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，
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。
一般配入的碳粉量为4～7％。
4.影响保护渣吸收钢水中夹杂物有哪些因素?
浸入式水口注流在结晶器内引起钢水对流运动，上浮到结晶器钢渣界面上的夹杂物，由于结晶器液面的波动，可能会被卷入到凝固壳，造成铸坯皮下夹杂或表面夹渣，影响表面质量。因此，希望上浮到钢渣界面的夹杂物很快被液渣层吸收、溶解。
要使上浮到钢渣界面的夹杂物，迅速转移到液渣中去，这个过程决定于：
(1)钢渣界面接触面积；
(2)液体渣的粘度；
(3)渣子溶解夹杂物的能力。
也就是说，渣子流动性越好，钢渣接触面积越大，夹杂物就越易进入渣中。只要夹杂物一进入渣中，渣子能迅速吸收溶解，而渣子溶解夹杂物的能力主要决楚、于渣子化学成分，也就是CaO和Si02含量，(CaO％/SiO2％称为碱度)以及渣中原始A1203含量。
生产试验指出，碱度增加，渣子溶解A1203夹杂物能力增大，当碱度大于1.1，则溶解A 1203能力下降；渣中原始A1203含量大于10％，则渣子溶解A1203迅速下降。因此配制保护渣时，应使渣子CaO％与SiO2％之比在0.9～1.0，原始的A1203含量尽可能低，一般应小于10％。
结晶器钢水面上液渣层对A1203夹杂溶解能力究竟有多大?研究指出：当CaO％/SiO2％=0.9～1.0时，渣中A1203含量大于20％，就有高熔点的化合物析出，使渣子熔点升高，粘度增大，也就不能再吸收上浮的夹杂物。
然而，在浇注过程中，结晶器保护渣不断消耗，也不断吸收上浮夹杂物，而使渣子被A1 203富集。为了保持渣子具有良好的吸收A1203能力，而又不改变渣子性能，可采取以下措施：
(1)配制渣粉时，选择合适原料，应尽可能降低原始渣中的A1203含量；
(2)适当增加渣粉消耗，冲稀渣中A1203含量；
(3)浇注过程中随渣中A1203富集，可采用结晶器换渣操作。
5.结晶器液渣层厚度的作用及其测定方法有哪些?
保护渣要达到良好的使用效果，必须有合乎实际需要的液渣层厚度。液渣层过厚或过薄都会使板坯产生表面纵裂纹。如板坯拉速为1.2～1.5m/min，液渣层厚度小于5mm，板坯纵裂纹明显增加(由50mm/m增加到200mm/m)，液渣层厚度6～15mm，纵裂纹几乎消失，液渣层大于20mm，纵裂纹又有所增加。
液渣层厚度小于某一值，沿结晶器周边形成的渣圈，会使弯月面液渣流入坯壳与铜壁之间的通道堵死，致使液渣不能顺利流入坯壳表面而形成均匀的渣膜，则可能在相应的铸坯表面上产生纵裂纹。那么液渣通过弯月面下流的通道不被堵死所需的液渣厚度是多少呢?根据理论计算指出，拉速小于lm/min，液渣层厚度为5～7mm，拉速大于lm/min，液渣层厚度为7～15mm。这与生产实践所测的临界液渣层厚度是一致的。
在生产中测定液渣层厚度的方法：把一根钢丝和一根铜丝(或铝丝)绑在一起，插入结晶器渣层中，由于液渣温度比铜的熔点高，所以铜丝熔化，量出铜丝熔化的长度即为液渣层厚度。由于板坯结晶器断面各点钢水温度是不一样的(如浸入式水口区域和结晶器边部)，液渣层厚
度也不相同，因此可测定不同位置的液渣层厚度。
6.保护渣是如何起润滑作用的?
浇注过程中结晶器上下振动，铸坯向下运动，在凝固壳表面与铜壁之间产生了摩擦，使坯壳与铜壁粘结，使拉坯阻力增大，轻者导致坯壳产生裂纹，重者会使坯壳拉裂。因此在坯壳与铜壁之间必须要进行润滑，这个作用只有靠保护渣来实现。
要保证良好的润滑，在凝固壳与铜壁之间必须有一层性状合适、厚度均匀的液态渣膜。结晶器钢液面上的液渣层是不断供给液渣膜的源泉。为此要保证结晶器弯月面附近液渣流入坯壳与铜壁之间的通道畅通，不受铜壁周围的渣圈堵塞。
那么润滑渣膜是如何形成的呢?当把钢水浇满结晶器就形成了初生坯壳，向液面添加保护渣粉，则渣粉熔化形成了一层液渣层，靠近铜壁四周的液渣冷却形成了渣圈，随着结晶器向下运动，渣子逐渐被挤入到坯壳与铜壁之间以致完全为渣子充填。铜壁温度低，靠近铜壁一侧的渣壳保持为固体渣皮，而凝壳表面温度高，靠近坯壳一侧渣子是液态渣膜，具有流动性。这样结晶器铜壁与坯壳之间靠液态渣膜来滑润，它随铸坯拉出而消耗掉，而附着在铜壁上的固体渣皮随结晶器振动而基本上不消耗。在渣膜不断消耗的同时，钢液面液渣经弯月面通道不断向下补充，形成了稳定液态渣膜。
渣膜的厚度与渣子粘度、拉速、结晶器振动等因素有关。知渣子粘度一定，拉速增加，渣膜厚度增加；而拉速一定，粘度增加，则渣膜厚度减少。一般渣膜厚度50～200μm，渣子消耗为0.4～0.6kg/t。，因此，要使渣膜对凝固坯壳的润滑处于最佳状态，则渣膜厚度，渣子消耗、渣子粘度三者要配合适中。当结晶器振动一定的情况下，粘度(η)和拉速(V)应配合适当，低粘度与低拉速，或高粘度与高拉速搭配均不可取，以两者的乘积η?V作为指标来评价润滑状况，η?V值过小或过大，均表示渣膜厚度和消耗不适当，润滑状况不良。
7.保护渣成分的设计原则是什么?
