中，如空心颗粒渣等的开发和广泛使用，对铸坯质量的改善、连铸生产工艺的稳定起了很大促进作用。
同时渣的基础性能如润滑和传热特性的研究也一直受到人们的重视。
一、不同钢种对保护渣性能设计要求不同成分的钢种.其钢水特性及其凝固特点有别，从而决定了对保护渣性能方面的要求。
1、低碳钢首先钢中w(C)＜0.08%或0.06%。
这类钢高温机械性能好，凝固过程中不存在严重的相变体积变化，内应力及裂纹敏感性小，故通常以较高拉坯速度进行生产，以提高生产率。
基于低碳钢本身的凝固特点和质量要求，设计时主要考虑渣的润滑及消耗。
较高拉速要求尽量增大结晶器热流，加速钢水凝固，防止粘结漏钢，这要求保护渣结晶温度低、凝固温度适中，以确保低碳钢结晶器保护渣在950℃以上处于非晶体状态，使发生粘结漏钢的可能性最小。
在高速浇注时，为使足够的液态保护渣能流入铸流和结晶器内表面之间的区域，确保良好的润滑和足够的消耗，通常保护渣粘度选择较低的范围。
另外，此类钢种初生铁素体坯壳中[P]、[S]偏析小，初生坯壳强度高，铸坯振痕较深，故应使用保温性能较好的保护渣，提高弯月面初生坯壳温度，有利于减轻振痕过深带来的危去。
因此，连铸低碳钢满足以上各要求，就要通过设计具有一定的传热性能、良好的保温性能、良好的非金属吸收、良好的润滑和性能稳定的保护渣来获得。
2、中碳钢中碳钢钢水凝固过程中发生己δ→γ相变，体积强烈收缩，此钢种裂纹敏感性大，容易产生表面裂纹，特别是高拉速时。
避免纵横向裂纹是首要考虑的问题，为此，中碳钢用保护渣设计的重点应放在控制从铸坯传往结晶器的热流上，限制结晶器热通量，希望保护渣具有较大热阻。
因此，应选用凝固温度高、结晶温度也高的保护渣，利用结晶质膜中的“气隙”，使保护渣传热速度减缓，有助于减小铸坯在冷却过程中产生的热应力。
保护渣正确使用方法
保护渣正确使用方法一个优秀保护渣性能的发挥，与保护渣的正确使用是分不开的，目前有一部分市场由于保护渣不能正确使用，而反映保护渣质量问题，结果给保护渣配方的调整和生产造成了误导，致使一个好的保护渣越搞越糟。
针对保护渣正确使用，结合多年的经验，在此提出几条建议：一、渣层厚度的合适控制保护渣在结晶器内应保持一定的厚度（整个渣层），一般在方坯（包括大方坯、圆坯类）在20~50mm，板坯在40~60mm，超薄板坯应保持在80~100mm。
其目的是为了保持保护渣在结晶器内的均匀熔化，使液渣层相对稳定，同时可以维持一定的粉渣层，以起到绝热保温的作用。
通过多年对钢厂现场的观察，我们发现有以下情况：1、见红加渣钢厂说其主要目的是怕渣层过厚而观察不到钢液面，这是一种错误的加法，原因是：A、见红后，液渣层外露，由于没有粉渣层的保温作用，液渣层将变薄，对均匀消耗不利；B、液渣层外露后，与空气接触的部分将部分凝固，在结晶器内出现结团，造成渣面恶化，对稳定渣子性能不利；C、失去渣子的保温性能作用，造成大量热损失，易造成钢液面结冷壳现象等等；2、厚渣层操作有些钢厂人员喜欢厚渣层操作，主要原因是多加一点渣可以多歇一会，这种现象也是不可取的，原因如下：A、厚渣层操作会影响对钢液面的正确判定，一不小心有可能造成事故的出现，该类情况尤以夏季时最易出现；同时由于在某些钢厂由于没有保护渣渣层控制标准，所以有的班好，有的班差，造成老在某些班渣子出问题。
B、厚渣层会造成液渣层相对过厚，有可能造成渣子消耗不均匀而出现表面质量问题；二、加入方式保护渣要均匀推入结晶器内，这对板坯尤为重要。
而且每次加入时间不要过长，要作用勤加少加均匀加入；这同样是一个加渣标准问题，如果你不按上述标准加，就会造成不是渣层厚就是见红，而会出现第一条中提出到相应问题；正常使用过程注意事项:1、在正常使用情况下，禁止钢钢条搅动钢液面，结晶器壁所结的轻微渣圈，不要去经常挑动。
最新连铸保护渣基础知识
最新连铸保护渣基础知识连铸保护渣是在钢液连铸过程中使用的一种特殊材料，它能够有效保护钢液不受氧化和污染，提高连铸过程中的钢液质量，确保铸坯的成型质量。
通过对最新连铸保护渣的基础知识的了解，可以更好地应用连铸保护渣，提高连铸过程的效率和质量。
1. 连铸保护渣的概念连铸保护渣是在钢液连铸过程中向钢液的表面加覆盖剂，形成一层保护层来隔绝钢液与氧气、杂质的接触，防止钢液的氧化和污染。
这种保护层能够降低钢液与外界的热交换，延缓钢液的凝固速度，从而改善铸坯的结晶结构。
2. 连铸保护渣的组成连铸保护渣由多种物质组成，主要包括粉状碳化物、氧化物和稳定剂。
粉状碳化物可以提供还原性碳元素，减少钢液的氧化反应；氧化物可以迅速消耗气氛中的氧气，防止氧化反应的进行；稳定剂可以调节渣体的粘度和流动性，提供较好的覆盖效果。
3. 连铸保护渣的作用连铸保护渣在连铸过程中起到多重作用。
首先，它可以保护钢液不受氧化和污染，确保钢液质量的稳定。
其次，它可以降低钢液与外界的热交换，减少结晶过程中的缺陷，提高铸坯的结晶质量。
此外，连铸保护渣还能防止结晶器内渣垢的形成，保护结晶器的正常运行。
4. 连铸保护渣的使用方法在连铸过程中使用连铸保护渣需要注意一些方法。
首先，要控制保护渣的添加时间和添加方式，确保渣体在钢液表面形成均匀的保护层。
其次，要根据不同钢种和连铸条件选择合适的保护渣种类和配方。
此外，还需要定期检查和更换保护渣，确保其有效性和稳定性。
5. 连铸保护渣的发展趋势随着连铸技术的不断发展，连铸保护渣也在不断改进和创新。
目前，一些新型的连铸保护渣已经应用于实际生产中，具有更好的保护效果和性能稳定性。
未来，随着研究的深入和技术的突破，连铸保护渣的发展趋势将更加注重环保性能和节能性能。
通过对最新连铸保护渣基础知识的了解，我们可以更好地应用连铸保护渣，提高连铸过程的效率和质量。
随着连铸技术的不断进步，我们有理由相信，在不久的将来，连铸保护渣将会在钢铁生产中起到越来越重要的作用，为我们提供更好的铸坯产品。
重钢炼钢厂板坯连铸结晶器保护渣优化选择
３ ６
２０ ０ ２年铺 ｌ 期
维普资讯
重钢技术
《 重钢炼钢厂板坯连铸结 晶器保护渣优化选择》
之 间粘 连 而造成漏 钢 。同时 ， 导致 结 晶温度 和 会 结 晶率大 幅度 升高 ， 使坯 壳厚薄不 均 而 。前 面已指 出 ， 护 渣 保 在结 品器 内 的作用 与 铸 坯表 面 微 裂纹 的关 系 主 要 受 渣膜 的传热 能力 和润 滑能 力 的影响 研 究 和实践表 明 ， 晶温度 低 、 结 玻璃 化特 性 好 的渣膜 ，有利 于提 高拉速 ， 减少摩 擦 阻力 ，减 少和避 免粘 结漏钢 。 结 品性能强（ 晶温 度 高 、 而 结 结 晶率 高 ） 膜能 降低 坯壳 向结 品器壁传 热 的 的渣
损 失
大量析出，造成晶界脆性 ，而产生横裂纹 。
２ 表面 星状或 网状 裂纹 ３
此 种微 裂纹 在 铸坯 上 几乎难 以发 现 ，一 般
存在于铸坯氧化铁皮下 ， 只有经轧制成钢板后才
能 看 见 、或者 铸坯 经酸洗 屙／‘ 发现 。为此 ， ｌ 能 公 司成立 了专 题攻 关组 ， 板坯 微裂纹 进行 了专题 对 研 究和技 术攻 关 。 多 次取样 热酸榆 查发 现 ． 经 板
综上所述 ， 保护渣对铸坯表面裂纹有较大影
响。
３连铸保护渣 的基本性 能
连铸 结 晶器保护 渣 的基 本性 能包括 ： 熔化性 能 流动性 能 、 固与结 品性 能 、 凝 吸收夹 杂物性 能、 传热 特性等 。这些 性 能直接影 响到保 护渣 在 结 晶器 的表现 与使 用性 能 ， 更重要 的是对 铸坯 表 面质量 的影 响。对于板 坯表 面微 裂纹 ， 主要是 受 保 护渣渣 膜 的传热 能力 和润 滑能 力的影 响 。 ３１保护 渣熔 化特性 ． 熔 化特性 反应 了保 护渣 由原 始 冈态（ 粉末 或 颗 粒 ） 成熔 融液 态渣 的过 程特 征 ．主要有熔 化 形 温 度 ， 化速 度 和熔 融模型 等参 数 主要影响 液 熔 渣 层厚 度和 渣耗 ，是保 护渣 的主要 特性 指标 。 保 护渣 主要 南碱性 材料 、 酸性 制料 及熔剂这 些基 料 和熔速 调节 剂共 同组成 。 通常 南根据 Ｃ Ｏ ａ
