连铸结晶器保护渣发展趋势

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1、连铸结晶器保护渣发展趋势连铸技术以其高效、节能、优质、易于实现自动化和智能化等诸多优点，受到冶金界的高度重视。与Z相配套的连铸结晶器保护渣也得到了相应的发展，且成为不可或缺的冶金辅助材料。冶金工作者从20世纪60年代开始就研究连铸结晶器保护渣，最早使用在德国迪林根钢厂的连铸机上。早期的保护渣是用火力发电厂的烟灰掺入熔剂制成的，之后又试制成掺10%萤石、7.5%苏打和30%硅酸盐水泥等材料，其余仍是烟灰的混合体。这是第一代粉状连铸用结晶器保护渣。它存在因各组分的比重差异而造成成分偏析、易吸水返潮、铺展性差且性能不一致、使用时会产生气体、容易形成铸坯的皮下气孔、不便采用自动化加渣技术、

2、影响生产和使用现场的环保等问题。1976年，德国一公司用喷雾干燥法首先研制出空心颗粒结晶器保护渣，平均粒径0.5mm。它具有无粉尘、堆比重小、流动性好、成分均匀、不吸水及有利于自动加料等优点。同期，日、美等国开发了预熔型实心颗粒渣，采用挤压机或圆盘造粒机生产这类产品。我国于1973年9月开始使用进口产品，并从1981年起自己研发并生产连铸结晶器保护渣。连铸结晶器保护渣的品种繁多(1)按基料的化学成分可分为:SiO2-A123-CaO系、SiO2-A12O3-FeO系、SiO2-A12O3-Na2O系，其中以前者的应用最为普遍。在此基础上加入少量添加剂（碱金属或碱土金属氧化物、氟化物

3、、硼化物等）和控制熔速的炭质材料（炭黑、石墨和焦炭等）。（2）按保护渣的形状可分为粉状渣（机械混合成型）、颗粒渣（挤压成型的产品呈长条形，圆盘法成型的产品呈圆形，喷雾法成型的产品呈空心圆颗粒）。（3）按使用的原材料可分为原始材料混合型、半预熔型和预熔型。（4）按其使用特性，根据钢种特性、连铸设备特点和连铸工艺条件可分为各种规格的保护渣（低、中、高碳钢保护渣和特种钢专用渣）、发热型开浇渣等。配制和生产连铸结晶器保护渣的原则、原料及其基本工艺流程配制和生产连铸结晶器保护渣应遵循具有合理的熔化温度、熔化速度和在结晶器中的熔融层结构；稳定且适宜的粘度；合理的结晶温度和矿物组成及矿相结构；足

4、够吸收钢中夹杂物的能力；它的加工、使用应符合卫生及环保要求等。生产保护渣的原料有天然矿物、工业废物及工业废品等几大类。按其构成材料的功能可将它分成基料（水泥熟料、硅灰石、石英粉、长石、电厂灰、高炉渣、镁砂、玻璃粉等），熔剂（主要有纯碱、冰晶石、萤石及含氟化合物等），熔速控制剂（炭黑、石墨和焦炭等）。预熔型结晶器保护渣的生产工艺是：原材料破碎一配料一混合一熔化一水淬一干燥一粉碎一配添加料一造粒一干燥一筛分一成品包装。连铸结晶器保护渣的冶金功能包扌舌以下方面结晶器中加入的保护渣一般会形成原始渣层、烧结层和液渣层三层结构，最上面的原始渣层结构松散，具有良好的绝热保温作用；隔绝空气，防止钢

5、水二次氧化；净化钢渣界面，吸附钢液中夹杂物；润滑凝固坯壳并改善凝固传热。充填于气隙中的渣膜对凝固坯壳能起到良好的润滑作用，减少拉坯阻力，从而防止坯壳与结晶器壁的粘结。同时，因熔渣进入坯壳与结晶器壁之间，使气隙不在存在，热阻减少，从凝固坯壳向结晶器壁的传热得到改善，使坯壳均匀生长，有利于减少铸坯裂纹的形成。连铸结晶器保护渣的主要理化及技术指标⑴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)粘度。它是衡量保护渣润

6、滑性能的重要指标。冃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°C条件下的值，常用保护渣的粘度(1300°C)为0.05〜0.15Pa.So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并不发生粘结漏钢，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。（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椎3X3mm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

7、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°C以下。它主要受保护渣的成分、碱度以及A12O3含量等因素的影响，熔化温度过高，润滑作用差并且不均匀。（4）结晶温度（析晶温度）。它是影响凝固坯壳导热的重要参数。对裂纹敏捷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屮，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