要实现保护渣的五个功能，关键是配制合适成分的保护渣。
现在普遍应用于连铸的保护渣渣料是以CaO-SiO2-Al203三元化合物组成的渣系为基础的。并含有适量的Na2O、CaF2、K20等化合物。这种渣料熔化后呈弱酸性或中性的液渣，对钢水的润湿性好，渣子粘度随温度变化平缓。连铸保护渣基本由三种物料组成：
(1)基础渣料。含CaO、SiO2、Al203基本渣料。按CaO-SiO2-Al203三元相图，这三种化合物成分范围是：Ca0 10～38％，Si02 40～60％，Al203小于l0％。熔点高于1300℃以上。
(2)助熔剂。如Na2O、CaF2能降低渣子熔点和粘度。根据资源情况，也可选用LiO2、K20、BaO、NaF、B2O3等作助熔剂，加入量的多少视其渣子熔点而定。
(3)调节剂。碳粒子为熔速调节剂。加入量为5～7％。
根据钢种的要求，通过实验把保护渣合适的各化合物含量确定下来。
8.配制保护渣所用的主要原料是什么?
作为配制保护渣的原料有：天然矿物、工业废物和工业产品。已作为基础渣料的原料有：水泥、水泥熟料、硅灰石、长石、石英、电厂烟道灰、高炉渣、电炉白渣等。作为助熔剂辅助材料有：烧碱、萤石、重晶石、冰晶石、硼砂、碳酸锂等。熔速调节剂有天然石墨、碳黑、灯黑等。
9.连铸保护渣有哪几种类型?
根据设计的保护渣组成，再选用合适的原料经过破碎、球磨、混合等制作工序就制成了保护渣。有四种类型。
(1)粉状保护渣：是多种粉状物料的机械混合物。在长途动输过程中，由于受到长时间的震动，使不同比重的物料偏析，渣料均匀状态受到破坏，影响使用效果的稳定性。同时，向结晶器添加渣粉时，粉尘飞扬，污染了环境。
(2)颗粒保护渣：为了克服污染环境的缺点，在粉状渣中配加适量的粘结剂，做成似小米粒的颗粒保护渣。制作工艺复杂，成本有所增加。
(3)预熔型保护渣：将各造渣料混匀后放入预熔炉熔化成一体，冷却后破碎磨细，并添加适当熔速调节剂，就得到预熔性粉状保护渣。预熔保护渣还可进一步加工成颗粒保护渣。预熔保护渣制作工艺复杂，成本较高。但优点是提高保护渣成渣的均匀性。
(4)发热型保护渣：在渣粉中加入发热剂(如铝粉)，使其氧化放出热量，很快形成液渣层。但这种渣成渣速度不易控制，成本较高，故应用较少。
10.连铸保护渣主要理化性能有哪些?
保护渣配制好后，要测定渣子的理化性能，主要的理化指标有以下几项：
(1)化学成分：各牌号的保护渣，应分析化学成分，各氧化物的含量应在所规定的范围内，这是最起码的指标。
(2)熔化温度，将渣粉制成Φ3×5mm的试样，在专门仪器上把试样加热到圆柱体变为半球形的温度，定义达到半球点的温度叫熔化温度。
(3)粘度：它表示渣粉熔化成液体的流动性能。而渣子流动性对熔渣吸收夹杂物和坯壳的润滑效果有重要影响。通常是用扭摆粘度计或旋转粘度计测定1300℃渣子的粘度，来比较不同渣子的流动性。
(4)熔化速度：熔化速度是衡量渣子熔化过程的快慢，关系到结晶器钢液面上能否形成稳定的三层结构和需要的液渣层厚度。
熔速可用标准试样在规定温度(如1300℃或1400℃)下完全熔化成液体所需的时间来表示。也可用一定重量的保护渣粉，加热到规定温度，在单位面积和时间内形成液渣量来表示。
(5)铺展性：它表示粉渣加到钢液面上的覆盖能力和覆盖的均匀性。可以用一定容积内的保护渣粉，从规定高度下流到平板上铺散的面积来衡量。
(6)水分：保护渣粉容易吸潮。吸附水分量超过规定要求(如0.5％)，渣粉会结团，危及使用效果。
11.如何控制保护渣的水分?
保护渣水分分为吸附水和结晶水两类。水分可使保护渣粉结团、质量变坏。应限制水分小于0.5％。
基料中的某些物质如苏打、固，体水玻璃等吸附水的能力甚强。当吸附水后，使粉渣裹卷成团，对连铸操作带来麻烦。
保护渣吸水主要决定于原料种类和粒度。粒度愈细，吸水率愈大，200目时，水泥吸水率为0.41％，固体水玻璃为3.24％，萤石为0.45％，苏打为15.9％，石墨微量。
控制水分方法：原料的烘烤温度不低于110℃。适当延长烘烤时间。烘烤后的原料应及时配料、混匀，配好的渣粉应及时密封包封。
对质量要求较高的钢种，保护渣原料最好烘烤到800℃以上，以去除结晶水，或采用预熔型保护渣。
12.保护渣对连铸坯质量有何影响?
