保护渣简介

保护渣的性能测定

一、保护渣的作用

1）绝热保温

向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，减少钢液热损失。由于保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量，比裸露状态的散热量要小10倍左右，从而避免了钢液面的冷凝结壳。尤其是浸入式水口外壁四周覆盖了一层渣膜，减少了相应位置冷钢的聚集。

2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化

保护渣均匀地覆盖在结晶器钢液表面，阻止了空气与钢液的直接接触，再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解溢出的气体，可驱赶弯月面处的空气，有效地避免了钢液的二次氧化。

3）吸收非金属夹杂物，净化钢液

加入的保护渣在钢液面上形成一层液渣，具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的夹杂物，达到清洁钢液作用。

4）在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁间形成润滑渣膜

在结晶器的弯月面处有保护渣的液渣存在，由于结晶器的振动和结晶器壁与坯壳间气隙的毛细管作用。将液渣吸入，并填充于气隙之中，形成渣膜。在正常情况下，与坯壳接触的一侧，由于温度高，渣膜仍保持足够的流动性，在结晶器壁与坯壳之间起着良好的润滑作用，防止了铸坯与结晶器壁的粘结;减少了拉坯阻力;渣膜厚度一般在50~200μm

5）改善了结晶器与坯壳间的传热

在结晶器内，由于钢液凝固形成的凝固收缩，铸坯凝固壳脱离结晶器壁产生了气隙，使热阻增加，影响铸坯的散热。保护渣的液渣均匀的充满气隙，减小了气隙的热阻。据实测，气隙中充满空气时导热系数仅为0.09W/m·K，而充满渣膜时的导热系数为1.2W/m·K，由此可见，渣膜的导热系数是充满空气时的13倍。由于气隙充满渣膜，明显地改善了结晶器的传热，使坯壳得以均匀生长。

二、保护渣的构成

1）液渣层

当固体粉状或粒状保护渣加入结晶器后与钢液面相接触，由于保护渣的熔点只有1050℃~1100℃，因而靠钢液提供的热量使部分保护渣熔化，形成液渣覆盖层。这个液渣覆盖层约10~15mm厚，它保护钢液不被氧化，又减缓了沿保护渣

厚度方向的传热。在拉坯过程中，结晶器上下振动。铸坯向下移动，钢液表面形成的液查被挤入结晶器壁与铸坯坯壳之间的气隙中形成渣膜，起到润滑作用。

2）烧结层

在液渣层上面的保护渣受到钢液传来的热量，温度可达800~900℃，保护渣虽然不能熔化，但已软化烧结在一起，形成一层烧结层;倘若液渣层厚度低于一定数值，烧结层过分发达，沿结晶器内壁周边就会形成渣圈，弯月面液渣下流的通道就被堵塞，影响铸坯的润滑，铸坯表面可能产生纵裂纹;形成渣圈也说明保护渣的性能欠佳;操作上必须及时挑出渣圈，保持通道的畅通，保证铸坯的正常润滑和传热。

3）粉渣层

在烧结层上面是固态粉状或粒状的原渣层。沿保护渣厚度方向存在着较大的温度梯度，原渣层的温度大约在400~500℃。保护渣的粒度细小，粉状保护渣粒度小于100目（0.147mm），其中200目(0. 074mm)的占绝大部分；粒状保护渣的粒度一般为0.5~1mm。这些保护渣细小松散，与烧结层共同起到了隔热保温作用

三、保护渣的理化性能

熔化特性包括熔化温度、熔化速度和熔化的均匀性等

（A）熔化温度

保护渣是由多组元组成的混合物，没有固定的熔点，而是从开始软化到熔化终了的温度范围，通常将熔渣具有一定流动性时的温度称为熔点。保护渣的液渣形成渣膜起润滑作用，因此保护渣的熔化温度应低于坯壳温度；结晶器下口铸坯温度为1250℃左右，当然这与结晶器的长度、拉坯速度、冷却水的耗量等有关；所以保护渣的熔化温度应低于1200℃，一般在1050℃~1110℃

保护渣的熔化温度与保护渣基料的组成和化学成分，配加助熔剂的种类和成分以及渣料的粒度等因素有关。

（B）熔化速度

保护渣的熔化速度关系到液渣层的厚度及保护渣的消耗量。熔化速度过快，粉渣层不易保持，影响保温，液渣会结壳，很可能造成铸坯夹渣；熔化速度过慢，液渣层过薄。熔化速度过快、过慢，都会导致液渣层的厚薄不均匀。影响铸坯坯壳生长的均匀性。

熔化速度主要靠保护渣中配入的碳成分来调节。炭质材料与保护渣基料间的界面张力较大，基料熔化后，对炭质材料不润湿，不吸收。相反，由于炭质粉料的存

在，分布于基料颗粒的周围，阻止基料颗粒的接触、融合，从而控制了保护渣的熔化速度;

一般是用一定重量的保护渣试棒，在一定温度下，完全熔化所需时间来表示熔化速度。

（C）粘度

粘度是指保护渣所形成的液渣流动性的好坏，也是保护渣的重要性质之一。粘度的单位是用Pa·s〔帕·秒)表示。液渣粘度过大或过小都会造成坯壳表面渣漠的厚薄不均匀，致使润滑、传热不良，由此导致铸坯的裂纹。为此保护渣应保持合适的粘度值，随浇注的钢种、断面、拉速、注温而定。通常在1300℃时，粘度小于0.14Pa .s；目前国内所用保护渣的粘度在1250~1400℃时，多在

0.1~1Pa.s的范围。

保护渣的粘度取决于化学成分，可以通过改变碱度m( CaO )/m(SiO2)来调节粘度。连铸用保护渣碱度一般在0.85~1.10。酸性渣具有较大的硅氧复合离子团，能够形成“长渣”或稳定性渣。这种渣在冷却到液相线温度时，其流动性变化较为缓和。所以连铸用保护渣为酸性或偏中性渣。

