连铸理论及工艺-结晶器保护渣

结晶器保护渣的性能和特性

结晶器保护渣的性能和特性1.简介在连铸生产中结晶器保护渣起着主要作用。

保护渣从结晶器顶部加入，向下移动逐步形成烧结层，熔融层和液渣层（见图1）。

液渣渗入结晶器铜板与坯壳之间，润滑坯壳。

但是，大部分的液渣进入铜板与坯壳之间后，遇水冷结晶器铜板凝结并形成玻璃状的固态渣膜（大约2毫米厚）。

薄液渣膜（大约0.1毫米厚）与坯壳一起移动并为其提供液态润滑。

同时，玻璃渣也可部分结晶。

一般认为固渣膜附在结晶器壁上，或者如果移动，一定比坯壳的速度慢得多。

结晶器振动防止坯壳粘结在结晶器上。

固渣膜的厚度和特性决定水平热传递。

总之，液渣膜控制润滑，固渣膜控制水平热传递。

图1：结晶器内形成的各种渣层一般认为液渣层厚度dpool应超过振幅，才能保证保护渣渗透良好（如坯壳的润滑），一般建议采用厚度>10毫米。

液渣层厚度影响渗入结晶器铜板与坯壳之间的液渣量和从钢水进到液渣中的夹杂物数量。

连铸生产中保护渣有下列功能： 1） 2） 3） 4） 5）防止弯月面钢水被氧化保温，防止弯月面钢水表面凝结提供液渣润滑坯壳对浇铸钢种提供最佳水平热传递吸附钢水中的夹杂物所有上述功能都很重要，但在日常生产中最重要的润滑和水平热传递。

影响保护渣性能的基本因素如下：・浇铸条件（拉速，Vc，振动特性）・钢种和结晶器尺寸・结晶器液位控制（可导致振痕等）・钢流，其紊动可导致多种问题，如气泡和夹渣由此可见，要有效执行上述工作需要优化保护渣的物理性能。

结晶器保护渣的构成如下：70% (CaO+SiO2)， 0-6％MgO，2-6%Al2O3， 2-10％Na2O(+K2O), 0-10%F带有其他添加物，如 TiO2, ZrO2, B2O3, Li2O和MnO。

碱度（％CaO/%SiO2）范围为0.7-1.3。

碳以焦碳，碳黑和石墨方式加入（2-20%），1）可控制保护渣的熔化速度，2）可在结晶器上部形成CO（g），防止钢水氧化。

碳以固定碳方式存在于保护渣中，因而可防止保护渣结块，直到最后氧化掉。

结晶器保护渣

结晶器保护渣
目录
1.保护渣的冶金功能 5.保护渣对铸坯质量的影响
2.保护渣的基本特性
6.保护渣的选择和使用
3.保护渣的类型
7.保护渣的性能评价
4.保护渣和连铸浇注条件之间的关系
保护渣作用机理
保护渣在结晶器中的行为：
加入保护渣
钢水提供热量
形成三层结构
保护渣的铺展性
保护渣作用机理
保护渣使用过程中需要测定的参数：
6
. 保护渣的选择和使用 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 測結晶器中總熱流值結晶器銅板溫度變化與其位置和時間的關係保護渣消耗量與澆鑄拉速的關係保護渣在彎月面區的積聚（渣圈問題）檢測鑄胚在彎月面的振痕結晶器和鑄胚間的摩擦力和拉速的關係鑄胚表面溫度在長度和寬度的變化裂紋的類型,頻率和嚴重性可見氧化物缺陷的頻率
不大于350x10-3N/m
弯月面曲率半界面特性径
吸收夹杂物能力吸收夹杂后性能稳定夹渣
保护渣种类
优点
缺点铺展性差、污染环境、易吸水
应用
粉状保护渣
3 . 保护渣的类型
颗粒保护渣预熔型保护渣发热型保护渣高速连铸保护渣表面无缺陷铸坯保护渣特殊钢连铸保护渣无氟保护渣流动性强、成分均匀，耗量少成渣均匀性好形成液渣快满足高速连铸能减少铸坯表面缺陷减少钢液增碳减少水污染、降低铸坯夹杂
含氟量的选择：
6
. 保护渣的选择和使用连铸结晶器保护渣中一般是依赖氟化物来调节熔点、黏度。 a、浇注过程中保护渣中的氟化物大约有20%~30%溶入二冷水中，造成水污染，如果循环使用会腐蚀铸机，降低铸机寿命。 b、污染环境，对人体有害； c、F-是侵蚀浸入式水口的主要成分。一般来说F-含量要控制在10%以下，不得大于15%，如果是采用低氟或者无氟保护渣，二冷水的成本可节约90%，而且由于减轻了铸机的腐蚀，使得设备维修成本降低，喷嘴寿命延长。