保护渣是加入到结晶器钢水面上，保护渣的好坏主要是影响铸坯的表面质量：
(1)铸坯表面纵裂纹：纵裂纹是来源于结晶器弯月面区初生坯壳厚度的不均匀性。钢水面
上液渣不能均匀流入分布到铸坯四周，导致凝固壳厚薄不均，在坯壳较薄之处容易产生应力集中，当应力超过凝壳的高温强度时就产生了裂纹。
研究指出，结晶器钢液面上的液渣层保持5～15㎜，可以显著减少板坯表面纵裂纹。纵裂还与渣子粘度(η)、熔化速度(tf)和拉速(V)有关。有人指出：η/tf比值愈大，纵裂指数愈小。如渣子温度1300℃，η/tf=1,纵裂指数为6，η/tf=2，纵裂指数为0。有人认为：对连铸板坯η?V控制在2～3.5。方坯η?V控制在5，可使渣膜均匀，传热稳定，润滑良好，可显著减少裂纹。
(2)夹渣：铸坯夹渣可分为表面夹渣和皮下夹渣。夹渣尺寸大小不等。由几毫米到十几毫米，夹渣在表面深浅也不一样。夹渣严重危害产品表面质量，因此在热加工之前必须予以清除。
结晶器坯壳卷入渣子，是夹渣的重要来源。如坯壳表面形成了渣斑，此处导热性差、凝壳薄，形成了一个高温“热点”，是造成出结晶器坯壳漏钢原因之一。
铸坯表面夹渣物组成主要是钙长石和钙黄长石，这两个化合物中A12O3均大于20％，它们熔点分别为1550℃和1590℃，容易使渣子结团。在结晶器液面波动太大，浸入式水口插入太浅，液面翻动会把渣子卷入。
填空（共题，将适当的词语填入题中的划线处，每题2分） *ac1. ________被称为连铸机的心脏. ab2.中间包钢流控制装置有____系统、滑板系统、塞棒和滑板组合系统。*ca3.铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在_________ 的凝固过程。 *ca4.结晶器材质一般为_______。 *ab5.铸坯切割方式分为________、机械剪切两种。 *ab6.连铸机拉速提高,铸坯液芯长度增加,引起铸坯出结晶器后坯壳厚度变______,二次冷却段的铸坯易产生鼓肚。 *ca7.结晶器振动的主要参数为______________,频率。 *cb8.大包保护套管的作用是防止钢水飞溅,防止_____________. *ac9.铸机机型为R6.5/12-1200型板坯连铸机,其中6.5为________,1200为辊身长度。 *ba10.浇铸温度是指______________内的钢水温度. *a11.浇注温度偏低会使钢水夹杂物不易上浮，水口，浇注中断。 *ba12．第一炼钢厂方坯、3#板坯铸机、4#板坯铸机的冶金长度分别是9m，14.6m， m。 *bc13.目前第一炼钢厂方坯中间包使用的定径水口材质是质复合。 *ab14. 结晶器材质要求是性好，强度高，高温下膨胀差，易于切削加工和表面处理。 *cb15. 连铸二冷水系统装置由总管，支管，喷架和、等组成。*ca16.连铸漏钢常见有裂纹漏钢，漏钢，夹渣漏钢，漏钢，上挂漏钢，开浇漏钢等。 *bc17.我厂3#铸机、4#铸机结晶器振动时，振幅分别是±3.5mm， mm。*cb18．目前我厂3#、4#铸机使用的中间包工作包衬主要材质为质涂抹料。 *cb19. 铸坯的内部缺陷主要是中间裂纹，三角区裂纹，，中心线裂纹，中心和疏松、夹杂。 *ba20.连铸坯的矫直方式有固态全凝固矫直和_______ 矫直。 *cc21.拉矫机的作用是拉坯、矫直和________.
2 电渣重熔原理 欧阳光明（2021.03.07） 2．1 渣池 电渣重熔工艺的核心部分是熔池。金属从熔池上方进入渣池，然后被加热、熔化、精炼和过热，并且承受振动、搅拌和电化学作用。因此，形成渣池并使其保持在合适的条件下，显然是很重要的。渣有如下几方面的作用。 （1）发热元件的作用 重熔过程中热量通过焦耳效应产生，也就是通常的电阻发热定律。因此，应该确保渣阻与供给功率的电压、电流之间的正确平衡。所用的大多数渣的电阻率在熔炼温度下为0.2.0.sslcm ，熔炼温度通常比金属熔化温度高200 3001C。显然，在该温度下，渣既要呈液态，又要稳定，所以重熔电流、电压、渣池深度和渣电阻率之间的关系很复杂。好的电渣重熔操作必须把它们调到最佳值。 (2)熔渣对于非金属材料来说是熔剂 当金属电极进入到渣池中时，电极端部达到其熔化温度，就会形成金属熔化膜。当熔化金属与熔渣接触时，熔化的金属在汇聚成熔滴的同时，暴露的非金属夹杂将溶解在渣里。因此，渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质，为此，在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。 (3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂 重熔过程中的化学反应主要部位是电极端部渣／金界面，这里金属
膜条件对于快速反应是最理想的。 (4)涟起保护金属免受污染的作用 渣对于反应成分来说，起着传递介质的作用。由于金属在渣下熔化和凝固，被熔化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化，而这种氧化在常规工艺中是不可避免的。另一方面，由于熔渣可以传递反应物质，如氧和水蒸气，所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。(5)位形成结晶器衬 由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下，那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣壳。这层渣壳起着结晶器衬的作用，金属锭在衬里形成并凝固，至少在稳定操作条件下，渣壳起着上述作用。在环形结晶器（短模）情况下，锭表面渣皮很少。可能存在差异。 为了实现上述作用，渣必须具有某些相当明确的性质。一般情况下，它的熔化温度应在被熔化金属的熔化温度以下。操作温度显然高于金属熔点，一般约高200 300℃。渣的电阻率是其成分的函数，只要不是明确地影响化学要求，可在一定界限内调整。渣的成分应该既保证所希望的化学反应能快速发生，又保证反应物留在渣里；对于硫，其反应产物应能排到大气中去。另外，渣应能抑制不希望反应的发生，因为这些反应会造成微量元素的损失，这一点也非常重要。渣的黏度（其值一般在毫帕秒范围内）影响熔滴在渣中的停留时间、气体排出速度、渣池搅拌程度、传质动力学以及渣壳厚度等。渣与金属的密度差也同样影响熔滴停留时间和熔滴大小。渣与金属间的表面张力应该比较小，这样可增加传质速度且易产生小熔滴。但这样不利于渣与金属的分离且增加夹渣危险。表面张力