保护渣中适当的增加CaF2或（Na2O+K2O）的含量，可以在不改变碱度的情况下改善保护渣的流动性。但数量不能过多，否则也会影响液渣流动性。

此外，还要注意保护渣中Al2O3的含量，当w(Al2O3)>20%时，就会析出高熔点化合物，导致不均匀相的出现，影响保护渣的流动性。由一于结晶器内液渣还要吸收从钢液中上浮的Al2O3等夹杂物，因此对保护渣中Al2O3 原始含量要倍加注意。

（D）界面特性

无论是敞开浇注，或是保护浇注，钢液与空气，钢液与液渣存在着界面张力的差别。因而对结晶器内弯月面曲率半径的大小、钢渣的分离、夹杂物的吸收、渣膜的厚薄都有不同程度的影响。熔渣的表面张力和钢渣界面张力是研究钢渣界面现象和界面反应的重要参数。保护渣的表面张力σ可由实验测定，或用经验公式计算得出。一般要求保护渣的表面张力不大于350×10-3N/m

保护渣中CaF2、SiO2、Na2O、K2O、FeO等组元为表面活性物质，可降低熔渣的表面张力；而随着CaO、Al2O3、MgO含量的增加，熔渣的表面张力增大。降低熔渣表面张力，可以增大钢渣的界面张力，有利于钢渣的分离，也有利于杂物从钢液中上浮排除。结晶器内钢液由于表面张力的作用形成弯月面，钢液面上有无液渣覆盖，弯月面的曲率半径不同；有保护渣覆盖，弯月面的曲率半径比敞开浇注时要大，曲率半径大有利于弯月面坯壳向结晶器壁铺展变形，也不易产生裂纹。

无论是敞开浇注，或是保护浇注，钢液与空气，钢液与液渣存在着界面张力的差别。因而对结晶器内弯月面曲率半径的大小、钢渣的分离、夹杂物的吸收、渣

膜的厚薄都有不同程度的影响。熔渣的表面张力和钢渣界面张力是研究钢渣界面现象和界面反应的重要参数。保护渣的表面张力σ可由实验测定，或用经验公式计算得出。一般要求保护渣的表面张力不大于350×10-3N/m

（E）溶解夹杂物的能力

保护渣应其有良好地吸收夹杂物的能力，尤其是在浇注铝镇静钢种时，溶解吸收Al2O3的能力更为重要。保护渣一般为酸性渣或偏中性渣系，这种渣系在钢渣界面处有吸收Al2O3、MgO、MnO、FeO等夹杂物的能力。

生产实验指出，随保护渣碱度m(CaO)/m(SiO2)的增加，吸收溶解Al2O3的能力有些增大;当m(CaO)/m(SiO2)>1.1时。吸收溶解Al2O3能力又有下降;当保护渣w(Al2O3)原始含量大于10%时，液渣吸收溶解Al2O3的能力迅速下降。为此保护渣碱度m(CaO)/m(SiO2)在0.85~1.10时，Al2O3原始含量要尽量低，不能大于10%。

四、保护渣的选择

从钢种方面考虑，随钢中含碳量的增加，应选用熔化温度、粘度都低些，熔化均匀性都好些，渣圈不发达的保护渣较为合适；对于高拉速大断面铸坯，或者结晶器振动频率高和小振幅时，也选用粘度低，熔化速度快的保护渣以适应高拉速的需要。至于保护渣是粉状型还是颗粒型对铸坯质量没有根本的影响。

根据技术上的特点，某些使用条件需要重点发挥保护渣某些方面的作用，其他方面只要不失常态，这就是所谓专用保护渣。

（A）低碳铭镇静钢用保护渣

低碳铝静钢的特点就是钢中含铝量较高。为了确保钢板表面质量和深冲性能，铸坯中的Al2O3夹杂物含量要降到最低。因此最好选用碱度稍高些，粘度较低些，Al2O3原始含量低的保护渣。并适当增加保护渣的消耗量，以使液渣层较快地更新，增强对Al2O3的吸收溶解。如某厂浇注低碳铝静钢使用的保护渣碱度w(CaO)/ m(SiO2)=1.0，w(Al2O3)<5%，w(FeO)<3%;熔化温度在1030~1250℃范围；熔化速度在1400℃时20s；粘度1400℃时0.3Pa.s。

（B）超低碳钢用保护渣

超低碳钢种的含碳量均小于0.03%倘若保护渣中配入炭材料的种类和数量不当时，会使铸坯和铸坯表面增碳。因而用于超低碳钢的保护渣，应配入易氧化的活性炭质材料、并严格控制其加入量；也可以在保护渣配入适量的MnO2，它是氧化剂，可以抑制富炭层的形成，并能降低其含碳量，还可以起到助熔剂的作用，促进液渣的形成，保持液渣层厚度。此外还可以配入BN粒子取代碳粒子，成为控制保护渣结构的骨架材料。

（C）高速连铸用保护渣

薄板连铸坯的拉速可达4~5m /min，比一般板坯连铸的拉速要快得多。在大幅度提高拉速的情况下仍然使用普通常规保护渣时，其液渣层随拉速的提高而变薄，倘若成渣速度再跟不上，那么液渣来不及补充，影响铸坯的润滑，由此会引发出一系列的问题：如由于铸坯粘结而漏钢，或者出现铸坯纵裂纹缺陷等。因此要配制适合干高拉速连铸用保护渣。主要是通过调整加入的炭质材料的种类和数量，形成多层结构保护渣，加快液渣的形成速度，在大幅度提高拉速时仍能保持液渣层的厚度；此外，还可以配入适量的Li2O，有的同时配入Li2O和MgO达到适用高拉速的需要。

