连铸保护渣的主要理化性能指标有哪些项目

连铸保护渣成分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。

高效连铸知识问答1．什么是高效连铸？答：高效连铸通常定义为五高：即整个连铸坯生产过程是高拉速、高质量、高效率、高作业率、高温铸坯。

陆着市场经济的深入发展，应当添加高经济效益(大幅度降成本)这一项最直接的指标；另外，高自动控制也提到日程上来了。

目前，国内的方坯高效连铸(以150方为例)，应在单流年产15万吨~20万吨合格普碳钢铸坯的水平、板坯应在100万-150万吨合格铸坯的水平。

其铸坯每吨的成本也在逐年降低。

连铸机的全程自动控制水平也在逐年提高。

2．高效连铸技术有哪些主要内容?答：高效连铸技术是一项系统的整体技术，实现高效连铸需要工艺、设备、生产组织和管理、物流管理、生产操作以及与之配套的炼钢车间各个环节的协调与统一。

主要技术内容如下：(1)保证适宜的钢水温度、最佳的钢水成分．并保证其稳定性的连铸相关配套技术。

(2)供应清洁的钢水和良好流动性钢水的连铸相关技术。

(3)连铸的关键技术—高冷却强度的、导热均匀的长寿结晶器总成(包括结晶器整体结构、精密水套、导热均匀的曲面铜管等等)。

(4)高精度、长寿的结晶器振动装置是高效连铸关键技术之一，这其中包括振动装置硬件的优化及结晶器振动形式、振动工艺参数的软件优化。

以往高效连铸采用的半板簧、全板簧及高频小振幅正弦波形起到了一定的正面效果。

目前，中冶连铸研制的新型串接式全板簧振动装置，其精度更高，整体刚度增强，寿命长，对促进高效连铸进一步发展将起到重要作用。

该装置可采用液压传动或机械传动，液压传动可增加正滑脱时间，提高保护渣用量，减小上振速度峰值，降低拉坯阻力，降低负滑脱时间，使振痕深度相应减小。

机械传动可以降低成本，更易于，推广使用。

(5)保护渣技术。

众所周知，保护渣与拉速相匹配，拉速提高后，保护渣黏度等指标要相应改进，保证用量不减或在允许范围内减少，以保证铸坯的高质量。

因此，连铸高效化后必须有低黏度、低熔点、高熔化速度、大凝固系数的保护渣。

保护渣技术是连铸高效化的一项关键技术。

连铸三大件连铸用三大件整体塞棒、长水口（大包长水口）和浸入式水口（中包所用水口），称为连铸三大件。

其材质主要是铝碳质，成型方法采用等静压成型。

这主要是因为：（1）连铸所要求的整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度直径比太大，普通的压力机压制的制品上下密度差别太大。

而用等静压压制时，压制面上压力均匀，各个部位、断面上的体积密度均匀一致。

（2）等压可经压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的泥料，高石墨含量的刚玉料正是属于这类泥料。

（3）由于石墨的层片状结构，在双面压制时易分层、取向，引起层裂。

随着石墨含量的增加，层裂倾向更明显。

采用等静压成型可以有效避免层裂，保证产品质量。

现在也有一种解释是叫连铸四大件分别是：长水口、塞棒、中包水口、浸入式水口。

其实，浸入式水口是分两类：内装浸入式水口、外装浸入式水口。

内装的一般用于特钢类（保护浇注），外装的用于普碳钢类。

所以，广义上说还是“连铸三大件”整体塞棒的特点:整体塞棒一律采用等静压成型,其形状和尺寸取决于中间包的容量,钢水面的高度和中间包水口的喇叭形状和孔径的大小而定。

其塞棒头有带空心的,带吹氩孔或带透气塞的整体塞棒。

固定方式是关键,一种采金属销固定,一种采用螺纹固定。

塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向中间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。

整体塞棒材质一般为铝碳质。

在塞棒的头部带有吹氩孔或镶有透气塞，在浇注时，氩气由塞棒孔通过吹气孔或透气塞吹向浸入式水口，氩气以细散的形式进入钢水，可以降低Al2O3的聚集量，减少在浸入式水口内的沉积，延长整体塞棒的使用寿命。

我国整体塞棒系统用耐火材料，研制成功刚玉质、铝碳质，以及组合的整体式，端部采用ZrO2-C质材料再成型的铝碳－锆碳质复合式整体塞棒，镁碳质整体塞棒、Al2O3-SiO2-C和Al2O3-SiO2-ZrO2质组合式塞棒，以及采用防氧化剂，为提高寿命，降低消耗发挥了重要作用。

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。

连铸保护渣技术发展1、结晶器保护渣的功能1.1．保护渣在结晶器中的分布结晶器保护渣是一种用于连续铸钢的人工合成渣，它被连续地加到结晶器钢液面上，熔化后成为液渣而从铸坯与结晶器壁间隙向下流出。

图1示出了保护渣在连铸结晶器内总的分布情况，钢液面上的保护渣通常有四层典型层状结构：（1）、位于最顶层的未熔、未反应的黑色固渣层；（2）、位于中间的多相烧结层；（3）、固渣开始熔化的糊状区；（4）、直接与钢液接触的熔渣层；当然，在弯月面处熔渣与水冷结晶器铜壁接触还产生渣圈。