电渣重熔 把平炉、转炉、电弧炉或感应炉冶炼的钢铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次 重熔的精炼工艺，英文简称ESR。美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提 出这种精炼方法的原理。其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。60年代中期由于 航空、航天、电子、原子能等工业的发展，电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展。生产的品种包括：优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有 色金属的合金。1980年世界电渣重熔钢生产能力已超过120万吨。中国1960年建成第一 座电渣炉,其后得到很大发展。最大的是上海重型机器厂电渣炉，钢锭重达200吨。 电渣重熔基本过程如图所示。 在铜制水冷结晶器内盛有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内。自耗电极、渣池、金属 熔池、钢锭、底水箱通过短网导线和变压器形成回路。在通电过程中，渣池放出焦耳热， 将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用,迅速凝固形成钢锭。在电极端头液滴形成阶段,以及液滴穿过渣池滴落阶段,钢- 渣充分接触，钢中非金属夹杂物为炉渣所吸收。钢中有害元素（硫、铅、锑、铋、锡）通 过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。液态金属在渣池覆盖下，基本上避免了再氧化。因为是在铜制水冷结晶器内熔化、精炼、凝固的，这就杜绝了耐火材料对钢的污染。钢锭 凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性。上升的 渣池在结晶器内壁上形成一层薄渣壳，不仅使钢锭表面光洁，还起绝缘和隔热作用，使更 多的热量向下部传导,有利于钢锭自下而上的定向结晶。由于以上原因,电渣重熔生产的钢 锭的质量和性能得到改进，合金钢的低温、室温和高温下的塑性和冲击韧性增强，钢材使 用寿命延长。 电渣重熔设备简单，投资较少，生产费用较低。电渣重熔的缺点是电耗较高，目前通用的 渣料含CaF较多，在重熔过程中，污染环境，必须设除尘和去氟装置
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
天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：连铸设备与工艺课程代码：3448、4244 第一部分课程性质与目标 －、课程的性质与特点 连铸设备与工艺是高等教育自学考试冶金技术（专）专业所开设的一门专业课。其中包括连铸设备、凝固原理、连铸操作和质量检验几部分内容。 连续铸钢是现代钢铁企业的重要铸钢生产方法，因此课程注重实践性、应用性。 二、课程目标与基本要求 设置本课程的目的是使考生通过学习连铸设备与设备的操作，掌握钢液凝固的基本理论及连铸岗位的操作要求，为考生从事连续铸钢工作打下理论基础。 通过本课程学习要求考生： 1、了解连铸过程中使用设备的基本参数、具体构造、工作的理论依据、工艺性能及简单操作方法； 2、掌握金属结晶的基本条件、结晶的过程及凝固（冷却）过程的力学变化影响，掌握连铸坯凝固的过程及控制； 3、熟悉连铸过程各个岗位的操作规程及注意事项； 4、掌握铸坯质量的各种质量缺陷，形成原因及预防手段； 5、了解合金钢连铸及其它连铸新技术的发展现状。 三、与本专业其他课程的关系 学习本课程的考生必须先掌握物理化学、金属学、工程材料的相关理论。同时由于本课程实践性强的特点，希望考生能利用各种实习实践机会，深入生产一线，最大限度的把理论学习与实践结合起来，提高学习质量。 第二部分考核内容与考核目标 绪论 一、学习目的与要求 通过本章学习，学生应了解铸钢的发展历史，连铸使用的主要设备，掌握连铸与模铸的区别。 二、考核知识点与考核目标 （一）铸钢概论（一般） 识记：铸钢的任务、分类、模铸、连铸的概念；铸机的主要设备、铸机分类及分类方法 理解：连铸与模铸相比的优越性 第一章连铸设备与操作 一、学习目的与要求 通过本章的学习，学生应掌握连铸使用的主要设备，结构、使用前准备、操作规程、注意事项及更换的相关操作。应达到掌握连铸设备使用方法及公用。 二、考核知识点与考核目标
2 电渣重熔原理 2．1 渣池 电渣重熔工艺的核心部分是熔池。金属从熔池上方进入渣池，然后被加热、熔化、精炼和过热，并且承受振动、搅拌和电化学作用。因此，形成渣池并使其保持在合适的条件下，显然是很重要的。渣有如下几方面的作用。 （1）发热元件的作用 重熔过程中热量通过焦耳效应产生，也就是通常的电阻发热定律。因此，应该确保渣阻与供给功率的电压、电流之间的正确平衡。所用的大多数渣的电阻率在熔炼温度下为0.2.0.ssl-cm ，熔炼温度通常比金属熔化温度高200 -- 3001C。显然，在该温度下，渣既要呈液态，又要稳定，所以重熔电流、电压、渣池深度和渣电阻率之间的关系很复杂。好的电渣重熔操作必须把它们调到最佳值。 (2)熔渣对于非金属材料来说是熔剂 当金属电极进入到渣池中时，电极端部达到其熔化温度，就会形成金属熔化膜。当熔化金属与熔渣接触时，熔化的金属在汇聚成熔滴的同时，暴露的非金属夹杂将溶解在渣里。因此，渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质，为此，在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。 (3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂 重熔过程中的化学反应主要部位是电极端部渣／金界面，这里金属膜条件对于快速反应是最理想的。 (4)涟起保护金属免受污染的作用 渣对于反应成分来说，起着传递介质的作用。由于金属在渣下熔化和凝固，被熔化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化，而这种氧化在常规工艺中是不可避免的。另一方面，由于熔渣可以传递反应物质，如氧和水蒸气，所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。 (5)位形成结晶器衬 由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下，那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣壳。这层渣壳起着结晶器衬的作用，金属锭在衬里形成并凝固，至少在稳定操作条件下，渣壳起着上述作用。在环形结晶器（短模）情况下，锭表面渣皮很少。可能存在差异。 为了实现上述作用，渣必须具有某些相当明确的性质。一般情况下，它的熔化温度应在被熔化金属的熔化温度以下。操作温度显然高于金属熔点，一般约高200 -- 300℃。渣的电阻率是其成分的函数，只要不是明确地影响化学要求，可在一定界限内调整。渣的成分应该既保证所希望的化学反应能快速发生，又保证反应物留在渣里；对于硫，其反应产物应能排到大气中去。另外，渣应能抑制不希望反应的发生，因为这些反应会造成微量元素的损失，这一点也非常重要。渣的黏度（其值一般在毫帕秒范围内）影响熔滴在渣中的停留时间、气体排出速度、渣池搅拌程度、传质动力学以及渣壳厚度等。渣与金属的密度差也同样影响熔滴停留时间和熔滴大小。渣与金属间的表面张力应该比较小，这样可增加传质速度且易产生小熔滴。但这样不利于渣与金属的分离且增加夹渣危险。表面张力也影响杂质溶解机理。 2.2 渣成分和渣组成 电渣重熔渣的成分通常以氟化钙（Ca凡）、氧化钙(CaO) ,氧化镁(Mgo)、三氧化