（D）不锈钢用保护渣

不锈钢中含有Cr 、Ti和Al等易氧化元素，生成的Cr2O3、TiO2和Al2O3等均为高熔点氧化物，使钢水发粘；当保护渣吸收溶解这些夹杂物达到一定程度后，就会析出硅灰石(CaO.SiO2)和铬酸钙(CaCrO4)等高熔点晶体，破坏了液渣的玻璃态，导致保护渣熔点明显升高，液渣随之而变稠，渣子结壳，影响铸坯的表面质量。TiO2对保护渣的影响不像Cr2O3那么明显。为此用于不锈钢浇注的保护渣应具有净化钢中Cr2O3和TiO2等夹杂物的能力，在吸收溶解这些夹杂物后仍能保待保护渣性能的稳定

浇注含铬不锈钢可采用CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-CaF2系的保护渣，并配入适量的B2O3，可以降低液渣的粘度，并能使凝渣恢复玻璃态，不再析晶。消除了Cr2O3的不利影响，保持了保护渣的良好性能。若保护渣含有w(Cr2O3)=4%，配入

w(B2O3)=4%；与未配加B2O3相比，在1300℃时熔渣粘度降低了40%。

含钛不锈钢连铸最大的问题是结晶器钢渣界面有结块，主要是由于高熔点TiN 和 TiN.TiC夹杂物的聚集所致，容易引起铸坯表面夹渣；含钛不锈钢生成的TiN 和 TiN.TiC夹杂物，现有的保护渣对其很难吸收溶解，无能为力。只有最大限度的降低钢中含氮量，采用有效地保护浇注，减少TiN等夹杂物的生成;因此当前含钛不锈钢是难于连铸的钢种。

五、保护渣成分举例

某厂曾使用过的不锈钢的保护渣成分如下:

w(CaO)=34.9%~36.9%， w(SiO2)=30.4%~32.4%，w(MgO)=0.5%~1.0%，

w(Al2O3)=6.7%~7.7%， w(Na2O)=7.0%~8.0% ，w(K2O)=0.3%~0.9% ，

w(Fe2O3)=0.8%~1.4% ， w(CO2)=3.6%~4.6% ， w(F)=7.0%~8 .0% ，

碱度m(CaO)/m(SiO2)=1.09~1.19；熔化温度约为1097℃；1400 ℃时粘度为

0.4Pa.S

保护渣性能概述

连铸保护渣性能指标连铸保护渣（1）(2008-12-01 00:32:16) 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”。要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度，也就是说，加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体，而是逐步熔化。为此，一般都是在保护渣中加入碳粒子作为熔速的调节剂。碳粒子控制熔速的快慢决定于加入碳粒子种类和数量。碳是耐高温材料，极细的碳粉吸附在渣粒周围，使渣粒之间互相分隔开来阻碍了渣料之间的接触、融合，使熔化速度变缓。如果加入碳粉不足，渣层温度尚未达到渣料开始烧结温度，碳粒子就已烧尽，则烧结层发达，熔速过快，液渣层过厚。如果加入碳粉过多，渣料全熔化后尚有部分碳粒子存在，则会使烧结层萎缩，烧结层厚度过薄。加入碳粉数量适中时，在烧结层中有部分碳粒子烧尽，其余部分渣料尚受碳粒子的有效控制，这样就会得到合适厚度的烧结层和液渣层。配碳材料有石墨和碳黑两种。石墨颗粒粗大，粒度为60～80μm，其分隔和阻滞作用较差，

保护渣简介

保护渣的性能测定一、保护渣的作用 1）绝热保温向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，减少钢液热损失。由于保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量，比裸露状态的散热量要小10倍左右，从而避免了钢液面的冷凝结壳。尤其是浸入式水口外壁四周覆盖了一层渣膜，减少了相应位置冷钢的聚集。 2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化保护渣均匀地覆盖在结晶器钢液表面，阻止了空气与钢液的直接接触，再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解溢出的气体，可驱赶弯月面处的空气，有效地避免了钢液的二次氧化。 3）吸收非金属夹杂物，净化钢液加入的保护渣在钢液面上形成一层液渣，具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的夹杂物，达到清洁钢液作用。 4）在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁间形成润滑渣膜在结晶器的弯月面处有保护渣的液渣存在，由于结晶器的振动和结晶器壁与坯壳间气隙的毛细管作用。将液渣吸入，并填充于气隙之中，形成渣膜。在正常情况下，与坯壳接触的一侧，由于温度高，渣膜仍保持足够的流动性，在结晶器壁与坯壳之间起着良好的润滑作用，防止了铸坯与结晶器壁的粘结;减少了拉坯阻力;渣膜厚度一般在50~200μm 5）改善了结晶器与坯壳间的传热在结晶器内，由于钢液凝固形成的凝固收缩，铸坯凝固壳脱离结晶器壁产生了气隙，使热阻增加，影响铸坯的散热。保护渣的液渣均匀的充满气隙，减小了气隙的热阻。据实测，气隙中充满空气时导热系数仅为0.09W/m·K，而充满渣膜时的导热系数为1.2W/m·K，由此可见，渣膜的导热系数是充满空气时的13倍。由于气隙充满渣膜，明显地改善了结晶器的传热，使坯壳得以均匀生长。二、保护渣的构成 1）液渣层当固体粉状或粒状保护渣加入结晶器后与钢液面相接触，由于保护渣的熔点只有1050℃~1100℃，因而靠钢液提供的热量使部分保护渣熔化，形成液

保护渣简介

欢迎阅读保护渣的性能测定一、保护渣的作用 1）绝热保温 ??? 向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，减少钢液热损失。由于保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量，比裸露状态的散热量要小10倍左右，从而避免了钢液面的冷凝结壳。尤其是浸入式水口外壁四周覆盖了一层渣膜，减少了相应位置冷钢的聚集。 2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化 ??? 3）??? 4）??? 度高，5）??? 1）???? 当固体粉状或粒状保护渣加入结晶器后与钢液面相接触，由于保护渣的熔点只有 1050℃~1100℃，因而靠钢液提供的热量使部分保护渣熔化，形成液渣覆盖层。这个液渣覆盖层约10~15mm 厚，它保护钢液不被氧化，又减缓了沿保护渣厚度方向的传热。在拉坯过程中，结晶器上下振动。铸坯向下移动，钢液表面形成的液查被挤入结晶器壁与铸坯坯壳之间的气隙中形成渣膜，起到润滑作用。 2）烧结层 ??? 在液渣层上面的保护渣受到钢液传来的热量，温度可达800~900℃，保护渣虽然不能熔化，但已软化烧结在一起，形成一层烧结层;倘若液渣层厚度低于一定数值，烧结层过分发达，沿结晶器