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。

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究

板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究随着不断发展的钢铁行业，板坯连铸结晶器已经成为一种常用的设备，用于生产高品质的板坯。

然而，一些现象，如回转炉渣卷渣的破裂和渗漏，已经引起广泛的担忧。

因此，有必要研究这种现象的影响因素，以保护渣卷渣免受损害。

研究表明，连铸结晶器中出现渣卷渣破裂和渗漏的原因有很多。

首先，主要原因是结晶器内部压力太大，导致渣卷渣破裂。

其次，渣卷渣不足，以及渣卷渣中残存的气体，也会导致渣卷渣破裂。

此外，渣卷渣不能正确维护，也会导致渣卷渣破裂。

另外，也存在其他一些因素，会导致渣卷渣渗漏。

首先，结晶器周围的温度过高，导致渣卷渣失去弹性，从而导致渗漏。

其次，渣卷渣中残存的气体不能被及时排出，也会导致渗漏。

此外，表面污染也会导致渣卷渣渗漏。

要保护渣卷渣，最主要的是正确维护。

首先，应检查结晶器内部压力，以确保安全，并确保渣卷渣可以有效地均匀分布。

其次，渣卷渣必须按规定的时间、频率和数量添加和更换，以确保渣卷渣充足。

此外，必须确保渣卷渣处在适宜的温度下，以减少渗漏。

最后，要定期检查渣卷渣表面，确保表面无污染危害。

本文研究了板坯连铸结晶器保护渣卷渣的影响因素。

渣卷渣可能会破裂和渗漏，这种现象的原因有多种，其中主要原因是结晶器内部压力太大，以及渣卷渣不足、渣卷渣中残存的气体以及维护不当。

要保护渣卷渣，主要是正确维护，如检查结晶器内部压力，按时、按频率、按数量添加和更换渣卷渣，保持温度适宜，以及定期检查渣卷渣表面，以防止渣卷渣受损害。

以上就是关于《板坯连铸结晶器保护渣卷渣及其影响因素的研究》的3000字文章。

结晶器保护渣概要课件

流动性好可以保证保护渣在结晶器内形成均匀的膜，减少偏析和裂纹的产生；粘附性好可以增强保护渣与结晶器表面的附着力，防止脱落；热稳定性好可以保证保护渣在高温下仍能保持稳定的物理性能。
保护渣的粒度与结构
保护渣的粒度大小和结构对保护渣的功能和性能有重要影响。
粒度太大会影响保护渣的流动性，粒度太小则会影响保护渣的粘附性和热稳定性。
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结晶器保护渣的化学组成与物理性能
保护渣的化学组成
保护渣主要由硅酸盐矿物、玻璃相、碳质材料等组成。
不同种类的保护渣的化学组成不同，主要通过改变硅酸盐矿物和玻璃相的比例来调节保护渣的物
理性能。
碳质材料在保护渣中主要起到粘结剂的作用，提高保护渣的粘度
和稳定性。
保护渣的物理性能
保护渣应具有良好的流动性、粘附性和热稳定性。
均匀性
保护渣在结晶器中的分布应尽可能均匀，以避免局部过热或产生偏析。可以通过优化保护渣的粒度、密度和流动性等性质，以及采用先进的给料装置和工艺控制技术，来提高保护渣的均匀性。
保护渣的粒度与结构调整
粒度
保护渣的粒度对其流动性和吸收能力具有重要影响。可以根据结晶器的尺寸和工艺要求，选择合适的粒度分布，以提高保护渣的流动性和吸收效果。
保护渣在结晶器中能够对钢水流动起到稳定作用，主要表现在以下几个方面
保护渣能够吸收钢水表面的渣子和杂质，减少钢水流速的变化，稳定钢水流动；
保护渣能够覆盖和保护钢水表面，减少钢水的蒸发和流动，稳定钢水温度；
保护渣能够通过自身形变和与结晶器壁的摩擦，消耗铸坯表面的液态薄膜，有利于结晶器振动，稳定铸坯形状和尺寸。
保护渣的结构应尽可能均匀，避免出现大颗粒聚集和空隙。
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连铸结晶器保护渣