《连铸保护渣的分类》编制说明 1、工作简介 1.1任务来源 根据工信部工信厅科[2011]75号文《关于印发2011年第一批行业标准修订计划的通知》的要求，由河南省西保冶材集团有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位负责起草《连铸保护渣分类(2010-3479T-YB)》。 1.2主要工作过程及参编单位 接到标准编制任务后，我们迅速组建了标准起草工作组。标准起草工作组组建后，首先收集了国内外有关资料，了解连铸保护渣生产企业有关技术发展动态，并对我国连铸保护渣生产企业的生产现状作了调研，明确了工作重点和进程安排。 2011年5月1—2日，标准起草工作组召开了第一次工作会议。会议上进一步明确了行业标准起草工作要求，就标准的基本框架及内容进行了充分讨论，研究了标准宣贯教材的编写工作并对工作组成员分工、工作进度及时限要求作了具体安排。 2011年6月，标准起草组根据前期工作情况提出了该标准征求意见稿的初稿。该征求意见稿的初稿已发给全国钢标准化技术委员会的相关专家征求意见，并对专家的意见进行了研究、分析和采纳，形成该标准的征求意见稿。 标准起草单位主要由河南省西保冶材集团有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位负责起草。 2、编制目的 连铸技术是优化现代钢铁产业结构的关键性技术，而结晶器保护渣对于改善铸坯质量，稳定连铸操作至关重要。我国从上世纪70年代开始就进行了一系列保护渣的试验研究，现已建起了数家相当规模的生产厂家，为我国钢铁工业提供了所需要的保护渣产品。由于连铸保护渣产品的特殊性，除相关的检、试验分析方法标准外，一直没有制定相应的产品标准。目前，保护渣市场较为混乱，用户选择保护渣没有依据很不方便。为了规范市场，保证钢铁生产的质量，满足钢厂用户对不同钢种使用保护渣的选择，急需制定连铸保护渣的分类标准，为今后统一连铸保护渣产品标准提供基础保障。
电渣重熔渣系选择的工艺探索 攀钢钢城企业总公司冶炼厂王宾陈涛李艳丽 【摘要】通过大量的工艺实践探索 , 掌握了电渣重熔渣系对脱硫、脱磷和合金元素烧损和生产效率的关系 , 提出了根据不同钢种选择渣系的方法。 【关键词】电渣重熔渣系工艺 1前言 电渣重熔过程中 , 熔融渣池起着重要的作用 , 因此在整个重熔过程中 , 渣池成分、温度、深度、 态下。 方法 , , 又 、熔点、表面张力、粘度、氧化性等与重熔金属品种相适应的最佳条件下进行 , 因此对渣系进行适当的选择调整是十分必要的。我厂有 250K VA 的电渣重熔炉 2座 , 主要生产电工纯铁、高速工具钢、模具钢电渣重熔锭。长期以来一直选用 CaF 2∶ Al 2O 3=7∶ 3的渣系 , 生产实践表明, “三?七渣系” 对不同钢种在纯净度、合金元素的损耗、 P 、 S 等有害元素的去除、生产效率、产品质量、电耗等方面作用是不相同的。为了摸索电渣重熔渣系选择的较好方案 , 我们对电渣重熔的渣系选择进行了一定的工艺探索。 2电渣重熔用渣系所要求的主要基本特性和成分 电渣重熔用渣系的各种特性 , 取决于其主要成分 CaF 2、 Al 2O 3、 CaO 等 , 以及加入渣中的氧化物 , 碳酸盐等 , 渣中加入氧化物 , 会降低电导率和电耗 , 提高熔点和粘度。
熔点下降 , 会使电导率上升 , 使钢锭产生空洞、气孔、夹杂等缺陷 , 提高熔点将降低电导率 , 妨碍脱硫反应 , 100~200 , , 。 (例如在 CaF 2量多 , 粘 0110~0115泊的渣子 , 和 Al 2O 3量多 , 粘度为0110~0115泊的 , 采用后者夹杂物有所增加。 为了防止熔渣卷入金属内 , 熔融金属和熔渣之间应具有足够大的表面张力以及对非金属夹杂物相适应的高吸附能力。 CaF 2含量少及 Al 2O 3、 CaO 含量高时 , 具有大的表面张力 , 因为 Ca +与 F -结合能比 O -结合能力小的缘故 , 此外氧化物渣子对于刚玉、石英玻璃具有较好的吸附能力。 3电渣重熔锭质量和渣系成分关系工艺探讨 为了探索电渣重熔过程中脱硫、脱氧和合金元素变化 , 杂质去除等行为 , 以及它们和渣料成分关系 , 我们采用高速钢 W9M o3Cr4V 、 W6M o5Cr4V (M2 、电工纯铁 (DT4、 DT3 、通过变换渣系 , 对电渣重熔、脱氧、脱硫等行为进行了生产实践工艺探索。 311电渣重熔脱硫机理。脱硫是电渣重熔的重要特征之一 , 其按照下列反应进行 :①硫由金属向渣中转移的行为 : [S]金属 +(O 2- 渣 [[O]金属 +(S 2- 渣 ? ②转移进渣中的硫和大气中氧反应而逸出 :
大型电渣重熔值得注意的几个问题 No.1 January2011 《大型铸锻件》 HEA VYCASTINGANDFORGING 大型电渣重熔值得注意的几个问题 向大林 (上海重型机器厂有限公司,上海200245) 摘要:大型电渣重熔作为生产100t以上直至300t重大锻件用巨型钢锭的理想方法,正在被更多的人们所 关注.本文回顾了电渣重熔的大型化缘起和发展.根据200t级电渣炉的实践经验,讨论了大型电渣重熔一些 值得注意的问题,如设备与工艺,特大电流短网,低氢控制,均匀性控制等. 关键词:大型电渣重熔;200t级电渣炉;设备与工艺;大电流短网;低氢控制;均匀性控制 中图分类号:TFI4文献标识码:B SomeProblemsMeritingAttentioninLarge—scaleESR XiangDalin Abstract:Large—scaleESRisbeingspreadasanidealprocessofmanufacturinggiganticingotsfor100tupto3O Ot monoblockforgings.Originanddevelopmentoflarge—scaleESRwerelookedbackinthispaper.Someproblemsmeriting attentioninlarge—scaleESR,suchasequipmentandtechnology,excessivecurrentshoanet,lowhydrogencontr ol,homo- geneitycontroletc.,werediscussedonthebasisofproductionpracticeofthe200t-classESRfu