内壁周边就会形成渣圈，弯月面液渣下流的通道就被堵塞，影响铸坯的润滑，铸坯表面可能产生纵裂纹;形成渣圈也说明保护渣的性能欠佳;操作上必须及时挑出渣圈，保持通道的畅通，保证铸坯的正常润滑和传热。 3）粉渣层 ??? 在烧结层上面是固态粉状或粒状的原渣层。沿保护渣厚度方向存在着较大的温度梯度，原渣层的温度大约在400~500℃。保护渣的粒度细小，粉状保护渣粒度小于100目（0.147mm），其中200目(0. 074mm)的占绝大部分；粒状保护渣的粒度一般为0.5~1mm。这些保护渣细小松散，与烧结层共同起到了隔热保温作用 ??? ?? （A ??? ?? （B 影响基料熔（C）粘度粘度是指保护渣所形成的液渣流动性的好坏，也是保护渣的重要性质之一。粘度的单位是用Pa·s 〔帕·秒)表示。液渣粘度过大或过小都会造成坯壳表面渣漠的厚薄不均匀，致使润滑、传热不良，由此导致铸坯的裂纹。为此保护渣应保持合适的粘度值，随浇注的钢种、断面、拉速、注温而定。通常在1300℃时，粘度小于0.14Pa .s；目前国内所用保护渣的粘度在1250~1400℃时，多在0.1~1Pa.s 的范围。保护渣的粘度取决于化学成分，可以通过改变碱度m( CaO )/m(SiO2)来调节粘度。连铸用保护渣碱度一般在0.85~1.10。酸性渣具有较大的硅氧复合离子团，能够形成“长渣”或稳定性渣。这种渣在冷却到液相线温度时，其流动性变化较为缓和。所以连铸用保护渣为酸性或偏中性渣。

保护渣作用和液渣层厚度测量感想

保护渣作用和液渣层厚度测量感想（完） 2008-10-16 20:16:28 作者：zhaoluo 来源：制钢参考网浏览次数：405 文字大小：【大】【中】【小】连铸结晶器保护渣是连铸工艺过程必须的关键性材料，对铸坯质量及连铸工艺顺行具有非常重要和不可替代的作用。随着拉速的不断提高、连铸品种的不断扩大、连铸坯质量要求的不断上升，连铸保护渣也不断成为连铸发展的技术瓶颈。如何充分发挥连铸保护渣的各种功能和作用，保证不同钢种在不同连铸工艺条件下的顺利生产并得到高质量的铸坯，成为冶金工作者关注的重要问题，需要在不同的实践阶段从理论和实践上解决相关技术难题。保护渣的主要作用为：绝热保温；隔绝空气，防止钢水二次氧化；吸附钢水夹杂，净化钢水；在结晶器壁和钢水凝固壳之间形成渣膜，减少拉坯阻力，防止凝固壳与结晶器壁粘连；填充凝固壳与结晶器壁之间的气隙，改善结晶器传热条件。由于保护渣在连铸过程的的重要作用和地位，各国连铸工作者始终予以高度重视，并进行了大量研究，建立了相关理论基础，并开发了许多适合各国国情及连铸钢种和工艺的保护渣系列，从而使铸坯质量不断改善提高，品种不断增加。近年来，以高拉速、高连浇率、高作业率及高质量为特征的高效连铸得到迅速的发展，成为钢铁企业降低成本、降低能耗、减少投资成本、开拓市场、在激烈的世界钢铁市场竞争中立于不败之地的重要技术创新和钢铁企业结构优化的必然需要。以高拉速为主要特征的高效连铸技术的开发、应用、推广是优化我国连铸技术，提高连铸水平的重要发展方向。由于高效连铸中的高拉速使结晶器中的热流及摩擦力增大、结晶器中钢液面波动加剧、出结晶器的铸坯坯壳变薄、?渣耗急剧下降造成润滑不良和传热不均等，使得从常速连铸(≤1.5m/min)到高速连铸(≥1.5m/min)遇到了粘结漏钢和铸坯表面质量差两大难题。为解决这些问题，就必须研究和开发研究具有相应物理和化学性能的结晶器保护渣，保证连铸过程中结晶器内的物理化学反应处于良好的状态。以连铸连轧为基础的紧凑型生产流程是降低冶金产品生产成本、提高企业经济效益的一个重要途径，无缺陷铸坯生产技术是实现连铸连轧的关键，这对铸坯表面质量提出了更高要求。连铸保护渣对高表面质量铸坯的生产