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连铸技术
炭质材料对熔化速度的影响规律是：炭量越多，炭的粒度越小和比表面积越大，则降低熔化速度的作用越强烈。常用的炭质材料降低熔化速度的顺序是：碳黑>高炭石墨> 土状石墨。。
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3.3 保护渣粘性特征
连铸技术
保护渣粘度是控制结晶器与铸坯之传热和润滑的重要参数。粘度过大，熔化的保护渣不易渗入结晶器和铸坯之间的缝隙内，铸坯的润滑条件恶化，导致坯壳不易从结晶器内拉出，甚至造成粘性漏钢事故。粘度过低，熔化的保护渣大量流入结晶器和铸坯之间，铸坯润滑和传热不均，导致表面裂纹产生，产生废品。
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连铸技术
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硅氧离子团结构图
连铸技术
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氧化物对保护渣熔体网络的作用
连铸技术
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3 连铸保护渣的物理和化学性质
连铸技术
连铸过程对保护渣的物理及化学性质有一定的要求。保护渣的熔化温度、粘度及表面张力的大小取决于渣的化学成分。保护渣的研制和使用过程要对其密度、熔化温度、粘度、表面张力和溶解吸收非金属夹杂物能力等基本性质进行测定。除了上述几个基本性质之外，保护渣的熔融速度、熔融模型以及导热性也是衡量保护渣性能的主要指标。
用于连铸保护渣的原材料种类繁多，分为天然矿物（如石灰石、萤石、硅灰石、石英砂等）和人造矿物（工业废渣、水泥熟料、玻璃粉、人造硅灰石等）。
6Leabharlann 连铸技术保护渣组成、性能与原料选择之间的关系
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连铸技术
保护渣的物性指标主要包括成分、熔点、熔速、粘度等，这些指标主要取决于 CaO、SiO2、 Al2O3的百分含量、组成助熔剂和熔速调节剂的成分及加入量。不同的钢种、断面或拉速对保护渣的特性要求差别比较大，相应地，保护渣的化学成分变化也很大。

连铸保护渣的生产工艺

连铸保护渣的生产工艺连铸保护渣是连铸过程中不可或缺的关键辅助材料，其作用主要是在钢铁液与连铸机结晶器之间形成一层保护层，防止钢液氧化，并保证钢液稳定地流入结晶器，以保证连铸过程的正常进行。