高档连铸保护渣的主要原料（基料）DCS 产品简介 1、以优质硅石（SiO2≥99%）和优质石灰石（CaCO3≥97%）为原材料，以洁净的电为能源，在高温下熔融合成SiO2+CaCO3--- CaCO3+CO2 ↑. DCS 为硅灰石（硅酸钙）系列产品。人工合成硅灰石比天然硅灰石具有稳定的化学成份，物相结构均匀。熔融隐晶质玻璃体，以电为能源，杂质极少。烧失量几乎为零，是理想的冶金连铸保护渣基料，同时也是焊条涂药等最理想的原料。 2、借助人工合成的硅灰石生产工艺，根据不同种类保护渣基料的要求，本公司经过先进配方的设计，其它少量特殊原料的选择，可以生产出多种型号保护渣基料，并根据用户要求，可以调节CaO/SiO2 的比值，重要的是，同时可加入Na2O 、BaO、 Li2O、 Al2O 3、 MnO 、CaF2(F)等原料，一次合成。满足用户对不同钢种的特殊要求。 3、连铸保护渣分为四类：粉状保护渣、颗粒保护渣、发热型保护渣、预熔型保护渣。本公司生产为预熔型保护渣，是保护渣分类中的最优级。预熔型保护渣，是将各种造渣原料硅石、石灰石，纯碱，萤石等混匀后放入预熔炉（电炉）熔化成一体，经水淬冷却后干燥磨细，并添加适当熔速调节剂（石墨或碳黑），就得到预熔性粉状保护渣，预熔保护渣还可进一步加工成中空颗粒保护渣。预熔保护渣制作工艺复杂，成本较高。但优点是提高保护渣成渣的均匀性。无粉尘飞扬，不污染环境。 4、连铸保护渣的作用是，在浇注的过程中，要向结晶器钢水面上不断添加粉末状或颗粒状的渣料（保护渣），它的作用有以下几个方面： （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）在结晶器与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止与铜板的粘结。 （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，保证连铸顺行的进行。 产品简介 我厂自一九九五年起,开发以洁净的电为能源,熔融生产中高档冶金辅料,年生产能力12000吨,现在占地32000平方米,原有2000KVA电炉两台,新建4000KVA一台。一九九八年以前，产品全部出口日本、韩国、欧盟等，一九九八年以来，在出口量增长的同时，供应国内钢铁（辅料）企业，DCS系列是制造高档连铸保护渣的主要原料（基料）占85%左右，剩余为固定炭等物料。电熔合成DCS系列，经特殊工艺处理，是现有保护渣几种类型（粉状、颗粒、预熔、发热）的最高级，可进行高含量氧化钠（Na2O，30%）和高氟（F，15%）的一次合成。几年来，经国内外用户试用使用证实，本系列产品使用稳定性随时间的曲线函数几乎成一条直线，避免了中低档产品波浪状锯齿状曲线函数, 给冶金生产带来的诸多不适宜现象。以下将本公司DCS系列产品列表，共同行及冶金界同仁比较鉴定。典型产品有（用户设计指标）[可为用户生产专用定型产品] DCS系列 DCS-1 DCS-2 DCS-3 DCS-4 DCS-5 DCS-6 DCS-7 DCS-8 DCS-9
基础知识：钢厂连铸工技能800问 1、( )次冷却是指坯壳出结晶器后受到的冷却。 A.一 B.二 C.三 D.四答案：（B） 2、( )对提高铸坯质量的作用有：细化结晶组织，消除中心偏析，防止皮下气泡、皮下夹杂以达到改善铸坯内部和表面质量的目的。 A.电磁搅拌 B.电磁制动 C.电磁冶金 D.以上都不是答案：（A） 3、( )会影响出苗时间的长短。 A.冶金长度 B.钢水温度 C.液相深度 D.拉坯速度答案：（B） 4、( )年我国粗钢产量突破亿吨，跃居世界第一位。 A.1993 B.1996 C.2000 D.2002 答案：（B） 5、( )是炼钢生产工艺水平和效益的重要标志，反应了企业连铸生产状况。 A.金属收得率 B.连铸比 C.连铸坯成材率 D.铸坯产量答案：（B） 6、( )是我国西北地区最大的碳钢和不锈钢生产基地。 A.包钢 B.新疆八一钢铁厂 C.酒钢 D.陕钢答案：（C） 7、( )是指坯壳出结晶器后受到的冷却。 A.二次冷却 B.一次冷却 C.三次冷却答案：（A） 8、( )主要在结晶器内形成和产生。 A.铸坯内部缺陷 B.铸坯表面缺陷 C.鼓肚和菱变 D.偏析和裂纹答案：（B） 9、《安全生产法》规定，生产经营单位必须为从业人员提供符合标准的( )，并监督、教育从业人员按照规则佩带、使用。 A.劳动防护用品 B.口罩 C.手套 D.劳保鞋答案：（A） 10、《安全生产法》规定，生产经营单位应当在具有较大危险因素的生产经营场所和有关设施、设备上，设置明显的( )。 A.安全宣传标语 B.安全宣教挂图 C.安全警示标志 D.安全宣教模型答案：（C） 11、《安全生产法》规定的安全生产管理方针是( )。 A.安全第一，预防为主 B.安全为了生产，生产必须安全 C.安全生产人人有责 D.安全生产，常抓不懈答案：（A） 12、《突发事件应对法》规定，按照突发事件发生的紧急程度、发展势态和可能造成的危害程度，事故预警分为四级预警，其中最高级别为( )预警。 A.红色 B.黄色 C.蓝色 D.白色答案：（A） 13、《中华人民共和国安全生产法》自( )起施行。 A.37500 B.37530 C.37438 D.37561 答案：（D） 14、12065L喷嘴表示( )型喷嘴。 A.圆锥型 B.扁平型 C.康卡斯答案：（A） 15、1600℃下，下列氧化物最稳定的是( )。 A.SiO2 B.P2O5 C.MnO D.FeO 答案：（A） 16、1856年，( )人发明了酸性空气底吹转炉炼钢法。 A.法国 B.德国 C.英国 D.瑞典答案：（C） 17、CaC2与镁粉着火时，应采用( )等灭火。 A.泡沫灭火器 B.水 C.石棉毡 D.棉布答案：（C） 18、CaF2在保护渣中的作用主要是( )。 A.调节碱度 B.降低熔点 C.调节熔化速度 D.都不是答案：（B） 19、IF钢中[C]＝( )。