连铸保护渣2
连铸保护渣2连铸保护渣是直接影响连铸稳定生产和改善铸坯质量的一种功能性消耗材料,它具有绝热保温,防止再氧化,吸收夹杂物,均匀传热,润滑坯壳等功能,在连铸工艺中起着至关重要的作用,由于保护渣的显著作用,各国连铸工作者对保护渣都非常重视.1保护渣的基本特性1.1保护渣的熔融特性保护渣在结晶器内的熔融过程示意图(略).保护渣在熔融状态时自上而下可形成粉渣层,烧结层及熔渣层3层结构,起绝热保温,防止再氧化,吸收夹杂物的作用;在结晶器与坯壳之间形成固态渣膜(玻璃质层,结晶质层)和液态渣膜两层结构,起到"润滑"和"控制传热"作用,靠结晶器一侧是固态层,造坯壳一侧是液态层;固态层中进一步分为玻璃质层和结晶质层,且有结晶粒度的差异.渣膜在厚度方向上的不同结构层,有着不同的"润滑"和"传热效应".日本NKK公司的一项研究证实[21,通过提高结晶温度可加快渣的结晶速度(实质上是增加渣膜中的结晶质层厚度),由此开发出一种可减少中碳钢表面纵裂的新型保护渣.然而,由于玻璃质层的组分质点是无序排列的,振动范围较大,体系内能也较大,因而热阻较小,对控制传热的影响较小;相反,结晶质层的热阻较大,对控制传热的影响较大.根据不同浇铸条件(钢种,断面,拉速等)对结晶器传热的不同要求,调整渣膜中玻璃质层和结晶质层的比例,可以达到改善坯壳向结晶器的传热,从而达到控制铸坯表面缺陷的目的.LZ保护渣的冶金特性1.2.1粘度粘度是保护渣的一个重要参数,粘度太大或太小,都会使渣膜厚薄不均,润滑传热不良,甚至引起收稿日期2003折-21作者简介:饶添荣(1974)男,福建龙岩人,工程师,从事炼钢连铸工艺工作.万方数据106江西冶金2003年12月坯壳悬挂撕裂.粘度与温度的关系式为[[3171二A" T"exp(B/T)式中,7为粘度〔泊);T为绝对温度;A,B为常数.对于一定成分的渣,随温度降低粘度呈突然性增大趋势,所以一般希望从弯月面到出结晶器的坯壳表面温度应大于1 150℃,且要求渣粘度不会发生突变,这对保持均匀渣膜厚度,确保良好润滑极其重要.1.2.2表面张力熔渣的表面张力和金一渣的界面张力决定了熔渣润湿钢的能力,它影响夹杂物分离,夹杂物吸收, 渣膜的润滑和铸坯的表面质量,是一项重要的冶金特性.结晶器液面有保护渣层覆盖时结晶器中钢液弯月面半径与表面张力和界面张力的关系为[[31y, = 5.43 x 10-2.二一./P,一P.) la口._.=a二一少二coso式中,Y.为弯月面半径;'_,为金一渣界面张力; ..,,.为钢,渣表面张力;9为润湿角;P. "o.为钢, 渣密度.若Y.大,弯月面凝固壳受钢水静压力作用贴向结晶器壁就越容易,润滑良好,坯壳裂纹也就难于发生.若Y.小,就会破坏弯月面的薄膜弹性性能,铸坯易于发生裂纹,夹渣等表面缺陷.1.2.3熔点与熔化速度保护渣的熔点的基本原则是必须低于结晶器内的钢水温度,只有这样保护渣才能熔化,一般为950 ℃一1200℃,主要取决于保护渣的的原料组成及其化学成分.熔化速度决定钢液面上形成熔渣层厚度和渣的消耗量.熔化速度过慢,形成熔渣层过薄,渣膜不均匀,润滑传热就不好;熔化速度过快,粉渣层很快消失,熔渣层易结壳,渣膜厚度增加,使传热减慢,坯壳减薄而易产生裂纹.因此,必须合理控制保护渣的熔化速度.保护渣熔化速度一般是由其成分中的炭粒子来控制完成的,控制能力的强弱决定于炭粒子的种类和数量[41.表现在它对造渣材料的分融能力和对造渣材料生成的熔体的流动阻滞能力.炭粒子的原材料常见的有炭黑和石墨.炭黑在温度较低区域里有很强的分融能力和控制效率,在高温区其作用却大为降低;石墨开始氧化的温度高且慢,控制高温能力强,故有延缓保护渣的烧结和熔化功能.1.2.4吸收溶解夹杂物的能力保护渣碱度提高,可改善保护渣吸收和溶解钢中夹杂物的动力学条件而有利于吸收夹杂物,但碱度过高,熔渣中易析出钙铝黄长石(2CaO从qSi02),枪晶石((3CaO.2Si02 - CaF2 )等高熔点物质,使熔渣的析晶温度和析晶能力增高,恶化保护渣的玻璃化特性,破坏了熔渣的均匀润滑和传热,引起铸坯缺陷甚至拉漏,故碱度控制应合理.2保护渣的选择与应用2.1保护渣原料的选择保护渣的主要成分为.O, SiO2, A1203, 990,Fe2O3, N% 0, K2 0, Li20, CaF2以及炭粒,Ca()和Si02 约占60%一70% , CaO/Si马(即碱度)之比通常在0.8一1.2.加人Na20, Cal,是为了降低熔化速度和粘度,炭粒起隔离熔滴,调节熔化速度的作用.保护渣原料的选择要做到组成合理,成分稳定;既要满足连铸质量的需要,又要经济节约,尽可能就地取材,充分利用当地的废弃资源.例如国内某些保护渣厂常用的保护渣原料有玻璃粉(SiO2大于70% , Na20大于13%),水泥,高炉渣,烟道灰,固态水玻璃,苏打,萤石等[31,由这些原料按照不同比例配制成需要的渣料.表1,表2分别示出了保护渣常用的基料及助熔剂的化学成分.表1保护渡常用基料的化学成分化学成分,%基料—si场Cs0鸽乌.鲍pMn0 Na,O残伪高炉渣25一3933一45 s一15 2一8 0.1一1.0 < 1电厂灰45一60 2一5 10一20 1一4 2一6 3一8'钾土60-65 1一2 1〕一IS 5一7 <13" 1一2水泥熟料19一2260一65 5-7 1一4 <6白渣45一5518一22 <9 0.25%的硬钢)一1.0,C为13%一14%,q1,为..3 Pa-s(用于软钢)一0.45(用于硬钢),熔渣层厚度3一5.5 mmo颗粒渣不适用于小方坯,因其熔化均匀,宜用于MCAK钢板坯和大方坯.德国Sulukl. k等人认为[91,保护渣中MnO为3 . 5 % , CaO/SiO2为0.9,11.为..25 Pa "s, Ta为900 ℃,T.为1 025℃,能满足c大于等于0.35%,Mn大于等于0.65%的大断面圆坯的表面质量要求.马钢连铸圆坯主要用于生产车轮轮箍用钢,此类钢由于含碳量,含锰量均较高,因此要求钢水纯净度很高,尤其是钢中气体([01, [H]-, [N])的含量,要求控制在很低的水平,以至冶炼时加Al量较高,在保护浇铸效果不佳的情况下,A1203和AIN夹杂将进一步增加,使圆坯表面易形成线状缺陷.浇铸这类钢,保护渣既要有好的润滑特性,又要有低的传热强度;因此,保护渣粘度要适当高些(,,为0.30-0.50 Pa- s);为了防范点状凹陷和确保有良好的吸收夹杂物的能力,碱度要适中(R为0. 90) [301渣中A12 Os含量要低些;另一方面要确保有一定渣耗量(0.45一0.70甲t) a2.2.3异型坯用保护渣马钢引进的3机3流异型坯/矩型坯连铸机,铸坯尺寸为异型坯:750 mm x 450 mm x 120 mm, 50 rim x 300 mm x 120 mm;矩型坯:;250 mm x 380 mm.因砂打石硼苏萤万方数据108江西冶金2003年12月其独特的截面形状和复杂的连铸工艺决定了对保护渣要求更为严格,马钢根据异型坯生产特点,选择了3类保护渣进行了生产试验研究:(1)低碱度(0.8),较高熔点(1 171℃)和粘度(1.39 Pa-s);(2)中碱度(1.02),较高熔点(1 188℃)和粘度(1.10 Pa-s);(3)中高碱度(1.12),较低熔点(1 145 9C)(0.84Pa- s);把这3类保护渣的理化性能与从韩国进口的相比较,第三类保护渣的效果与其一致,有利于改善异型坯表面质量.