不同连铸工艺及品种的保护渣技术特征2

不同连铸工艺及品种的保护渣技术特征2 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

3. 中碳钢板坯连铸保护渣根据钢水凝固特征，国际上通常将钢中[C]≈～％的钢种称为中碳钢，而在我国，则将[C] ≈～％的钢种划入中碳钢之列，但不论怎样划分，中碳钢在我国目前连铸生产品种中所占比例最高，此外，不少中碳低合金钢亦归入此列。由于中碳钢特殊的凝固特性，铸坯表面容易产生纵裂纹、星状裂纹等典型缺陷，针对这类问题，结晶器保护渣必须采取不同于低碳和超低碳钢的特殊对策，才能保证无缺陷铸坯的工业化生产。裂纹敏感性包晶钢板坯连铸保护渣对于[C]=～%的钢种，凝固过程中发生包晶反应，结晶器弯月面以下50mm 区域初生坯壳收缩大，晶粒粗大（如图24，图25），初生坯壳生长不均匀，易产生裂纹，这是包晶钢裂纹敏感的主要原因。为此，许多研究者通过模型计算和实验检测分析了结晶器热流量与铸坯纵裂纹的关系，指出在弯月面下部45mm处，对于低碳钢，当热流密度超过×106W/m2, 对于中碳钢，当热流密度超过×106W/m2时，铸坯表面裂纹指数急剧增大，铸坯易出现表面纵裂纹（见图26）。因此，在实际生产中一方面减弱结晶器水冷强度，另一方面主要通过采用结晶体状态的保护渣。国内外目前倾向于采用高碱度保护渣，通过：①减少透明玻璃体达到减少辐射传热； ②结晶体内的微孔和界面极大地削弱晶格振动，从而减弱传导传热，达到减缓传热和减少裂纹的目的。但是，当保护渣碱度过高，析晶温度过高时易严重恶化铸坯润滑状况，导致

铸坯粘结和漏钢，连铸生产被迫采用降低拉坯速度的技术路线，这使得连铸机生产率和产能降低20%～30%；如何协调好玻璃体和结晶体的比例，这在国内外许多连铸生产中都还没有得到妥善解决。为了开发出对中碳钢连铸工艺适应性强的结晶器保护渣，必须针对上述问题，综合分析保护渣主要组份对结晶性能和玻璃化特性的综合影响情况，在此基础上，才能设计保护渣配方。 3.1.1 保护渣组成与结晶性能和玻璃化特性的基本关系为了弄清和明确保护渣组份对其结晶行为的影响规律，本研究首先采用化学纯试剂配制渣样（见表16），采用旋转粘度计测试保护渣在1300℃下的粘度，并在降温条件下测试保护渣粘度－－温度曲线关系。根据粘度－－温度曲线，采用回归方法确定保护渣冷却过程中最大粘流活化能变化值max E及其对应的转折温度Tc, 测试粘度后的熔渣注入金属模内自然冷却（所有渣样重量和冷却条件相同），冷凝后的渣样用显微镜观察其断口形貌，测试结晶体和玻璃体比例，并用半球点法测试保护渣熔化温度。表16 实验研究用渣样基本组成（重量比）渣号 CaO SiO2CaF2Al2O3MgO Na2O R(CaO/SiO2) 7566 36407566 No.2 364010566 a 364013566 No.2c364016566 364019566 38387566 377566 7566 7566 7566 7566 表16中各渣样半球点熔化温度为1112～1180℃，1300℃下的粘度为～ , 该参数与许多实际生产中使用的保护渣的熔化温度、粘度值相近，说明在表16所示组成范围内，研究保护渣结晶性能，其结果对实际生产具有参考价值。（1）连铸保护渣玻璃化特性和结晶性能的概念

保护渣生产线设计方案

一、技术参数 1、喷雾干燥塔型号：PD2000型（筒体高9.6M，内径6.0M） 2、额定水分蒸发量：2000kg.水/h 3、粉料含水率：0.3~0.5% 4、燃料种类：煤 5、热风炉炉膛温度：550~750℃ 6、进塔温度：550~650℃ 7、排风温度：~180℃（可调） 8、塔内负压：200~600Pa 9、热耗：1000~1200Kcal/hgH2O 10、煤耗190~230kg标准煤/T产品 11、成球率≥92 12、粒度0.2-0.6mm 13、泥浆浓度45-50% 二、工程设备范围：从强力搅拌磨始至喷雾干燥塔下料出口振动筛止。包括喷雾干燥塔工艺和流程设计；标准设备的订购；全套设备的制造、安装、调试；并无偿培训操作人员。三、工程设备周期从乙方施工人员进厂之日起到出合格粉料，共计90天，若遇施工现场停电、停水及甲方原因和人力不可抗拒因素，则工期顺延。

四、系统说明（一）燃料热风炉系统 1、燃煤热风炉采用我公司生产的新型燃煤热风炉，具有节能、热效率高、炉膛升温快、控制方便、速度可调、温度可调等特点。燃烧面积≥7㎡，产热量250万kcal。 2、热风管道外壳采用3mmQ235钢板制作，法兰连接，内砌比重0.8-1.0特制轻质保温砖。（二）塔体部分 1、塔体内板全部采用不锈钢板。其中：风分器采用3mm耐高温不锈板309s≤950℃；筒体部分高温区采用2.5mm321不锈板，下部及锥体内壁采用2mm304板塔接焊接；排风口至旋风除尘器进口方圆接口处用2mm304不锈板。 2、喷雾塔上锥外板要采用2mmQ235板，直筒部分及下锥外板采用2mmQ235板焊接。内外壁之间采用保温棉保温，厚度140mm，骨架用[5、[6. 3、[8槽钢制作；筒体直筒部分共有2个塔门。 3、支柱采用Φ168×6无缝钢管、圈梁采用12mmQ235板焊接。（三）排风除尘系统 1、风机型号Y5-48№10C，电机功率45kw，风量20000～40000m3/h，风压2313～3562Pa、排风管道、烟囱采用3mmQ235钢板制作。 2、旋风除尘器采用两筒式，筒体Φ1060mm，采用4mm16锰钢板，立柱采用焊管制作，细粉回收采用星型卸料器。

钢种与保护渣的关系

钢种与保护渣的关系钢种与连铸保护渣的关系钢种与连铸保护渣的关系26 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。 3、高碳钢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。高碳钢容易粘结，这与初始生成的坯壳凝固收缩小有关。故高碳钢保护渣设计的重点应放在保证润滑上。为此，设计该保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，但也要考虑高硫钢热强度差的特点，适当调节保护渣的热阻。另外，由于高碳钢液相线温度低，浇铸温度较其它钢种要低，保护渣性能设计也要考虑此温度的影响，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，碳的加入量可稍高些甚至可达20%左右。 4、特殊钢特殊钢钢水成分相差较大，这种类型的保护渣配方较为复杂，往往根据钢的用途及易出现缺陷的状况而特殊配制，例如不锈钢，硅钢及含Nb、V、Ti及稀上的钢种等。二、连铸工艺参数对保护渣性能设计要求