共享知识分享快乐 电渣重熔原理2 2．1 渣池 熔化、然后被加热、电渣重熔工艺的核心部分是熔池。金属从熔池上方进入渣池，精炼和过热，并且承受振动、搅拌和电化学作用。因此，形成渣池并使其保持在合适的条件下，显然是很重要的。渣有如下几方面的作用。 （1）发热元件的作用 应该确也就是通常的电阻发热定律。因此，重熔过程中热量通过焦耳效应产生，所用的大多数渣的电阻率在熔保渣阻与供给功率的电压、电流之间的正确平衡。。显然，，熔炼温度通常比金属熔化温度高200 -- 3001C炼温度下为0.2.0.ssl-cm 在该温度下，渣既要呈液态，又要稳定，所以重熔电流、电压、渣池深度和渣电阻率之间的关系很复杂。好的电渣重熔操作必须把它们调到最佳值。 熔渣对于非金属材料来说是熔剂 (2)当金属电极进入到渣池中时，电极端部达 到其熔化温度，就会形成金属熔化膜。暴露的非金属夹杂当熔化金属与熔渣接触时，熔化的金属在汇聚成熔滴的同时，将溶解在渣里。因此，渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质，为此，在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。 (3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂这里金属膜条件对于快重熔过程中的化学反应 主要部位是电极端部渣／金界面，速反应是最理想的。涟起保护金属 免受污染的作用(4) 被熔由于金属在渣下熔化和凝固，渣对于反应成分来说，起着传递介质的作用。而这种氧化在常规工艺中是不可避免化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化，的。另一方面，由于熔渣可以传递反应物质，如氧和水蒸气，所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。 (5)位形成结晶器衬 由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下，那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣至少在稳定操作这层渣壳起着结晶器衬的作用，金属锭在衬里形成并凝固，壳。条件下，渣壳起着上述作用。在环形结晶器（短模）情况下，锭表面渣皮很少。可能存在差异。它的熔化温一般情况下，为了实现上述作用，渣必须具有某些相当明确的性质。200 度应在被熔化金属的熔化温度以下。操作温度显然高于金属熔点，一般约高℃。渣的电阻率是其成分的函数，只要不是明确地影响化学要求，可在一-- 300又保证反应渣的成分应该既保证所希望的化学反应能快速发生，定界限内调整。物留在渣里；对于硫，其反应产物应能排到大气中去。另外，渣应能抑制不希望渣的黏这一点也非常重要。反应的发生，因为这些反应会造成微量
电渣重熔原理 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
2 电渣重熔原理 2．1 渣池 电渣重熔工艺的核心部分是熔池。金属从熔池上方进入渣池，然后被加热、熔化、精炼和过热，并且承受振动、搅拌和电化学作用。因此，形成渣池并使其保持在合适的条件下，显然是很重要的。渣有如下几方面的作用。 （1）发热元件的作用 (2)熔渣对于非金属材料来说是熔剂 当金属电极进入到渣池中时，电极端部达到其熔化温度，就会形成金属熔化膜。当熔化金属与熔渣接触时，熔化的金属在汇聚成熔滴的同时，暴露的非金属夹杂将溶解在渣里。因此，渣的成分必须能溶解杂质而又不影响其性质，为此，在重熔时必须采取连续调整渣成分的步骤。 (3)渣是电渣重熔工艺的精炼剂 重熔过程中的化学反应主要部位是电极端部渣／金界面，这里金属膜条件对于快速反应是最理想的。 (4)涟起保护金属免受污染的作用 渣对于反应成分来说，起着传递介质的作用。由于金属在渣下熔化和凝固，被熔化的金属绝不会与大气接触而被直接氧化，而这种氧化在常规工艺中是不可避免的。另一方面，由于熔渣可以传递反应物质，如氧和水蒸气，所以使用惰性气体做保护气氛非常必要。 (5)位形成结晶器衬 由于结晶器壁温度维持在渣熔点以下，那么熔渣和结晶器壁之间必定有凝固渣壳。这层渣壳起着结晶器衬的作用，金属锭在衬里形成并凝固，至少在稳定操作条件下，渣壳起着上述作用。在环形结晶器（短模）情况下，锭表面渣皮很少。可能存在差异。 为了实现上述作用，渣必须具有某些相当明确的性质。一般情况下，它的熔化温度应在被熔化金属的熔化温度以下。操作温度显然高于金属熔点，一般约高200 -- 300℃。渣的电阻率是其成分的函数，只要不是明确地影响化学要求，可在一定界限内调整。渣的成分应该既保证所希望的化学反应能快速发生，又保证反应物留在渣里；对于硫，其反应产物应能排到大气中去。另外，渣应能抑制不希望反应的发生，因为这些反应会造成微量元素的损失，这一点也非常重要。渣的黏度（其值一般在毫帕秒范围内）影响熔滴在渣中的停留时间、气体排出速度、渣池搅拌程度、传质动力学以及渣壳厚度等。渣与金属的密度差也同样影响熔滴停留时间和熔滴大小。渣与金属间的表面张力应该比较小，这样可增加传质速度且易产生小熔滴。但这样不利于渣与金属的分离且增加夹渣危险。表面张力也影响杂质溶解机理。 渣成分和渣组成 电渣重熔渣的成分通常以氟化钙（Ca凡）、氧化钙(CaO) ,氧化镁(Mgo)、三氧化二铝(A1203)、二氧化硅（Siq）为主，其他元素可少量存在，如二氧化钛M OZ）或氟化镁(MgF2 )。本书采用将Ca凡先列出来，在它的质量分数之后加上“F’’。余下的组成（即氧化物）按照CaO, Mgo, A1203, Siq且碱度降低的顺序列出，并且只列出质量分数。通用公式是 a F/b/c/d/e，即 a＝w (CaF2) b＝w (CaO) c＝w (Mgo) d＝w（Al2O3） e＝w (SiO2)如60F/10/10/10/10渣含60％的CaF2，余下的每种成分均为10%。又如 50F/20/0/30渣含 50 % CaF2, 20 % CaO, 30 % A1203,无Mgo。当完全按照这种方法叙述成分时，如果 w(Siq)二0，就不必将之表示出来了。表就是用这种方法列出的常用渣。[18] CaF2-CaO-A12仇渣系
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
冶金原理自己总结 冶金原理自己总结 1.熔渣主要由冶金原料中的氧化物或冶金过程中生成的氧化物组成的熔体。 2.熔渣组分的来源:矿石或精矿中的脉石; 为满足冶炼过程需要而加入的熔剂; 冶炼过程中金属或化合物（如硫化物）的氧化产物;被熔融金属或熔渣侵蚀和冲刷下来的炉衬材料. 3.冶炼渣（熔炼渣）:是在以矿石或精矿为原料、以粗金属或熔锍为冶炼产物的熔炼过程中生成的 主要作用汇集炉料（矿石或精矿、燃料、熔剂等）中的全部脉石成分、灰分以及大部分杂质，从而使其与熔融的主要冶炼产物（金属、熔锍等）分离。4.精炼渣（氧化渣）:是粗金属精炼过程的产物。 主要作用捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。5.富集渣:是某些熔炼过程的产物。 作用使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。6.合成渣:是指由为达到一定的冶炼目的、按一定成分预先配制的渣料熔合而成的炉渣。如电渣重熔用渣、铸钢用保护渣、钢液炉外精炼用渣等。这些炉渣所起的冶金作用差别很大。 例如，电渣重熔渣一方面作为发热体，为精炼提供所需要的热量；另一方面还能脱出金属液中的杂质、吸收非金属夹杂物。 保护渣的主要作用是减少熔融金属液面与大气的接触、防止其二次氧化，减少金属液面的热损失。