韩国异型坯保护渣成分如表3所示.根据马钢的生产实践,在设备条件和操作因素不变的情况下,异型坯表面裂纹与保护渣粘度和拉速有关,对于小断面异型坯控制,I .叽在0.5一0.6Pa " s " m/min;大断面控制在0.5 Pa "s"m/min时,能够防止异型坯腹板纵裂.表3韩国异型坯保护渣成分化学成分,%企业'ISQi0.50073Px01:::竺喻011光阳Indl印】s;oi Al,场31.36 12.2624.69 13.181._843491Fei 011.533.137.8024.2035.8219.56M酥】2.472.291._000.79Na}00.254.531._120.792.2.4溥板坯连铸用保护值墨西哥Hylsa公司的CSP连铸机,铸坯厚50mm,低碳钢拉速3.0一5.5 m/xnin.其所用保护渣, 开浇时用发热型渣,连浇时用球形空心颗粒渣(R为0.86, A1203为8.0% , Na2O+K20+Lie.为12%,F为6.5%,1},为0.18 Pa "s, Ta为1 300℃,T,为1 070℃,渣耗.095 kg) [u],这种开浇时和A铸时分别用不同类保护渣的作法,在实际使用中的效果很好,在薄板坯连铸中具有推广价值.马钢CSP薄板坯连铸机预计于2003年10月份建成投产,规格0.8一12.7二x 900一1 600 mm.由于CSP工艺具有拉速快,凝固快,易产生粘结漏钢以及铸坯表面质量差等特点,借鉴前人的经验,对保护渣的选用将综合考虑下列因素.(1)为了防止钢液二次氧化和确保具有良好的绝热保温性能,选择有良好铺展性,熔化均匀性和抗波动性的保护渣;(2)生产超低碳钢时,为了防止钢液增C,应采用低C或无C且熔化性能好的保护渣;(3)应有良好的吸收溶解A12 03夹杂的性能;(4)成渣快,玻璃化率高,润滑性能好,传热性能要均匀稳定;(5)环保和高性价比.3结语(I)保护渣具有绝热,保温,防止氧化,均匀传热,润滑和吸收夹杂物功能;(2)保护渣原料的选择应组成合理,成份稳定,既要满足连铸质量的需要,又要经济节约,尽可能就地取材,充分利用当地的废弃资源;(3)保护渣的选用应根据钢种,断面,拉速和振动参数等因素而定,在生产实践中应区别对待; (4)高拉速下,可选择低熔点,高熔速,低粘度,低析晶率和低析晶温度保护渣;(5)异型坯连铸保护渣,控制v K小断面在0.5一0. 67 Pa " s " m/min,大断面在0.5 Pa "s"m/min, 能够防止异型坯腹板纵裂;(6) CSP连铸用保护渣可采用低熔点,低粘度,低结晶温度,熔速快和玻璃性好的多组元保护渣。
连铸保护渣使用及几种漏钢形式介绍
连铸保护渣使用及几种漏钢形式介绍保护渣在连铸生产中是十分重要的。
然而保护渣性能的发挥与保护渣的正确使用方法是分不开的。
以下就保护渣的使用方法，及一些常见的铸坯缺陷讲述保护渣的正确使用方法。
一、表面纵横裂纹1、表面纵裂纹板坯表面发生纵裂纹，尤以碳含量在0.08—0.17%这个范围内的碳素结构钢和相应低合金钢为主。
主要原因是该类钢种的碳含量处于铁碳相图上的亚包晶范围或边缘，凝固时线收缩比较大，极易造成应力过于集中而致初生坯壳发生撕裂，从而产生纵裂纹。
1）钢水因素：A、钢水中的有害元素S、P、As等有害元素含量偏高，造成钢的热脆性和冷脆性增加，引发裂纹，根据经验：钢水中的S≥0.02%，P≥0.017%，发生纵裂纹的几率增加。
B、Mn/S比过小，一般Mn/S小于25，纵裂纹几率大大增加。
C、钢水的纯净度差，易引发纵裂纹等。
一、表面纵横裂纹2）设备因素A、结晶器锥度不合理，影响传热效果，易诱发纵裂纹。
B、结晶器铜板内部结构不密实，基体有气孔或杂质或镀层不均匀，易造成纵裂纹。
C、结晶器小槽局部有杂质堵塞或结垢，造成冷却不均易形成纵裂纹。
3）工艺因素A、结晶器水冷强度过大，易造成纵裂纹，主要体现在进出口水温差过大或热流密度过大上。
B、二冷水配水制度不合理，易造成纵裂纹扩张变大。
C、下水口不对中或倾斜，偏流或钢水出口处侵蚀严重，造成流场紊乱，易造成初生坯壳生长厚薄不均而致纵裂纹。
D、高过热度钢水浇铸易产生纵裂纹等等。
一、表面纵横裂纹4）操作因素A、加渣和挑渣造作不规则，易造成保护渣消耗流入不均匀，致使结晶器传热不均匀，影响坯壳的均匀成长而致应力过于集中而产生纵裂纹。
B、结晶器钢液面波动大或拉速单位时间内调整偏快，易产生纵裂纹。
C、拉速与浇钢温度不匹配易造成等。
一、表面纵横裂纹5）保护渣因素A、保护渣熔速、粘度、熔点不合理，易造成消耗过低和液渣层偏薄，容易产生纵裂纹。
B、保护渣的洗净率和析晶温度过低，造成传热过快，易产生纵裂纹。
保护渣的选取原则和使用中需要注意的问题
保护渣的选取原则和使用中需要注意的问题
发布时间:2008-11-18 09:31:48
用于连铸保护渣的原材料种类繁多，但大多数都是结合本地区资源情况进行选用。
分为天然矿物（如石灰石、萤石、硅灰石、石英砂等）和人造矿物（工业废料、水泥熟料、玻璃粉等）。
选择原则为：
(1)原材料的成分应当稳定，除了同批料的稳定均匀外，还要注意原料供应点规模和不同批次间的成分差异；
(2)原材料中含有害物质应尽量少，特别是Al2O3、Fe2O3和S等的含量，对于一些人造矿物原料，还应当注意其中的非常见组分的含量，如高炉渣或者矿渣水泥熟料中的TiO2等，除非保护渣刻意要求，否则均应当予以限制；
(3)在保护渣使用过程中不应释放出有害物质污染环境；
(4)来源广泛，价格合理。
当保护渣类型确定之后，应选择与其相应的基料，如混合型粉渣则应选择水泥熟料、高炉渣、玻璃粉等，即经烧结或预熔过的基料。
也可以选择天然矿物稳定的基料，如硅灰石等。
如果选择预熔型保护渣时，则可以采用价格便宜，来源广泛的天然矿物，如石灰石或石灰、硅灰石、白云石等，也可以用一些工业废料。
此外，在选择基料时，还应考虑下列因素（指混合粉渣）：使用的基料种类应尽量少，以提高保护渣熔化均匀性；采用组分熔化温度相近的基料，这是防止保护渣熔化过程中分熔现象出现的有效措施之一；各种基料的吸水性，这对保护渣性能的稳定，以及加工保管等都是很重要的；测定基料各组分的容重及混合粉渣的容重，以便掌握其保温性能；掌握各组分的主要物相，以便了解熔化过程中的相变。
最新连铸保护渣基础知识
最新连铸保护渣基础知识连铸保护渣在连铸过程中起着非常重要的作用，它可以保护钢水不受外界氧化，减少钢水中的杂质和气泡，并调整钢水的温度和流动性，确保最终铸造出高质量的产品。
本文将介绍最新连铸保护渣的基础知识，包括其主要成分、性能和应用。
一、连铸保护渣的主要成分连铸保护渣的主要成分通常包括氧化物、碳化物和氟化物等。
其中，氧化物是最常见的成分，包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。
这些氧化物能够与钢水中的杂质和氧发生反应，形成不溶于钢水的氧化物渣和气泡，达到保护钢水的目的。
二、连铸保护渣的性能1. 抗渗透性：连铸保护渣应具有较好的抗渗透性，能形成一层致密的保护层，阻止钢水渗漏。
2. 熔化性：连铸保护渣应具有适当的熔化性，能够在高温下迅速熔化，并形成均匀的保护层。
3. 抗氧化性：连铸保护渣应具有较好的抗氧化性能，能够抵御高温氧化环境的侵蚀，保护钢水不受氧化。
4. 温度控制性：连铸保护渣应具有一定的温度控制性，能够吸收钢水的过剩热量，调整钢水的温度。
5. 流动性：连铸保护渣应具有一定的流动性，能够在结晶器内形成均匀的保护层，并顺利排出。
三、连铸保护渣的应用连铸保护渣广泛应用于钢铁冶炼和连铸过程中。