连铸保护渣的生产工艺包括原料选择、配方设计、生产工艺、炉渣调理等几个方面。

首先是原料选择。

连铸保护渣的主要原料是渣钢、炉渣和添加剂等。

渣钢是由废钢进行冶炼得到的一种含有铁元素的材料，可以作为连铸保护渣的基础原料。

炉渣是冶炼过程中产生的一种富含氧化物的物质，可以提供向连铸钢液中添加氧化物的功能。

添加剂是根据具体要求选择的，可用于调整保护渣的流动性、温度、粘度和氧化物的含量等。

其次是配方设计。

连铸保护渣的配方设计主要考虑到保护渣的基本性能和冶炼过程的要求。

一般情况下，保护渣的基本性能包括熔点、粘度、密度、流动性、氧化性和还原性等。

配方设计的关键是确定渣钢、炉渣和添加剂的比例，以及各种原料的化学成分。

这需要根据不同钢种、冶炼工艺和连铸机设备的特点进行合理的配方设计。

然后是生产工艺。

连铸保护渣的生产工艺主要包括预处理、原料混合、炉渣调理、炉渣铸造和炉渣加工等步骤。

预处理主要是对原料进行筛分、破碎和干燥等处理，以提高原料的活性和可操作性。

原料混合是将经过预处理的渣钢、炉渣和添加剂按一定比例混合均匀。

炉渣调理是将混合好的原料送入炉渣铸造中，通过炉体的高温熔融和冷却过程，形成连铸保护渣。

最后是炉渣加工。

连铸保护渣在生产过程中需要经过一系列加工步骤，以获得符合要求的颗粒度和流动性。

加工步骤主要包括炉渣破碎、筛分、磁选和加热等。

炉渣破碎是将铸造好的保护渣进行碾压和破碎，得到符合要求的颗粒度。

筛分是将破碎后的保护渣按不同颗粒大小进行分级，以获得合适的颗粒粒径。

磁选是对炉渣中的磁性物质进行去除，以保证保护渣的纯净度。

加热是对筛分好的保护渣进行烘干，以提高保护渣的流动性和反应活性。

总的来说，连铸保护渣的生产工艺主要包括原料选择、配方设计、生产工艺和炉渣加工等几个方面。

对连铸结晶器保护渣渣层分析

对连铸结晶器保护渣渣层的分析[摘要]连铸结晶器保护渣的主要功能包括：使结晶器壁与铸坯壳之间保持润滑；控制结晶器与铸坯之间的热交换；保持结晶器顶部处于绝热状态；防止钢水二次氧化；吸收钢水中上浮到液面的夹杂物。

其中两个最为重要的功能是保持结晶器壁与坯壳间的润滑和控制传热。

[关键词]连铸结晶器保护渣铸坯中图分类号：tf777.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）07-0256-011、引言固态结晶器保护渣的结晶比对铸坯与结晶器之间的热流量有重要影响。

某些特定钢种的保护渣是根据该钢种特有的冷却条件而设计的。

有鉴于此，结晶器保护渣的组织结构和凝固特性具有重要意义。

结晶器保护渣中的晶体成分愈多，结晶器保护渣结构愈疏松，从而降低保护渣内的辐射传热。

中碳钢结晶器保护渣具有较高的结晶比，保护渣层内的传热较为均匀，有利于降低连铸坯内的纵裂纹的形成。

结晶器凝固保护渣的取样位置位于结晶器以下部位。

通过分析渣样横截面可以看出沿渣膜厚度方向存在着不同的结晶形态。

对于非中碳钢结晶器保护渣而言，并不需要太高的保护渣结晶比。

实际上在铸坯壳出结晶器之前要达到足够的厚度常常需要较高的传热速率。

因为浇铸这些钢种时的拉坯速度较高（>1.3m／min）。

现已对结晶器保护渣的结晶情况即结晶倾向进行了实验室和工厂的实验研究。

试验室的大部分试验研究，均是在对保护渣控制加热或控制冷却的试验条件下进行，然后再对凝固的保护渣进行分析研究。

在对保护渣的结晶研究中广泛使用了差热分析方法（dta）。

在本研究中，为了确定液态结晶器保护渣在冷却时的结晶温度，在实验时将保护渣的温度变化与参照试样进行了对比。

采用差热分析的方法研究表明，结晶器保护渣的结晶趋势随cao／sio2的比值、li2o、tio2和zro2含量的增加而增强，随b2o3含量的减少而增强。

fonseca等人对自己所采取的保护渣样进行了研究，结果表明，中碳钢保护渣结晶层厚度和保护渣层总厚度均比低碳钢保护渣高。

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。

结晶器保护渣课件

择和
（2）中间包水口要对中。
使
（3）选择合理的水口尺寸及插入深度。插入深度不
用
到位，造成结晶器液面翻卷，液渣层厚度不均
匀，使铸坯产生大量缺陷。
（4）稳定拉坯速度。
（5）振动参数应与保护渣相适合。
2（2 6）控制好塞棒吹氩。
保护渣在实际操作中应注意的问题：
除了工艺条件的保证和匹配外，实际连铸操作中
结晶器断面形状和尺寸
4
单位比表面积传热是结晶器断面形状和尺寸对
.
保
连铸保护渣的要求的重要参数。大断面的结晶器
护
单位比表面积传热小，铸坯凝固速度慢，为了保
渣和连
证铸坯出结晶器时能够有足够的坯壳厚度，相应的延长铸坯在结晶器内的时间，要求拉速相对较
铸
低，另外，应适当增加碳含量，降低熔速，保证
浇
熔渣的供给和消耗平衡。
.
保护
2. 結晶器銅板溫度變化與其位置和時間的關係
渣
3. 保護渣消耗量與澆鑄拉速的關係
的选
4. 保護渣在彎月面區的積聚（渣圈問題）
择
5. 檢測鑄胚在彎月面的振痕
和
6. 結晶器和鑄胚間的摩擦力和拉速的關係
使用
7. 鑄胚表面溫度在長度和寬度的變化
8. 裂紋的類型,頻率和嚴重性
9. 可見氧化物缺陷的頻率
含量和采用有效的保护浇注办法来减轻TiN 的生成。
21
保护渣的使用：
1.正确使用保护渣的工艺条件
6
（1）保持结晶器内液面稳定。结晶器壁与坯壳之间
.
保
渣膜均匀，以保证其均匀传热。结晶器内液面
护
波动大时，不仅铸坯表面和皮下产生大量缺