连铸保护渣研究

第一章连铸保护渣研究前言保护渣的作用与分类保护渣与连铸工艺相适应保护渣对铸坯质量的影响一、前言连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。连铸自采用浸入式水口加保护渣浇注的工艺以后，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，因此，连铸保护渣技术已成为现代连铸技术的重要组成部分，如何不断提高连铸保护渣的适用性以提高铸坯表面质量满足连铸生产要求，是当前连铸技术发展的一项重要课题。二、保护渣的作用与分类 2.1 保护渣的作用从总体方面讲，保护渣在连铸过程中有两大功能：一是稳定连铸工艺，保证其顺行；二是提高铸坯的表面和皮下质量。保护渣在结晶器内具有五个方面的作用。 2.1.1 在结晶器内的绝热保温作用保护渣在结晶器内对钢液面的绝热保温作用，主要是靠保护渣粉渣层厚度和粉渣层的物性来实现（粉渣层厚度、容重及含碳量）。主要防止结晶器内钢液面结壳和弯月面处温度过低，造成铸坯表面和皮下夹杂。应根据钢种的需要，选择保护渣的保温性能，否则，将造成铸坯表面和皮下

大量夹杂。 2.1.2 防止结晶器内钢液的二次氧化保护渣在结晶器内防止钢液二次氧化的作用，主要靠保护渣液渣层来实现。通常结晶器内液渣层厚度在10~12mm范围内，在液面稳定，水口插入深度合理的情况下，均能起到很好隔绝空气的作用。 2.1.3 吸收钢液中上浮夹杂物保护渣应具有吸收钢液中上浮夹杂物的能力，特别是结晶器内弯月面处的夹杂物，应及时地被保护渣同化。否则，将会造成铸坯表面和皮下大量夹杂。目前做到使保护渣具有吸收夹杂物的能力并不难，而难在保护渣吸收大量夹杂物之后，还要保持其良好的性能，以满足连铸工艺的要求，特别是润滑性能和均匀传热性能。通常夹杂物含量高的钢种，如含铝、钛和稀土元素的钢种，这些元素的氧化物进入渣中，使保护渣的性能有较大的变化，如保护渣的碱度、熔化温度和粘度发生较大的变化。保护渣加入到这一类钢液面上，进行如下反应： 3(SiO2)+4[Al]=3[Si]+2(Al2O3) (SiO2)+[Ti]=[Si]+(TiO2) (SiO2)+2[Re]=[Si]+2[ReO] 解决这一类钢种时，常选用高碱性高玻璃化的专用保护渣，收到良好效果。 2.1.4 润滑作用保护渣的润滑性能是保护渣最重要性能之一，特别在高拉速的情况下，更为重要。这里所说的润滑，是指结晶器内坯壳与结晶器壁之间渣膜的液态润滑。要改善结晶器内的润滑状况，只有扩大渣膜的液相区和

连铸保护渣的成分

连铸保护渣的成分是 2012-02-05 16:35匿名|分类：工程技术科学|浏览3564次分享到： 2012-02-11 00:40网友采纳满意记得给分啊，还有更多资料！ 1.基础材料设计保护渣的基本组分: 主要化学成分是SiO2, CaO, Al2O3。它们在保护渣中占的比例是50 -80%。 2. 熔剂材料具有控制保护渣的粘度和熔化行为的能力。主要组元是Na2O, Li2O, K2O, F 等。 –如)Na2CO3,CaF2,Li2CO3等。 3. 碳质材料（骨架材料）具有控制保护渣熔速的能力碳的类型（炭黑，焦炭，石墨等）不同的钢种选用不同的保护渣，成分的变化主要考虑以下保护渣物理化学特性： 2.1 碱度一般定义为组分中(R=CaO%/SiO2%)的比值。它是反映保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标，同时也反映了保护渣润滑性能的优劣。通常碱度大，吸收夹杂物的能力也大，但它的析晶温度变大，导致传热和润滑性能恶化。 2.2 粘度它是衡量保护渣润滑性能的重要指标。目前通常采用旋转法测定或根据经验公式计算。现在大多测其在1300℃条件下的值，常用保护渣的粘度(1300℃)为0 .05～0.15Pa.s。它受化学成分和温度的控制，生产中主要靠助熔剂来调节。要想得到高质量铸坯且不发生粘结漏钢，必须要选择合适粘度的保护渣。保护渣粘度过低，液渣大量流入缝隙，造成渣膜不均匀，局部凝固变缓，导致凝固坯壳变形，引起纵裂和拉漏事故；粘度过大，会使铸坯表面粗糙。 2.3 熔化温度它包括烧结起始温度、软化温度或叫变形温度、半球点温度和流动温度。实际应用中是将渣料制成锥形3×3 mm的标准试样，在显微镜中测定。当以一定的升温速度使试样加热到由圆柱形变为半球形时的温度，称为熔化温度。连铸生产中通常将保护渣的熔化温度控制在1200℃以下。它主要受保护渣的成分、碱度以及Al2O3含量等因素的影响，熔化温度过高，润滑作用差并且不均匀。 2.4 结晶温度(析晶温度) 它是影响凝固坯壳导热的重要参数。对裂纹敏感性特强的包晶类钢种应使用结晶温度高的保护渣。它主要受化学成分的影响，尤其是碱度。通常可以在测保护渣粘度时进行，当保护渣在降温过程中，从粘度-温度曲线上发现熔渣有结晶现象。在这一点，熔渣变得不流动，且此刻测粘度已不可能，就将这一点的温度定义为结晶温度。 2.5 熔化速度