它可在连铸过程中形成一层保护层，保护钢水不受外界氧化，并减少钢水中的气泡和杂质。
此外，连铸保护渣还有以下应用：1. 调温：连铸保护渣可通过吸收钢水的过剩热量，调整钢水的温度，确保连铸过程中的温度控制。
2. 减少结晶器磨损：连铸保护渣可在结晶器内形成一层均匀的保护层，减少结晶器的磨损。
3. 改善钢水流动性：连铸保护渣具有一定的流动性，可改善钢水的流动性，使其在连铸过程中顺利流动。
4. 减少内包体生成：连铸保护渣中的氧化物和其他化合物能够与钢水中的氧和杂质发生反应，减少内包体的生成。
5. 提高产品质量：连铸保护渣能够保护钢水不受外界氧化，减少钢水中的杂质和气泡，从而提高最终产品的质量。
6. 减少能源消耗：连铸保护渣的应用可以减少能源消耗，提高冶炼效率。
板坯45#钢保护渣的优化与生产应用
２０ ０６年第 ４期
南钢 科技 与 管理
１ ７
板坯 ４ ＃ ５ 钢保护渣的优化与生产应用
马 军
（ 钢厂 ） 炼
摘 要 ： 通过研究高碳钢连铸特点， 分析了高碳钢板坯连铸粘结漏钢的原因， 提出了板坯连铸 ４’ ５ 高碳钢保护
渣优化设计 思路 。研 究改善保护 渣润滑性 能的影响 因素， 根据研 究结果配制 ４ ５钢板坯保护渣 ， 并试用 １ ０多吨
３ ４ 板坯 连铸 特点 及保 护渣设 计思 路 ５钢 连铸结晶器保 护渣 的选择 通 常考 虑浇 注断 面 、
２ 保 护渣对 结 晶器 内粘 结漏钢 的影 响
结晶器保护渣 在钢 水浇 注过程 中， 主要有 五 个
拉速和钢种 三方 面 的因素 。除 了断 面和拉 速外 ， 不
同钢种需要采 用不 同类 型保 护渣 。这是 因为不 同的
ｆ ｆ ａ ｅ ｐ ｎ ｏ Ｕ ｅｂ ｌ ｚｎ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｉ ｕ ｒ ａｉ ｅｆ ｍａ ｃ ．Ｔ ｅ ｒ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｉ ｉ ｇ ｂ ｋ ｕ ｏ ｕ ｒ ｔｉｔ Ｓ ｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ａ ｄ ｉ ｒｖ ｎ ｓｌ ｂ ｃ ｔ ｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｈ ｓ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｋ ｎ ｒ ａ ｏ ｔ ｌ ｘ ｕ ｎ ｎ ｔ ｉ ｏ ｏ ｅ ｓｃ ｅ
维普资讯
ｌ ８
南钢 科技 与管 理
２０ ０６年第 ４期
钢种具有 不 同的凝 固特性 和 高温物 理性 能 。４ ５钢
后， 保护渣有 明显 的转折点 。因此 ， 为获得玻 璃性好 的高碳钢板 坯连铸 保护 渣应 选择 合适 的碱度 ， 并控 制 Ｎ ２ ＣＦ ａ０、ａ ：的加 入量 。由此 也说 明要 保 证 低熔
保护渣在连铸机中的应用
保护渣在连铸机中的应用保护渣对连铸生产和铸坯质量有着至关重要的作用，合理选择保护渣不仅能减少铸坯表面纵裂纹、横裂纹、凹坑、表面夹杂等缺陷，而且能优化浇铸工艺，提高拉坯速度，减少粘结漏钢几率。
本文分析了保护渣在连铸机中的应用。
标签：保护渣;连铸机;工艺;应用前言：連铸技术以其简化生产工序、提高金属收得率、节能降耗、提高铸坯质量和改善劳动条件等优点而得到迅速发展。
连铸采用浸入式水口和保护渣浇铸，它对稳定连铸工艺、扩大连铸品种、提高铸坯质量和产量都是一项极为有效的技术。
一、结晶器保护渣结晶器保护渣是人造渣，其主要化学成分为：CaO、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Ba2O3、Na2O、BaO、CaF2、FeO、TiO2碳粒以及有害成分P、S等，通常用于钢水连铸工艺。
保护渣加到结晶器液态钢水的表面，由于钢水的热传导，熔化并流入结晶器壁与坯壳的缝隙中。
保护渣提供结晶器壁和铸坯之问的润滑，减少钢水表面的热损失，保护表面不再氧化，还可以去除钢水中的夹杂物。
连铸保护渣应满足以下冶金功能的要求，具体包括：①对钢水表面起隔热作用;②隔绝钢液与空气接触，防止钢水氧化;③减小坯壳与结晶器壁问的磨擦;①吸收上浮到钢水表面的夹杂物;⑤控制坯壳与结晶器问的热传导。
满足上述要求的保护渣对提高连铸工艺效率和产品表面质量起着非常重要的作用。
二、连铸结晶器保护渣的作用连铸结晶器保护渣在钢水面上形成三层结构，即粉渣层—烧结层—液渣层，这三层结构对连铸坯的表面及内部质量有决定性的影响，是影响连铸机生产效率的一个重要因素.结晶器保护渣在连铸生产中具有如下作用：防止结晶器内钢液的二次氧化;在结晶器内钢液表面形成一绝热层，防止结晶器内钢液表面的凝固;吸收结晶器内钢液中上浮的夹杂物，提高结晶器内钢液的纯净度;在结晶器壁和铸坯凝固壳的间隙形成均匀的润滑层，防止产生粘结性漏钢事故;改善铸坯凝固壳与结晶器壁的传热，减少铸坯的表面缺陷.选择和应用合理的结晶器保护渣，使它们的物理、化学性质和热力学、动力学性能达到最佳，既可减少连铸坯表面的缺陷，又可防止连铸生产过程中的粘结漏钢事故.三、连铸工艺参数对保护渣性能的要求（一）普碳钢保护渣钢厂在选用保护渣时，主要根据钢种的碳含量，不同含碳量的钢种使用保护渣的性能有较大的区别。
济钢连铸保护渣的优化与应用
济钢连铸保护渣的优化与应用王玉霞（济南钢铁集团总公司技术中心，山东济南250101）摘要：介绍并分析了济钢连铸所使用的保护渣的理化性能，结合生产实际对保护渣物理性能进行研究，优化了各项性能指标，选择与应用了高碱度、低熔点、低粘度、低凝固温度的预熔空心颗粒保护渣，使铸坯一次合格率达到98%以上，消除了由此造成的漏钢事故，保证了生产的顺利进行。
关键词：保护渣；物理性能；漏钢；粘度中图分类号：TF713.3文献标识码：BOptimization and Application of Mould Casting Powder in JigangWANG Yu-xia(The Technology Center of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China)Abstract：The physical and chemical properties of mould casting powders are introduced. On the base of production practice, the analysis on physical property of protecting slag is carried out and each target is optimized. Themelting point, viscidity and freezing point is used, then the pass ratio of slab is increased to more than 98%, the accident of breaking out is avoided and the production is improved.Keywords：mould casting powder；physical property；breaking out；viscosity高温连铸坯要实现热送或直接轧制，铸坯质量必须达到无缺陷坯生产水平，因此对结晶器保护渣提出了更高要求。
保护渣的选用分析