连铸保护渣的基本功能及其在结晶器中的行为

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1 绪论 (1)1。

1连铸保护渣的基本功能及其在结晶器中的行为 (1)1.1。

1连铸保护渣的作用 (1)1。

1。

2连铸保护渣在结晶器内行为 (2)1.2裂纹敏感性钢种连铸面临的问题 (4)1。

3连铸保护渣结晶性能的研究现状 (6)1。

3.1影响连铸保护渣结晶特性的因素 (6)1.3。

2连铸保护渣结晶性能对传热的影响 (7)1。

3。

3结晶器中保护渣控制传热的途径 (8)1.4国内外关于保护渣凝固收缩性能的研究 (9)1。

5本课题的来源、研究的主要内容 (11)2 实验方案与设备 (12)2.1保护渣凝固收缩性能的测试方案 (12)2。

1.1保护渣体积变化率的评价方法 (12)2。

1。

2保护渣结晶体、玻璃体密度的测试方法 (12)2.1.3实验过程中渣样的对比研究方案 (14)2。

2实验渣成分的设计 (15)2. 3与保护渣结晶性能相关的参数的测定 (18)2.3。

1保护渣定点粘度、粘温曲线的测试 (18)2。

3.2保护渣熔化温度的测试 (20)3 实验结果及分析 (22)3.1相同渣系组分对结晶性能、凝固收缩性能影响的探讨 (22)3.2不同渣系的保护渣凝固收缩性能的探讨 (27)3。

3不同冷却速度对凝固收缩性能的影响的探讨 (28)4 结论 (30)5 致谢 (30)参考文献 (32)1 绪论连铸保护渣是连铸过程中关键性辅料，对连铸工艺的顺行和铸坯表面质量的控制具有重要影响。

保护渣从加入到离开结晶器这一过程中所发挥的作用可归结为：对结晶器钢液面绝热保温，避免钢液凝固；保护钢液面不受空气二次氧化；吸收钢液中上浮的夹杂物；润滑运动的铸坯；均匀和调节凝固坯壳向结晶器的传热.在上述诸多功能中,最重要的是润滑铸坯和控制传热两大特性。

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。

结晶器保护渣

结晶器保护渣(mould fluxes)在连续铸钢过程中，置于结晶器内的钢液面上用以保温、防氧化和吸收非金属夹杂的物料。

自20世纪60年代初连铸首次采用浸入式水口和结晶器保护渣进行浇注以来，保护渣技术得到了不断发展，研制出了适应不同铸坯断面、钢种和浇注工艺的保护渣，使铸坯表面质量得到极大改善，并逐渐达到铸坯表面无缺陷。

结晶器保护渣的基本功能有：保护结晶器弯月面钢液不受空气的二次氧化；具有良好的铺展性能和绝热保温性能，防止钢液面凝固或结壳；能良好地吸收上浮至弯月面的非金属夹杂物；控制铸坯向结晶器传热的速度和均匀性以减少热应力；具有良好的润滑铸坯的功能，以便能使之顺利地从结晶器内拉出。

分类及组成自保护渣问世以来，所研制的保护渣基本上以SiO2一CaO一Al2O3三元系为基，再添加各种助熔剂、骨架材料和发热材料配制而成，大体上可分成3类：(1)发热渣。