7.熔渣的其它作用: 作为金属液滴或锍的液滴汇集、长大和沉降的介质; 在竖炉（如鼓风炉）冶炼过程中，炉渣的化学组成直接决定了炉缸的最高温度;在许多金属硫化矿物的烧结焙烧过程中，熔渣是一种粘合剂; 在金属和合金的精炼时，熔渣覆盖在金属熔体表面，可以防止金属熔体被氧化性气体氧化，减小有害气体（如H2、N2）在金属熔体中的溶解。8.熔渣的副作用: 熔渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷;炉渣带走了大量热量;渣中含有各种有价金属. 9.熔盐盐的熔融态液体通常指无机盐的熔融体 10.熔锍多种金属硫化物（如FeS、Cu2S、Ni3S2、CoS等）的共熔体.11.从平面投影图绘制等温截面图步骤： 将平面投影图中给定温度以外的等温线、温度高于给定温度的部分界线（fe1）去掉 将界线与给定温度下的等温线的交点（f）与该界线对应二组元的组成点相连接，形成结线三角形（BfC） 去掉余下的界线（Ef，Ee2，Ee3）在液固两相区画出一系列结线标出各相区的平衡物相 用“边界规则”检查所绘制的等温截面图12.加速石灰块的溶解或造渣的主 要措施：降低炉渣熔化温度提高熔池温度加入添加剂或熔剂（如MgO、MnO、CaF2、Al2O3、Fe2O3）等。增大渣中∑FeO含量 显著降低C2S初晶面的温度；
电渣重熔免费编辑添加义项名 材料 电渣重熔钢（electroslag remelting）是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的方法。 中文名称 电渣重熔 外文名称 electroslag remelting 主要目的 提纯金属 热源 主要目的 锭。经电渣重熔的钢，纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、 钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。 电渣钢的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。电 渣钢锭的质量取决于合理的电渣重熔工艺和保证电渣工艺 的设备条件。 主要产品
电渣重熔的产品品种多，应用范围广。其钢种有:碳素钢、合金结构钢、轴承钢、模具钢、高速钢、不锈钢、耐热钢、超高强度钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金、电热合金等400多个钢种。此外，可用电渣法直接熔铸异形铸件，可以铸代锻，简化生产工序，提高金属的利用率。 主要作用 电渣熔铸工艺从根本上解决了一般铸造工艺的主要矛盾，它综合了电渣重溶-获得高冶金质量的金属和铸造-浇铸异型零件精化毛坯的长处，并具有与普通冶炼的变形金属相近的致密组织以及无各向异性的特点。与普通锻件相比，电渣熔铸件的各项性能指标完全达到同钢种的变型金属指标，甚至还避免了锻件的一些不足之处。 应用成果 近些年来，电渣熔铸新工艺逐渐引起了国内外工程技术界的重视，许多工业部门在加紧研究和使用电渣熔铸产品。在发展这项新工艺方面，原苏联、日本和美国的研究成果较多，其次是西德、捷克斯洛伐克、英国、瑞典和法国。东北大学电冶金研究室在发展电渣熔铸新工艺以及研制使用它的异型件方面取得了以下成果:? 电渣熔铸冷轧辊、阀体、三通管、厚壁中空管、石油裂解炉管、齿轮毛坯、各种模具(包括冲压模具)和柴油机曲轴等。 目前，国外著名的电渣炉制造厂家，如美国的CONSARC、德国的ALD和奥地利的INTECO等公司均采用基于PLC和工控机的2级计算机控制系统，能实现整个重熔过程的设备和工艺的全自动控制。 东北大学从20世纪90年代开始研制以液压传动或滚珠丝杠传动为核心的新型机械设备，以工控机和PLC为硬件，以专家控制为软件的智能化计算控制系统的新一代电渣炉，目前已有近20台设备成功应用于国内的工业生产中，使用效果良好。 把平炉、转炉、电弧炉或感应炉冶炼的钢铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺，英文简称ESR。美国霍普金斯(R.K.Hopkins)于20世纪40年代首先提出这种精炼方法的原理。其后苏联和美国相继建立工业生产用的电渣炉。60年代中期由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展，电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展。
常规板坯连铸机结晶器技术 【保护视力色】【打印】【进入论坛】【评论】【字号大中小】2006-12-07 11-07 杨拉道刘洪王永洪刘赵卫邢彩萍田松林 (西安重型机械研究所) 结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。其作用 是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使 之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部 仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出.为其在以后的二冷区域内完全 凝固创造条件。在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中.结晶器 一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响. 使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下.工作条件极为恶劣.在此 恶劣条件下结晶器长时间地工作.其使用状况直接关系到连铸机的性能.并与铸 坯的质量与产量密切相关。因此.除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免 机械损伤外.合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础 和关键。 板坯连铸机一般采用四壁组合式（亦称板式）结晶器.也有一个结晶器 浇多流铸坯的插装式结构。 结晶器主要参数的确定 1 结晶器长度H 结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。若坯壳过薄.铸 坯就会出现鼓肚变形.对于板坯连铸机.要求坯壳厚度大于10～15mm。结晶器长 度也可按下式进行核算： H=(δ/K)2Vc＋S1＋S2 (mm) 式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度.mm K——凝固系数.一般取K=18～22 mm/min0.5 Vc——拉速.mm/min S1——结晶器铜板顶面至液面的距离.多取S1=100 mm S2——安全余量.S=50～100 mm