承钢技术20 0 8年第2期连铸保护渣的选用分析郭健张兴利王琪裴正高飞( 提钒炼钢一厂) 摘要: 通过不同钢种和工艺条件对连铸保护渣选用的分析, 结合炼钢厂实际进行了保护渣工艺参数优化, 少了保护渣种类, 到了规范使用, 应了炼钢厂品种钢产量增加和新品种开发要求. 减达适关键词: 保护渣连铸工艺参数选用分析 1 前言和保证铸坯质量的关键. 2 承钢炼钢厂连铸机基本状况连铸保护浇注技术,作为连铸生产的关键技术之一,对连铸生产的顺行和铸坯质量有至关重要的影响, 其是铸坯的表面缺陷, 本上都是在尤基结晶器内形成的, 与保护渣的选用有直接关系, 同时, 护渣的基础性能, 润滑和传热特性也一直保如受到广泛的关注,连铸技术的迅速发展也对保护渣提出了更高的要求, 因此, 何根据生产实际情如承钢炼钢厂4 0吨转炉和10吨转炉系统, 0 共有连铸机6台, 中方坯连铸机5台, 板坯连铸其小机1台,总生产能力5 0万吨,0 7年实际产钢0 20 4 2万吨. o 21 连铸机主要工艺和设备参数. 况选择连铸保护渣, 减少保护渣种类, 稳定生产是褒 1 连铸机主要工艺和设备参数 2 . 炼钢厂连铸主要生产钢种 2 23 炼钢厂连铸主要生产钢种保护渣使用情况. 根据炼钢厂的实际生产情况,为减少保护渣方坯连铸机主要生产钢种HR 3 5 RB 0 , B 3, 40 H Q 3J 2 5 ,5C 4 0C 0 , M S,5 n 25, 3B4~ M 9 ,L 82 ni M V, Q , 0 2 F 5 V H B 0 ,0 2 . 3Mn N,R 5 02Mn 等种类将方坯和板坯连铸机生产的钢种除特殊要求的以外, 为普碳钢, 合金钢, 分低优质钢三个大类, 每一大类保护渣主要指标如下: 231 方坯保护渣.. 2 l 化学成分…1 3 板坯连铸机主要生产钢Q 9 , # 15 , 152 , 9L 0Q Q 4 BQ 4 CQ 3C￥9,F - ,2 5 ,50 , 35 ,35 ,2 5 , o D 1 9BC L 2 A Q 1 4 5 M 2 6 M V,8 1 20 Q 1 ,j 3 C 5, nV,5 n 0 A , 4 , 25 c - ,G一0 ￥1 . 0等一5 一普碳钢0.7 7 O. 71 14 l8 1 8 05 1 5 05 4 0 3 5 2 9 045 . 5 0. 27 0.2 35 01 —. 9 .5 1 ≥ 0 低合金优质钢O7 .8 08 .4 O8 .0 01 —. 9 .5 1 ≥ 0 0 1 —≥9 .5 1. 0 O6 .7 普碳钢保护渣适用钢种低合金保护渣适用钢种优质钢保护渣适用钢种Q 3J Q 3B Co 2 5, 25 , L 8 2 S , Mn F 5 HRB5 0, 0 2 0 2 Mn H B 3 ,R 4 0 CM490, 0Mn i 25 V, 3 MnVN, R 3 5H B 0 , 4 5 普碳钢低合金优质钢12 .7 12 .2 O9 .3 08 .4 O6 .5 07 .7 1 6 02 l0 10 3 8 3 5 2 6 01 7 .5 01— > 0 .5 1, t9 0 1 —≥9 .5 1. 0 01—≥9 .5 1. 0 01 9 .5 01 2 .2 14 O8 普碳钢保护渣适用钢种Q15 Q15 ,s 3 ,S O , 2 5 0 A 9 , 9 L s 3 0 4 O Q 3c,8 1 S 2~ 3 5 ,3 5 , Q 3 c ￥9 , ,F 1 2 5 ,5 0 ,J - . G 1 0, 4 BQ 4 C Q 2 5 ,2 o A D- , 9 BC 1 L CP 3 c 一O Q 4 5 Mn V. 5 5 , 0 2 6 Mn V 低合金保护渣适用钢种优质钢保护渣适用钢种3 炼钢厂保护渣使用过程中存在的主要问题31 方坯保护渣 . ( ) 方坯低合金钢保护渣粘度偏低, 2 耗量大, 对水口浸蚀严重, 铸坯内部大型夹杂较多. ( ) 方坯普碳钢保护渣粘度偏大, 点高, 1 熔( ) 方坯优碳钢保护渣粘度较为适中, 3 但碱度偏低, 吸收夹杂物能力偏低. 32 板坯保护渣. 熔速慢,生产Q 3JQ 3B系列钢种时铸坯凹陷 2 5, 2 5 内裂严重, 坯表面振痕深, 且多次造成角裂漏铸并钢事故断流, 能适应小方坯高拉速工艺要求, 不并且生产低碳钢种存在增碳问题. 一() 板坯普碳钢保护渣粘度较低, 点低, 1 熔熔速快, 可以适应生产Q 9 系列 1 mm n以上拉15 . /i 5 6 一承钢技术2 0 年第2期o8 护渣的粘度和凝固温度要低些,渣膜玻璃化倾向要大些, 以保证良好的润滑性能, 也要考虑高硫但钢热强度差的特点,适当调节保护渣的热阻. 另速的要求, 坯表面质量良好, 存在低碳钢种喂铸但铝线结块和增碳现象. ( ) 板坯低合金钢保护渣粘度较低, 然碱 2 虽度较高, 有一定的吸收夹杂物能力, 是耗量偏具但低, 滑能力不足, 在 2 # 结漏钢问题,润存0粘限制了拉速的进一步提高 . ( ) 板坯优碳钢保护渣粘度低, 热和润滑 3 传外, 由于高碳钢液相线温度低, 铸温度较其它钢浇种要低, 护渣性能设计也要考虑此温度的影响, 保为了防止钢水冻结,高碳钢要使用隔热性能好的保护渣, 体积密度要低. 5 连铸工艺参数对保护渣性能设计要求51 拉速. 效果良好, 以适应 4 坯的生产要求, 是由可5板但于板坯中高碳钢碳含量范围较大, 在统一问题. 存 4 不同钢种对保护渣性能设计要求连铸机的拉坯速度是连铸生产的重要工艺参数之一.随着拉速提高, 护渣耗量减少.保护渣保的消耗量是液渣渗入铸坯与结晶器之间空隙的平均量的一个量度,因此成为一个重要的过程控制不同钢种.其钢水特性及其凝固特点有别, 从而决定了对保护渣性能方面的要求. 41 低碳钢. 低碳钢高温机械性能好,凝固过程中不存在参数, 值一般要求在03 g 其. / 以上.拉坯速度提km 高则保护渣消耗降低,而保护渣的消耗量不足将导致铸坯的润滑和传热状况不良,为此选用高速连铸用保护渣时应提高其熔化速度, 降低其粘度及凝固温度, 以改善液渣的流人特性, 足液渣消满耗的要求. 同时, 为了提高熔化速度, 当减少堆应积密度,减少碳含量和增加碳酸盐含量以及选择严重的相变体积变化, 内应力及裂纹敏感性小, 故通常以较高拉坯速度进行生产,基于低碳钢本身的凝固特点和质量要求,主要考虑渣的润滑及消耗.较高拉速要求尽量增大结晶器热流, 速钢水加凝固, 止粘结漏钢, 要求保护渣结晶温度低, 防这凝固温度适中.在高速浇注时, 为使足够的液态保护渣能流人铸流和结晶器内表面之间的区域, 确保良好的润滑和足够的消耗,通常保护渣粘度选合理原料及其物性. 5 铸坯断面形状. 2 方坯与板坯的不同首先在于结晶器内腔的表择较低的范围.另外, 类钢种初生坯壳强度高, 此铸坯振痕较深, 故应使用保温性能较好的保护渣, 提高弯月面初生坯壳温度,有利于减轻振痕过深带来的危害. 因此, 铸低碳钢满足以上各要求, 连就要通过设计具有一定的传热性能, 良好的保温性能, 良好的非金属吸收, 良好的润滑和性能稳定的保护渣来获得. 42 中碳钢. 面积与体积之比即比表面不同.铸坯的比表面增加时, 护渣耗量(gm) 剧减少, 坯的比表面保k/ 2 急板小于方坯. 由于板坯比表面小, 护渣消耗快, 保进而要求较快的熔化速度.另外, 坯对所用保护渣方的粘度不是很敏感,故常使用高粘度渣以减少夹渣和浸入式水口的侵蚀, 由于方坯的比表面大, 要求的渣消耗量(gm) 少, k/ 2 较连铸过程中较容易满足相变, 体积要求. 中碳钢钢水凝固过程中发生8 强烈收缩, 此钢种裂纹敏感性大, 易产生表面裂容纹, 免纵横向裂纹是首要考虑的问题, 避为此, 中其次, 由于板坯连铸时在宽度方向上液面波动较大, 因此要求保护渣熔速较快, 以形成足够的液渣层厚度, 盖整体的钢液表面覆53 结晶器振动特性I 碳钢用保护渣选用的重点应放在控制从铸坯传往结晶器的热流上, 限制结晶器热通量, 望保护渣希具有较大热阻 . 