以硅酸盐、氟化物为主配入金属粉和氧化剂。

特点是成渣快，但成本高、烟雾和火焰大，易使钢中夹杂物增多。

发热渣曾经在前苏联广泛使用。

(2)熔融液渣。

使用时必须增添熔渣设备，既费事，成本又高，已不再使用。

(3)固体绝热渣。

广泛使用的保护渣基本上属于此类。

它以硅酸盐为主，以氟化物、苏打等低熔点物质作助熔剂或稀释剂，再配加炭质材料起隔离、骨架和绝热的作用。

固体绝热渣在结晶器内钢液面上熔化后形成多层结构，能充分发挥保护渣的各项功能。

(见图)按加工方式和存在的形态，固体绝热渣可分为粉末渣和颗粒渣、预熔型粉末渣和颗粒渣几大类。

预熔渣具有成分均匀、在熔化过程中无分相和化学反应、不易吸潮及玻璃性能良好等优点。

固体绝热渣的化学组成见表。

根据不同钢种、断面和浇铸工艺可作相应的调整和规范。

结晶器保护渣示意图性能及其与连铸工艺参数的关系结晶器保护渣应具有优良的物理特性：(1)熔点。

根据拉速和钢种的不同，结晶器保护渣的熔点可在900～1200℃间变动，决定熔点的主要根据是渣膜随铸坯出结晶器时要保持液态。

保护渣对铸坯质量和连铸过程的影响

保护渣对铸坯质量和连铸过程的影响摘要：连铸结晶器保护渣是一种以硅酸盐为主体，以多种化学助剂为主体的功能性物质，并以碳质物质为主体构成的人造渣层。

随着我国钢铁工业的迅速发展，对钢坯的质量和连铸工艺提出了更高的要求。

但当前，连铸过程中，保护渣物化特性、连铸工艺平稳运行和铸坯质量三者间的内在联系，已经成为制约连铸工艺进步的重要因素。

如何充分利用连铸保护渣的各项功能，提高铸坯表面质量，保证不同品种钢的正常使用，已成为当今广大炼钢厂必须重视的重要课题。

关键词：保护渣；铸坯质量；连铸过程由于简化了生产流程，提高了金属产量，节约了能源，改善了钢坯质量，使连铸技术在工业上获得了快速的发展。

20世纪，全球连铸率的平均水平是86%，其中27个工业国家的连铸率超过了90%（也就是完全连铸）；中国的钢铁企业在新世纪也已实现了90%以上的连铸率。

我国是世界上最大的钢铁国之一，其在连铸中的应用已超过30年。

该工艺在保证连续铸造工艺稳定性、拓宽铸坯品种、改善铸坯质量、改善铸坯产量等方面具有十分重要的作用。

可以说，现在的铸造工艺和这一技术密不可分。

所以，在现代连铸生产中，采用了保护渣工艺，并将其纳入了高科技的范畴。

世界上许多国家都在这方面投入了巨大的资源和人力，对保护渣进行了深入的研究和开发，使保护渣工业化和商品化，从而使保护渣的工业和商品化得到了极大的发展。

1保护渣的作用及其基本原理目前，在连铸过程中，采用浸入式水口、保护渣浇注等工艺，对改善铸坯质量起着重要作用。

保护渣具有保温隔热，防止钢表面结皮，隔绝空气，防止钢液二次氧化，吸收钢液中的夹杂物，润滑并保护坯壳，提高连铸坯的凝固及传热性能。

在结晶器内添加粉末状固体保护渣后，在钢液的作用下，钢液表面很快就会生成一层液渣。

在液渣层之上、粉煤灰层之下的烧结层是以疏松的保护渣为主的。

在连铸过程中，钢液在连铸过程中逐步形成了一层钢壳层。

在钢液与保护渣界结合的部位，形成了一层钢坯壳，起到了隔绝空气，防止了二次氧化的作用。

连铸理论及工艺-结晶器保护渣

连铸理论及工艺
流入坯壳和结晶器间隙内的液态渣形成渣膜，以控制铸坯向结晶器传热速度，保持坯壳均匀生长。

2010-11-293
两
这是一个以硅灰形态存在的低熔化温度区，，恰与保护渣碱度要求相
℃：
：
A
B
11
几种保护渣成分范例：
2010-11-2917
几种主要助熔剂对保护渣熔化温度的影响规律
熔化速度
保护渣熔化速度的影响因素
31
32
凡是能向炉渣中提供多余氧离子和取代氧离子的物质，均可以使炉渣粘度降低。