连铸保护渣概述

连铸保护渣概述 1 连铸保护渣的组成 (1) 2 连铸保护渣的作用 (2) 3 连铸保护渣进入结晶器的行为 (3) 4 保护渣的主要理化性能指标 (5) 二战后，战后恢复及经济发展的需求成为钢铁冶金工业发展的主要驱动力。自50年代始，连铸技术的出现促进了钢铁冶金工业的蓬勃发展。自60年代连铸结晶器保护渣技术的出现取代菜籽油以来，使连铸钢品种、连铸断面种类、连铸坯的质量、连铸生产率得以大幅度提高。近年来，以高拉速、高连浇率、高作业率、及高质量为特征的高效连铸得到迅速的发展，成为钢铁企业降低成本、降低能耗、减少投资成、开拓市场、在激烈的世界钢铁市场竞争中利于不败之地的重要技术创新和钢铁企业结构优化的必然需要。从70年代开始，连铸技术在装备先进的钢铁企业的板坯连铸浇铸速度逐渐提高，从1.0m/min左右上升到2.0/min 左右，目前最大铸速可达3.0/min，日本住友正在开发5.0m/min的大板坯连铸技术，意大利在小方坯连铸上拉速已经达到 5.0/min。因此，以高拉速为主要特征的高效连铸技术的开发、应用、推广是优化我国连铸技术，提高连铸水平的重要发展方向。由于高效连铸中的高拉速使结晶器中的热流及摩擦力增大、结晶器中钢液面波动加剧、出结晶器的铸坯坯壳变薄、渣耗急剧下降造成润滑不良和传热不均等，使得从常速连铸到高速连铸遇到了粘结漏钢和铸坯表面质量差两大难题，目前，为解决这些问题，就必须研究和开发具有相应物理和化学性能的结晶器保护渣，保证连铸过程中结晶器内的物理化学反应处于良好的状态。以连铸连轧为基础的紧凑型生产流程是降低冶金产品生产成本、提高企业经济效益的一个重要途径，无缺陷铸坯生产技术是实现连铸连轧的关键，这对铸坯表面质量提出了更高要求，连铸保护渣对高表面质量铸坯的生产起着重要的保障作用，为此，国内外各炼钢厂都在寻求适合本厂连铸工艺特点的无缺陷铸坯生产用结晶器保护渣。近十年来，国内外连铸保护渣的开发，以满足连铸生产的需要、充分发挥保护渣的作用为主要目的，同时在保护渣原料、制作工艺、保护渣的基础理论研究方面进行了大量的工作。连铸结晶器保护渣已经成为连铸工艺过程必须的关键性材料，对铸坯质量及连铸工艺顺行发挥着不可替代的作用。 1 连铸保护渣的组成现用的保护渣一般由三部分组成：基料、助熔剂和熔速调节剂。基料一般

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应超过振幅，才能保证保护渣渗透良好（如坯壳的一般认为液渣层厚度d pool 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）防止弯月面钢水被氧化 2）保温，防止弯月面钢水表面凝结 3）提供液渣润滑坯壳 4）对浇铸钢种提供最佳水平热传递 5）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：，振动特性） ·浇铸条件（拉速，V c ·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+SiO )，0-6％MgO，2-6% 2

Al 2O 3 ，2-10％Na 2 O(+K 2 O), 0-10%F带有其他添加物，如 TiO 2 , ZrO 2 , B 2 O 3 , Li 2 O 和MnO。碱度（％CaO/%SiO 2 ）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。这是控制保护渣熔化速率的机理。 2.结晶器保护渣的性能和功能润滑和保护渣消耗液态结晶器保护渣可润滑铸坯。如果保护渣完全在结晶器下部结晶，就失去了液态润滑，就会发生许多问题（如龟裂）。因而铸坯润滑很重要。公式（1）中液体摩擦力为F 1，V m 是结晶器速度，A是结晶器的面积。由此可见摩擦力减小，粘度η减小，液渣膜厚度d 1 增加。 F 1=Aη(V m -V m )/ d 1 (1) 由于到角部的距离增加，摩擦力增加，因而保护渣消耗量Q s 提供一种测量润滑的方法，主要取决于结晶器的大小。板坯中的摩擦力>大方坯摩擦力>方坯摩擦力，并随钢水的粘度增加而增加。保护渣消耗量Q t 一般按公斤/吨钢计算。采用公式（2）将Q t 转化为Q s ，保护渣公斤/m-2(结晶器)。 Q s ＝f* Q t 7?6/R= d 1 ρ (2) f*表示保护渣产生的液渣的粒度级，ρ是液渣的密度，R是（结晶器表面积），并给2（w+t）/wt, w和t是结晶器的厚度。摩擦力随到角部的距离增加而增加，因此板坯需要的润滑（如较高的Q s ）>大方坯>方坯。根据报告，保护渣消耗量不适宜，将导致各种铸坯缺陷和问题，如下：1）纵裂， 2）粘结漏钢（总是与缺乏润滑有关）， 3）深度振痕， 4）横角裂， 5）三角区裂纹 6）形成凹坑。保护渣的消耗与多种影响因素有关。大多数人认为主要影响有两种：1）用于润滑结晶器，Q lub ，2）填补振痕Q om 。采用三种数学模型，计算Q om ，但近来显