因此, 选用凝固温度高, 晶温应结为了补偿由于拉速的提高等原因导致渣耗的下降, 些钢厂采用非正弦振动取代正弦振动.根有据非正弦振动的位移和速度曲线分析,改用非正弦振动曲线后,负滑脱时间缩短,正滑脱时间延长, 而渣耗增大 .同时, 晶器采用高频率(o 从结3o 次/ i m n以上)小振幅( 3 m) 非正弦振动, 利, +a _r 的有于减少初生凝固壳拉伸应力和减轻振痕, 高铸坯提一度也高的保护渣, 保护渣传热速度减缓, 助于使有减小铸坯在冷却过程中产生的热应力. 4 . 高碳钢 3 此钢种的特点是热强度差;浇铸温度和浇铸速度较低; 同时容易产生粘结漏钢, 高碳钢保护故渣设讨的重点应放在保证润滑上.为此, 设计该保7 一表面质量.因此, 通过改进优化结晶器振动特性, 喂铝线保护渣结块和铸坯增碳问题. 61 将方坯和板坯普碳钢和低合金钢保护渣统.. 2 一可在一定程度上减轻保护渣改善铸坯质量的负荷,结晶器振动特性可在保护渣的设计中作为参考. , 适当提高保护渣碱度, 照适应优碳钢设计, 按同时兼顾普碳钢高拉速要求 . 因此连铸用保护渣性能参数设计应综合多因素考虑, 以实际要求作为出发点, 不同钢种, 应按不同拉速, 同连铸坯断面设计保护渣系列产品, 不以求达到连铸用保护渣合理使用. 6 炼钢厂连铸保护渣工艺优化研究61 增加方坯和板坯优质钢保护渣的碱度, .3 降低熔化在保证润滑和传热效果的条件下提高吸附夹杂能力, 少铸坯内部夹杂. 减62 连铸保护渣工艺优化方案实施效果. 621 方坯和板坯低碳钢保护渣主要物化性能和.. 使用效果61 连铸保护渣工艺优化方案. 611 开发方坯和板坯低碳钢专用保护渣,解决.. 6211 方坯和板坯低碳钢保护渣主要化学成分… 表6 化学成分钢种碱度R 容重gc 3 /I n 熔点℃熔速S 粘度10 ~ P . 3 0C,aS 粒度il rl U 方坯C 0 L8 10 10 5 x 5 21 . 15 . 2 04 .5 O6 .8 + .1 005 + .1 OO 02 . 5 O3 .5 熔化良好, 结块无熔化良好 . 量结块少良好良好板坯0A 10 (9 + 9 ) 8L 8 x 4 5 4 5 一8 一承钢技术20 0 8年第2期6221 方坯和板坯普碳钢保护渣使用效果... 表 1 方坯和板坯普碳钢保护渣使用效果 1 62 .. 方坯和板坯优碳钢保护渣主要物化性能和 3 62 . 方坯和板坯优碳钢保护渣主要物化性能.. 1 3 使用效果表 1 化学成分 2 623 … 方坯和板坯优碳钢保护渣使用效果 2 表 1 方坯和板坯优碳钢保护渣使用效果 4 综上所述, 过保护渣工艺优化, 通减少了保护渣种类,成功解决了低碳钢增碳和喂铝线结块及普碳低合金钢种水口寿命低问题以及板坯 2 钢及板坯连铸机自身的特点, 出了不同钢种对保护找渣性能设计上的要求, 对炼钢厂使用的保护渣并且存在的问题结合连铸机本身的特点进行了分析. 的粘结漏钢问题, 并且提高了方坯4 内部质5钢量, 少了保护渣库存, 到了规范使用, 合炼减达符钢厂品种钢产量增加和新品种开发要求, 益显效著. 7 结论( ) 通过对连铸工艺条件的分析, 2 如拉速提高对渣耗, 流等的影响, 坯与板坯内部及外在热方因素区别的对比,铸坯断面尺寸变化及结晶器振动特性的研究,得出了适用于以上各连铸工艺参数下的保护渣性能设计特点,并且对保护渣工艺参数进行了合理优化, 生产实施, 经取得了良好效果. ( 下转1 3页) 一( ) 通过分析低, , 碳钢等钢种和方坯1 中高9 一承钢技术( i 2= . ( a SO )03 C O) 7 20 0 8年第2期蚀严重停止工作,需进一步研究侧吹自动供气模式研究以提高侧吹砖寿命. 6 结论按公式() 承钢脱氧后终渣计算, 合承钢1 对结终渣实际T e含量,得出承钢终点钢渣Mg F o饱和值在95 . %～ 1 .%之间,比终渣脱氧前平均Mg 0 4 o 饱和值l. 08 %一1.%降低约1 %. 2 4 . 7 44 采用终渣脱氧后溅渣护炉工艺对钢水氧活度. 的影响( ) 承钢半钢炼钢终渣脱氧后进行溅渣护炉 1 工艺能降低渣中T e含量. F ( ) 承钢通过对终渣脱氧降低T e 2 F 含量, 低熔点铁酸盐相比例降低,高熔点相CS Cs相较3+ 2 多, 为 5 %, CS 比例大, 渣的全熔温度平约0 且2相终承钢炼钢转炉出钢前加入焦末对终渣进行脱氧, 验炉次加入焦末1 — . gt , 试. 26 / 钢通过钢水定 5 K 氧试验: 降低钢水ao最大值5 8 p m 降低钢水a ( ) 3. p , 8 ()最小值18 p m o 3. p ,平均降低钢水a () 7 0值 2 71p 7 . m.试验证明焦末在出钢前加入, p 通过对终均提高9 ℃.且终渣比脱氧前平均M o饱和值降8 g 低约1 %, 高终渣粘度, 高溅渣护炉效果. . 提7 提( ) 通过对终渣进行脱氧, 变渣钢间氧平 3 改渣进行脱氧, 变渣钢间氧平衡, 降低钢水的自改对由氧活度有作用. 45 采用终渣脱氧后溅渣护炉工艺的护炉效果. 承钢采用终渣脱氧后溅渣护炉工艺后,溅渣衡, 均降低钢水a0值271p 平() 7.pm. ( ) 通过应用终渣脱氧后溅渣护炉工艺, 4 溅渣效果大幅提高. 目前, 承钢4 转炉(0吨) | 4 经济炉龄突破9 0 0 0炉, 原经济炉龄提高 4 0 . 较0 0炉效果较原溅渣护炉工艺有大幅提高,主要表现在如下5方面:①溅渣起渣时间快,在o _ 5 - 1 秒之间. ②溅渣时不需调渣, 直接溅. ③溅渣时间短, 在参考文献9 _ l0 o- 2 秒之间渣基本溅净. ④炉衬挂渣均匀. ⑤溅渣层耐侵蚀情况:下一炉钢出钢时炉衬观察不到砖缝. 5 存在问题【】刘钢.氧气转炉含钒炉渣相图及一些氧化物对 1 C O F0 S0 渣系性能的影响. 京钢铁学院学报,9 3 a — e 一i2 北18— 1 . 【】苏天森. 2 转炉溅渣护炉技术. 北京: 冶金工业出版社, 9 93 l 9 I. 【】杨素波, 3 陈勇等. 钢炼钢条件下的碱渣护炉技半术研究.钢铁钒钛,o 12 ( ) 2 o ,2 3 . () 采用出钢前在终渣中加入焦末脱氧, 1 同时利用出钢时转炉出钢侧侧吹搅拌后进行溅渣护炉工艺,在出钢时炉内反应剧烈,需用压渣剂压渣, 否则影响出钢. 【】Ta H a t g等. 中no 和23 4 si w na n 渣2 o 对转炉溅渣护炉的影响. 钢技术,0 4 5 鞍20 ,. ( ) 转炉侧吹砖的寿命在30 2 00炉左右因侵( 接9页) 上() 从连铸钢种及工艺参数对保护渣性能3 上的要求出发, 设计具有相应性能的保护渣, 此在基础上通过原料的合理组合完成保护渣的设计, 并且进行了保护渣的合理归类,减少了保护渣种类和库存,适应了炼钢厂品种钢产量增加和新品种开发的要求. 参考文献【】史寰兴. 1 实用连铸冶金技术】. 北京: 冶金工业出版社, 0· 25 0 【】陈家祥一2 连续铸钢手册【] M· : 北京冶金工业出版一1 — 3。
保护渣使用性能简析
斯多博格
1.17
27.38
32.05
1.18
3.61
0.8
4.0
8.78
0.30
9.2
9.7
0.10
西保
1.22
26.9
32.95
1.11
4.8
0.8
3.61
6.9
0.28
7.25
5.19
0.14
理化性能指 标
容重 （G/CM3）
半球温度 （℃）
熔速(S)
黏度 （（1300 ℃）
斯多博格
0.65
1095