这些物质包括几乎所有的碱金属氧化物和碱土金属氧化物。

保护渣粘度测定方法
z 熔渣吸收Al 2O 3的量主要取决于
α。

本图表示的是根据上式计算得到的不同α（或β）的保护渣，Al 2O 3随时间的变化。

其中α和β具有相同的意义，β的量纲为g/(cm 2.s)。

α和β表征保护渣吸收Al 2O 3能力的大小，其值主要受化学成分的影响。

40
2010-11-2941
2010-11-2950。

连铸工艺、设备--07连铸保护渣及覆盖剂

5.表面增碳
由于浇注过程中，保护渣熔化性能不良，液渣层过薄，造成钢液与含碳保护渣或富碳层相接触而渗碳。增碳对低碳钢和超低碳钢危害更大，
对此类还应注意选用低碳或无碳保护渣。
二．使用过程对保护渣的评价
1.保护渣的消耗量。
在不断均衡地向结晶器加入保护渣的情况下，消耗量在0.3～0.5kg∕t钢。
5.结晶器铜壁温度。
在板坯连铸机或大方坯连铸机的结晶器铜壁内，安装若干对热电偶，将热电偶信号引入计算机。若结晶器某部分热电偶所测温度突然明显升高，说明该处铸坯凝固壳断裂，钢水与铜壁接触所致。就保护渣影响而言，是由于液渣层过薄或渣膜厚薄不均所造成。
三．选用保护渣的对策
选用思路：
一般是依据钢种、铸坯断面、浇注温度、拉坯速度及振动频率等工艺参数和连铸设备条件来考虑。当这些条件与某些生产厂条件相当时，可以选用已使用过的保护渣，但使用时还应根据铸坯质量进行适当的调整。这是因为保护渣对操作因素的综合影响是非常敏感的。
1.低碳铝镇静钢用保护渣
低碳铝镇静钢的特点是Al2O3类夹杂物含量较高，为保证钢板的表面质量和深冲性能，
需要把连铸坯中Al2O3 Al2O3夹杂物降低到较低水平。就保护渣而言，应选用碱度较高，
粘度较低，原始渣中Al2O3较低的保护渣，使熔渣吸收Al2O3夹杂物的速度较快，渣耗较大，液渣层的更新较快。
C.熔化均匀性
要求能均匀熔化，铺展到整个钢液面上，并能沿四周均匀地流入结晶器与坯壳之间。
2.粘度
粘度是保护渣重要物性之一，它直接影响到铸坯振痕的形成和渣膜的润滑作用，以及渣吸收夹杂物的能力。浇注条件一定时，渣膜的厚度和均匀程度与熔渣的粘度有很大关系。熔渣粘度过大或过小，都会造成铸坯表面渣膜的厚度过薄或过厚，使润滑、传热不良，甚至导致坯壳产生裂纹。

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”。

板坯连铸结晶器内保护渣模拟方法的研究

连铸结晶器是生产轧制板坯的重要设备，它可以完成大量的连续过程，如熔炼、坯料分级、坯料结晶和后续的熔炼真空枕头等，临时渣模的
条件直接影响着生产轧制板坯的质量，其中渣模方案的设计是非常重
要的一环。

目前，业内主要采取的渣模方案是基于试算法，并且在实
践中没有一种完整、可靠的仿真技术，使得渣模设计缺乏科学依据，
甚至影响了连铸结晶器正常运行，因此渣模优化设计尤为重要。

为了改变试算法设计渣模方案的局面，提高渣模方案的可靠性，模拟
方法在连铸结晶器临时渣模方案的优化设计中起到了关键作用。

首先，根据连铸结晶器实际工况，构建渣模模拟的流体动力学模型，包括坯
料流动和渣模形成过程，以及渣鼓流动规律等。

其次，建立渣模模拟
仿真模型，结合连铸结晶器实际工况，考虑到渣模结构对流体动力学
和坯料分布的影响，反复运行仿真模型求解各类参数，以及搜索降低
板坯缺陷次数的解决方案，最后根据仿真结果确定最优渣模方案。

本文研究了连铸结晶器内保护渣模的拟方法。

上述工作主要可以从三
个方面进行总结：构建实际工况的流体动力学模型，对渣模的形成以
及流动过程进行模拟；建立渣模模拟仿真模型，考虑渣模结构对流体
动力学和坯料分布的影响，进行不断优化；最后根据仿真结果确定最
优渣模方案，提高连铸结晶器板坯质量。

本文研究提出的模拟方法，
可以更准确的捕捉渣模的形成和流动规律，从而保证连铸结晶器的正
常运行，同时降低板材质量缺陷次数，可谓一举两得。