不同连铸工艺及品种的保护渣技术特征2

3. 中碳钢板坯连铸保护渣根据钢水凝固特征，国际上通常将钢中[C]≈～％的钢种称为中碳钢，而在我国，则将[C] ≈～％的钢种划入中碳钢之列，但不论怎样划分，中碳钢在我国目前连铸生产品种中所占比例最高，此外，不少中碳低合金钢亦归入此列。由于中碳钢特殊的凝固特性，铸坯表面容易产生纵裂纹、星状裂纹等典型缺陷，针对这类问题，结晶器保护渣必须采取不同于低碳和超低碳钢的特殊对策，才能保证无缺陷铸坯的工业化生产。裂纹敏感性包晶钢板坯连铸保护渣对于[C]=～%的钢种，凝固过程中发生包晶反应，结晶器弯月面以下50mm区域初生坯壳收缩大，晶粒粗大（如图24，图25），初生坯壳生长不均匀，易产生裂纹，这是包晶钢裂纹敏感的主要原因。为此，许多研究者通过模型计算和实验检测分析了结晶器热流量与铸坯纵裂纹的关系，指出在弯月面下部 45mm处，对于低碳钢，当热流密度超过 ×106W/m2, 对于中碳钢，当热流密度超过 ×106W/m2时，铸坯表面裂纹指数急剧增大，铸坯易出现表面纵裂纹（见图26）。因此，在实际生产中一方面减弱结晶器水冷强度，另一方面主要通过采用结晶体状态的保护渣。国内外目前倾向于采用高碱度保护渣，通过：①减少透明玻璃体达到减少辐射传热；②结晶体内的微孔和界面极大地削弱晶格振动，从而减弱传导传热，达到减缓传热和减少裂纹的目的。但是，当保护渣碱度过高，析晶温度过高时易严重恶化铸坯润滑状况，导致铸坯粘结和漏钢，连铸生产被迫采用降低拉坯速度的技术路线，这使得连铸机生产率和产能降低20%～30%；如何协调好玻璃体和结晶体的比例，这在国内外许多连铸生产中都还没有得到妥善解决。为了开发出对中碳钢连铸工艺适应性强的结晶器保护渣，必须针对上述问题，综合分析

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,

保护渣简介

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”。要形成“三层结构”关键是要控制保护渣粉的熔化速度，也就是说，加入到钢液面的渣粉不要一下子都熔化成液体，而是逐步熔化。为此，一般都是在保护渣中加入碳粒子作为熔速的调节剂。碳粒子控制熔速的快慢决定于加入碳粒子种类和数量。碳是耐高温材料，极细的碳粉吸附在渣粒周围，使渣粒之间互相分隔开来阻碍了渣料之间的接触、融合，使熔化速度变缓。如果加入碳粉不足，渣层温度尚未达到渣料开始烧结温度，碳粒子就已烧尽，则烧结层发达，熔速过快，液渣层过厚。如果加入碳粉过多，渣料全熔化后尚有部分碳粒子存在，则会使烧结层萎缩，烧结层厚度过薄。加入碳粉数量适中时，在烧结层中有部分碳粒子烧尽，其余部分渣料尚受碳粒子的有效控制，这样就会得到合适厚度的烧结层和液渣层。配碳材料有石墨和碳黑两种。石墨颗粒粗大，粒度为60～80μm，其分隔和阻滞作用较差，但开始氧化温度较高(约560℃)，氧化速度较慢，在高温区控制熔速能力较强。碳黑为无定型结构，颗粒很细(0.06～0.10μm)，分隔和阻滞作用强，开始氧化温度较低(500℃)，氧化速度快，所以碳黑在渣层温度较低区，控制熔速能力强，在高温区控制效率较低，即使增加配入量，其改善效果也是有限的。

结晶器保护渣的性能及研究进展

《连续铸钢》论文论文题目：结晶器保护渣的性能及研究进展作者：李昌齐专业：冶金工程指导教师：刘宇雁教授

结晶器保护渣的性能及研究进展李昌齐（材料与冶金学院、08冶金一班、0861107143）摘要:连铸时保护渣对改善连铸坯表面质量具有明显的效果，在设计和选择保护渣时，首先必须了解保护渣的基本性能，来提高连铸效率和质量。本文综述了保护渣的主要物理性能、化学性能及最新的研究技术成果及应用。关键词:结晶器;保护渣;物理化学性能;研究进展引言结晶器保护渣是连铸操作过程中使用的多功能冶金辅料，是一项高技术含量的辅料，保护渣对连铸工序生产稳定顺行和铸坯质量的提高有着密切关系[1]。在连铸过程中，结晶器内钢液面上的保护渣层可绝热保温、隔绝空气防止对钢液的二次氧化、吸收从钢液中到大钢液面的夹杂物。结晶器与坯壳之间的渣膜具有润滑坯壳、控制坯壳与结晶器间的传热等作用。保护渣最重要的性能有粘度、熔渣层厚度、熔化温度、熔化速度、、熔化均匀性、玻璃性、吸收和溶解非金属夹杂物等。这些性能主要与化学成分有关，并且对结晶器内渣膜的传热性有很大的影响。 1 保护渣的物理性能 1.1 粘度粘度是决定渣消耗量的均匀渗入的重要性能之一。它直接关系到溶化后的渣在弯月面区域的行为，对铸坯的表面质量有明显的影响。如铸坯表面振痕的形状，结晶器铜壁与铸坯坯壳间均匀渣膜的形状，熔渣层吸收和溶解非金属夹杂物以及对浸入式水口的腐蚀等，其中影响最为重要的是对渣膜厚度和均匀性的影响。为了吸收钢液中上浮的夹杂物，要求保护渣的粘度尽可能低，但是低粘度的保护渣对水口的侵蚀不利，为防止卷渣，在允许的条件下使用高粘度渣。但粘度不能太高，否则会使保护渣渣耗降低，熔渣流入量减少，渣膜变薄且不均匀，引起摩擦力增大，结果会使坯壳受力，造成纵裂缺陷甚至漏钢。对于相同的拉速，铸坯的断面增大，渣的单耗量下降，因此，粘度应低一些。保护渣的粘度，必须与浇注的钢种、连铸机的类型、连铸的工艺参数和保护渣的融化特性相匹配。粘度和拉速应满足μV=1～3.5的关系，此时结晶器的传热稳定，摩擦力较低并较稳定[2]。 1.2 熔渣层厚度多数情况下保护渣的熔融结构为3层：熔渣层、烧结层和粉渣层, 熔渣层厚度主要通过加入炭质材料的数量来控制。熔渣层过厚或过薄不仅影响铸坯的表面质量, 同时也对