摘要：本文根据酒钢CSP薄板连 铸生产实践，针对薄板连铸机的 特点、钢种浇注特性及质量控制 要求，结合我厂实际生产情况， 分析了目前保护渣在使用过程中 存在的问题，并提出了相应的预 防措施。
薄板坯连铸的特点: 薄板坯连铸结晶器采用高强度冷却, 不利于铸坯 表面质量的控制。 对薄板坯连铸,保护渣消耗量低。 薄板坯浸入式水口与结晶器宽面的距离小,容易 导致漏钢事故或铸坯表面裂纹产生。
我厂使用的保护渣主要有青岛斯多博格保护渣和 西保保护渣, 但在使用过程中发现西保保护粘度 的出厂指标与使用过程中检测的差别很大，保护 渣润滑差。
表1
R
青岛斯多博格和西保保护渣的理化性能指标
SiO2 CaO MgO AL2O3 化 Fe2O3 学 R2O 成 分 MnO Na2O K2O F C固 H2O
结论
因薄板连铸浇注工艺的特殊性，对保护渣的使用 性能要求较高，应跟多保护渣厂家进行了沟通、 改进，提高保护渣的各种理化性能指标。 针对不同钢种、拉速、合金元素含量，应选择使 用与之匹配的保护渣，尤其是保护渣的黏度、碱 度控制必须合理。 对裂纹敏感性钢种的浇注，保护渣应选用高碱度、 低黏度渣,碱度控制在1.20±0.1,黏度(1300℃)在 0.1±0.05Pa· s,熔点为1080±20℃的保护渣。
连铸保护渣技术介绍
连铸保护渣技术介绍1.连铸保护渣的作用是什么?在浇注过程中，要向结晶器钢水面上不断添加粉末状或颗粒状的渣料，称为保护渣。
保护渣的作用有以下几方面：(1)绝热保温防止散热；(2)隔开空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化，影响钢的质量；(3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物，净化钢液；(4)在结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结；(5)充填坯壳与结晶器之间的气隙，改善结晶器传热。
一种好的保护渣，应能全面发挥上述五个方面作用，以达到提高铸坯表面质量，保证连铸顺行的目的。
2.对保护渣熔化模式有何要求?在连铸过程中加入到结晶器的保护渣，要完成上述五个方面的功能，必须要求保护渣粉有规定的熔化模式，也就是要求在钢水面上形成所谓粉渣层—烧结层一液渣层的所谓三层结构。
添加到结晶器高温钢液(1500℃左右)面上低熔点(1100～1200℃)的渣粉，靠钢液提供热量，在钢液面上形成了一定厚度的液渣覆盖层(约10～l5mm)，钢水向粉渣层传热减慢，在液渣层上的粉渣受热作用，渣粉之间互相烧结在一起形成所谓烧结层(温度在900～600℃)，在烧结层上粉渣接受从钢水传递的热量更少，温度低(<500℃)，故保持为粉状，均匀覆盖在钢水面上，防止了钢水散热，阻止了空气中的氧进入钢水。
在拉坯过程中，由于结晶器上下振动和凝固坯壳向下运动的作用，钢液面的液渣层不断通过钢水与铜壁的界面而挤入坯壳与铜壁之间，在铜壁表面形成一层固体渣膜，而在凝壳表面形成一层液体渣膜，这层液体渣膜在结晶器壁与坯壳表面起润滑作用，就象马达轴转动时加了润滑油一样。
同时，渣膜充填了坯壳与铜壁之间气隙，减少了热阻，改善了结晶的传热。
随着拉坯的进行，钢液面上的液渣不断消耗掉，而烧结层下降到钢液面熔化成液渣层，粉渣层变成烧结层，再往结晶器添加新的渣粉，使其保持为三层结构，如此循环，保护渣粉不断消耗。
3.如何实现使结晶器保护渣粉形成所谓“三层结构”?要发挥保护渣5个方面功能，就必须使添加到结晶器渣粉形成“三层结构”。
连铸保护渣基础知识-
和工艺控制。
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6.液渣层厚度（mm） 液渣层厚度是保护渣的一个重要指标，液渣层厚薄决定着能否确
保铸坯充分的润滑。板坯铸机要求液渣层厚度在8-15mm之间。 7.渣耗量（kg/t） 我国渣耗量普遍采用kg/t来表示，即每吨钢消耗多少公斤保护渣。
连铸保护渣基础知识
目录简介
保护渣的基本组成 汉冶板坯连铸保护渣化学成分及性能
保护渣的主要作用及功能 连铸保护渣主要理化性能 保护渣常见的物理指标 保护渣在使用过程中的性能体现 板坯保护渣的种类
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保护渣基础知识
保护渣的基本组成
化学成份：CaO、SiO2、Na2O＋K2O、F－、C及原材料代入的杂质Al2O3 和Fe2O3（或FeO），以及根据品种特殊需要加入的其它组份如MgO、 BaO、SrO、Li2O、B2O3等。
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保护渣常见的物理指标
保护渣常见物理指标有：容重（g/cm3）、熔点、粘度、粒度 （目）、凝固温度、结晶温度、析晶温度和析晶率等。
1.容重（g/cm3） 单位是：克/立方厘米，常规上我们空心颗粒保护渣的容重在
0.45～0.9g/cm3之间； 粉渣类的比重和实心颗粒渣的比重稍大。 2.熔点（℃） 单位是：摄氏度，常规我们保护渣的熔点在900～1250℃这个范围
内，熔点的高低与保护渣的类型有关，没有一个确定标准。 一般上，高拉速用保护渣要采用熔点适当偏低的保护渣，液相线
温度低的钢种要采用熔点适当偏低的保护渣。
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保护渣常见的物理指标
3.粘度（pa.s ） 粘度是保护渣比较重要的一项指标，粘度的国际单位为：pa.s（帕.
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板坯连铸保护渣的选择与使用汪洪峰简明邹俊苏(梅山炼钢厂)摘要本文对板坯连铸保护渣的成分、性能的确定作了描述；对连铸板坯保护渣的性能与工艺条件、钢种的优化匹配进行了探讨。
1保护渣的熔化过程及作用机理1．1保护渣的熔化过程保护渣的熔化过程见下图1。
从图中可见，保护渣熔化时，在钢液面上由固态渣层(粉渣或颗粒渣)、烧结层、半熔化层和液态渣层组成；结晶器与坯壳之间的渣膜由固态渣膜和液态渣膜组成，固态渣膜又分为玻璃质膜和晶体质膜。
1．2保护渣的作用机理保护渣在熔融过程中形成粉一烧结一液渣的层状结构。
固态渣层将钢液面和液渣层绝热；液渣层可以防止钢液面被空气氧化，吸收从钢液中浮出的夹杂物包含Al2O3夹杂，还能阻止钢液面被富碳层、渣圈和固态渣层增碳；液态渣膜(厚度大约为0．1mm)润滑坯壳，随铸坯向下运行，在正滑动时将液渣吸入结晶器与坯壳间的空隙，防止粘结，有利于防止板坯粘结漏钢；固态渣膜(厚度大约为2mm)，主要是晶体质膜，调节传往结晶器的热流，使传热减少和传热均匀。
固态渣膜在浇注初期时形成，与结晶器一起上下运行，其中的玻璃质膜在多炉连浇时没有变化。
固态渣膜的厚度随粘度的升高而增加。
开浇渣有助于形成厚度适当的固态渣膜。
2保护渣成分的确定1)渣系的确定：由CaO-一SiO2一Al2O3渣系平衡状态图可确定结晶器保护渣的范围，在CaO—SiO2的范围内及含有少量的Al2O3大渣系具有合适的熔点及较强的吸附Al2O3的性能，所以基料的碱度选择在0．7～1．3的范围内。
对于低碳结晶器保护渣来说要选择导热性能好、析晶率低的渣系范围，由CaO／SiO2晶体析出与温度关系图可看出碱度在0．8～0．95的范围内渣系的析晶率为零，说明在该碱度范围内，熔融保护渣可实现较高的玻璃化率，该碱度范围内的熔融保护渣具有优良的导热功能和润滑功能。
对于中碳结晶器保护渣来说要选择低导热性能、析晶率高的渣系范围，由CaO／SiO2晶体析出与温度关系图可看出碱度在1．0以上范围内渣系的析晶率较高，说明在该碱度范围内，熔融保护渣可实现完全的结晶化，该碱度范围内的熔融保护渣具有较低的导热功能。
2) Al2O3含量的确定：由国内外各厂家的研究及经验来看，渣中的Al2O3若大于10％，则该保护渣基本不具备吸收Al2O3等夹杂物的能力。
同时渣中Al2O3对保护渣的黏度和再结晶温度有着很大的影响。
为了保证保护渣具有合适的黏度及熔点，故在选择保护渣时要求渣中的Al2O3含量不大于15％，通常要求小于10％。
3)R2O(Na2O、K2O等简称)含量的确定：渣中的R2O是影响保护渣熔点的主要成分之一，同时也会影响保护渣的黏度和对浸入式水口(铝一碳质)的侵蚀。
R2O的含量每增加1％，保护渣的熔点降低约16℃(经验数据)。
为了与合适的保护渣的熔点相适应，故在选择保护渣时要求渣中的R2O的含量在5％～15％之间。
4)F含量的确定：F在结晶器保护渣中是降低保护渣黏度的关键成分，对保护渣的熔点影响不大，同时F也是侵蚀浸入式水口的主要成分。
由国内外各厂家的研究及经验来看，F 含量控制在15％以下，通常要求小于10％。
5)Fe2O3含量的确定：保护渣中的Fe2O3虽能起到降低熔点和黏度的作用，但是它会增加保护渣的氧化性，所以通常要求控制渣中的Fe2O3含量不大于5％。
6)MgO含量的确定：MgO能替代部分CaO，降低黏度、降低凝固温度、降低熔点和提高熔化速度，还可以提高Al2O3在保护渣中的熔解速度，但MgO的含量通常应不大于5％。
7)保护渣配碳的确定：碳是控制保护渣熔化速度的主要成分，渣中的碳含量和类型不同对保护渣熔化速度的MgO控制作用是不同的。
配碳时不仅要控制碳的加入总量，还要控制碳的不同种类和粗细，通常根据不同工艺的要求复合配碳。
结晶器保护渣的成分范围见表1。
现代保护渣的发展趋势是采用复合配碳、低氟含量和低Al2O3含量。
3保护渣理化性能的确定保护渣最重要的性能是黏度、熔点和熔化速度三者的合理搭配，以保证铸坯的润滑和调节从铸坯传往结晶器的热流。
1)黏度的确定：黏度是保护渣非常重要的指标；黏度与渣膜的厚度和均匀程度有很大的关系。
黏度太大或太小，都会造成渣膜厚度的过薄或过厚，使润滑、传热不良。
根据研究经验，人们把黏度和拉速结合，把驴值作为形成稳定渣膜的判定标志：认为矽值在1～3．5范围内选择时效果较好。
此时液渣膜厚度、结晶器传热、结晶器温度波动最小。
2)熔化温度(即半球点)的确定：保护渣的熔化温度过高不利于渣子的熔化，熔化速度减慢，形成的液渣层减薄，流入结晶器与铸坯之间的液体保护渣减少，保护渣的润滑性能减弱，易导致坯壳与结晶器壁之间的粘结，产生粘结漏钢。
保护渣的熔化温度过低，熔化速度加快，液渣层增加，流入结晶器与铸坯之间的液体保护渣增加，保护渣膜增厚，结晶器内的热传输增大，将导致横向热梯度增加，使初生凝固坯壳传热不均，产生表面纵裂。
此外，熔化温度较低，熔化速度加快，粉渣层很快消失，保护渣的消耗量增加，液渣层也易结壳。
根据经验，保护渣的熔化温度应不高于结晶器出口铸坯的表面温度，还要与钢种的液相线温度相吻合。
3)保护渣的熔化速度：保护渣的熔化速度决定了液渣层厚度和保护渣的消耗量。
如果熔化速度过快，粉渣层不易保持，使热损失增大，液渣面易结壳，可能导致夹渣；熔化速度过慢形成液渣层过薄。
过快过慢地熔化速度都容易造成渣膜的厚薄不均。
保护渣的熔化速度与熔化温度、铸坯断面、拉速等密切相关。
铸坯断面小，拉速高，熔化速度要求快；保护渣熔化温度低，熔化速度快。
4保护渣与连铸工艺及钢种的匹配4．1保护渣与连铸工艺的匹配保护渣选用适当与否，对连铸生产和铸坯质量产生重要的影响，保护渣的选用一定要将保护渣韵性能与具体的连铸工艺条件，包括钢水成分、振动参数、拉坯速度等合理匹配，才能实现高效、高质量连铸。
从连铸保护渣的发展及连铸生产实践来看，单纯改变保护渣性能都不能收到理想的效果。
只有综合考虑各种工艺条件的影响，运用系统工程的思想，把保护渣的性能优化与其他工艺条件有机地结合起来，达到优化配合，才能实现铸坯质量与连铸效率的成功控制。
生产中合适的保护渣的消耗量和液渣层厚度是保护渣性能的最直接反应。
保护渣的消耗量是受保护渣的黏度和熔点直接影响的一个重要指标，保护渣的耗量是衡量润滑能力的重要基准。
合适的消耗量对防止漏钢事故的发生以及提高铸坯表面质量有很大的帮助。
合适的消耗量一般为0．46～0．52kg／m2。
液渣层厚度是受保护渣的含碳量和碳的种类及质量影响的一个重要指标，液渣层太厚，形成的渣圈大；液渣层太薄，液渣太少，不能均匀流入铸坯与结晶器壁之间的空隙，这会引起铸坯表面缺陷如板坯纵裂、偏离角纵裂漏钢和粘结漏钢，合适的液渣层厚度一般是8～15mm。
生产中要特别注意保护渣液渣层厚度虽然合适但消耗量明显减少的情况，这是保护渣吸收了Al2O3后，黏度增大，液渣流入困难所致，此时应及时换入新渣，以防漏钢。
4．2钢种对保护渣性能的要求不同钢种对保护渣性能有不同的要求，下面以梅山炼钢厂常规生产的三类钢种进行分析。
1)低碳铝镇静钢(％C<0．08)：这类钢处于临界包晶成分之外，凝固过程中不存在严重的相变体积变化，纵裂倾向小，其对保护渣性能的要求是尽量增大结晶器热流，加速钢水凝固，防止粘结漏钢。
要选择润滑性、导热性好、低碱度、低析晶温度的保护渣，以保证坯壳强度和润滑。
2)中碳钢(0．08<％C<0．18)：这类钢存在包晶凝固行为，有较严重的纵裂倾向，需要限制结晶器热通量，否则易产生纵向裂纹。
因此要求保护渣具有较大热阻，实现结晶器的“弱式冷却”。
提高保护渣膜凝固时的结晶化率，可实现结晶器的“弱式冷却”。
在提高渣膜结晶化率上面，可以通过调整保护渣性能，如适当提高保护渣碱度，提高保护渣结晶温度，降低保护渣黏度。
也可以在保护渣中添加某些起形核作用的化合物或金属粉末，促进晶粒形成来实现。
注意黏度不宜太低，因为黏度太低会引起渣膜厚度不均，导致传热不均，引起不均匀凝固。
渣子黏度与拉速乘积应控制在0．25～0．35。
3)结晶器喂稀土钢：由于稀土元素熔点、燃点较低，在连铸喂丝过程中极易氧化形成高熔点夹杂物，上浮至液面被保护渣吸收，改变了保护渣的性能，液渣流动性变差，消耗量减少，表层结壳，造成铸坯表面裂纹增多；或夹杂物卷入弯月面初生坯壳，导致铸坯表面和皮下出现夹杂，严重时会引起粘结漏钢。
因此连铸稀土钢保护渣初始碳和碱度不宜太高，此外由于Re x O y在3％一5％时对保护渣有一定的助熔作用，因此保护渣的熔点和黏度不宜太低。
4．3梅山板坯连铸保护渣性能分析由表2可以看出，梅山低碳钢保护渣性能指标基本在优化范围内；稀土钢和中碳钢保护渣性能指标大部分在优化范围内，但稀土钢保护渣的熔点、熔速及黏度偏低，中碳钢保护渣的结晶温度和碱度偏低。
现场的实际生产也证明稀土钢保护渣熔化慢、液渣流入不足，保护渣变性快，操作难度大；中碳钢铸坯表面纵裂多。
因此我们对稀土钢保护渣和中碳钢保护渣的性能进行了优化。
优化后中碳钢保护渣的主要指标为：保护渣熔点1120±40％、熔速30±5(1350℃)、黏度0．17(1300℃)、结晶温度1180±40℃、保护渣碱度1．20±0．05。
稀土钢保护渣的主要指标为：保护渣熔点1100．1150℃、熔速40±5(1350℃)、黏度0．20～0．30(1300℃)、初始碳2％左右、保护渣碱度1．10左右。
5结论板坯连铸保护渣的选用正日益成为板坯连铸工艺的重要组成部分，保护渣选用适当与否，对连铸生产和铸坯质量产生重要的影响。
板坯连铸保护渣选用时要将具体的工艺条件与保护渣性能有机地结合起来，合理匹配。
参考文献1 卢盛意．板坯连铸保护渣的选用．连铸，2002，32 姜学峰，宋满堂．本钢结晶器保护渣国产化研究．本钢技术，2001，9257。