渣圈具有从固态到液态的完全不同的相结构特征（即玻璃体、结晶体和液体），根据其尺寸大小，这种多相契形渣圈硬块（它随结晶器上下运动）对弯月面区的传热过程有很大影响。

弯月面处的渣圈厚度约1~3mm并部分取决于保护渣性能。

弯月面下结晶器与铸坯间隙的渣膜中的渣膜由紧靠结晶器的固态渣膜和直接与铸坯接触的液态渣膜组成。

沿不清楚这种渣膜是以一薄层覆盖整个铸坯表面，还是更倾向于断断续续地部分覆盖铸坯表面。

1.2．保护渣的功能保护渣功能有：✧润滑铸坯；✧控制铸坯向结晶器传热；✧对结晶器钢液表面绝热保温；✧防止钢液氧化；✧吸收上浮到钢液表面的夹杂。

最重要的两项功能是润滑和控制传热，这将在后面作详细讨论；保温功能：保护渣应避免结晶器钢液面特别是靠近结晶器壁弯月面区部分凝固。

提高保护渣的保温性可提高弯月面区的温度，有助于铸坯减轻振痕及针孔等皮下缺陷。

影响保温性的主要因素是未熔层的比重，但渣中碳质材料垢物理状态对保温性也有影响。

防止氧化功能：含Fe2O3、MnO低的连续分布的熔渣层能将钢液面与空气隔离而有效的防止钢液氧化。

吸收夹杂功能：熔渣可吸收钢液中上浮的Al2O3等非金属夹杂物。

提高碱度（通常重量百分比CaO/SiO2在0.8~1.25）和降低渣中Al2O3原始含量有助于提高保护渣吸收非金属夹杂物的能力。

1.3．关键因素保护渣对连铸工艺顺行和铸坯表面质量有决定作用。

结晶器保护渣的主要性能指标
结晶器保护渣对提供连铸工艺效率和产品表面质量起着非常重要的作用。

其关键的性能指标有以下：
1、熔化温度
保护渣是由各种氧化物和氟化物组成，没有固定的熔点，一般用半球点温度定义保护渣的熔化温度，范围在1000-1200℃之间。

2、熔化速度
熔化速度定义在1300℃时，保护渣由固态转变为液态所需的时间，是表征保护渣熔化快慢的标志，熔化速度的快慢一般由保护渣中添加的碳质材料或碳酸盐种类和数量来控制。

3、黏度
保护渣的熔渣结构是一种硅酸盐结构，Si-O四面体通过共用两个角连接形成长链。

在此熔体中加入MgO和CaO等二价或一价碱金属氧化物时，Si-O四面体网络结构会受到破坏，链的变形阻力因断裂增多而减小，从而降低保护渣的黏度。

一般碳素结构钢保护渣在1300℃时的黏度多在0.1-0.5Pa.s。

4、碱度
保护渣的碱度一般定义为R=wCaO/wSiO2的比值。

它反映保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标。

提高碱度有利于吸收夹杂物，但过高，使得熔渣的析晶温度和析晶能力增高。

因此，保护渣的碱度选择需要多方面考虑。

5、吸收非金属夹杂物能力
连铸要求保护渣对聚集在钢液表面上的高熔点非金属夹杂物能够迅速溶解，以避免此类夹杂物被钢流卷入，产生皮下夹杂等缺陷。

随着保护渣碱度的增大，熔渣吸收氧化铝的速度是先增大后减小，当碱度在1.0-1.1时，吸收速度最大。

6、结晶性能
保护渣结晶性能是渣膜控制传热的非常重要的参数，一般参数有：保护渣的凝固温度ts、析出温度tc、转折温度tb。

目前研究者普遍认为提高碱度，ts 、tc升高，保护渣的结晶倾向增大。

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：
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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。

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2010-11-2950。

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”。

保护渣的成分及作用浇注过程中覆盖在钢锭模或结晶器内钢液面上稳定浇注操作和改善钢表面质量的一种合成渣。

保护渣按使用范围可分为模注保护渣和连铸保护渣。

浇注过程钢表面产生的缺陷如重皮、翻皮、夹渣、裂纹等，往往都与保护渣性能及操作有关。

渣保护浇注是钢浇注中最常用、最有效的一种工艺。

保护渣在浇注过程中的功能有：(1)防止钢水再氧化；(2)减少钢液面的热损失，防止钢液面过早凝固结壳；(3)溶解吸收钢水表面的夹杂；(4)控制钢坯的传热速度，减少钢坯凝固层厚度方向上的温度梯度产生的热应力；(5)在结晶器与坯壳之间起润滑作用。

对模注保护渣来说主要是前3种功能，而连铸保护渣则具有所有的功能。

模注保护渣可分为上注保护渣和下注保护渣，按其性能有绝热型与吸收型两种。

模注保护渣与连铸保护渣按原料及制备方法不同，有以发电厂飞灰或石墨矿粉等为基的粉状保护渣，合成保护渣，预烧结、预熔保护渣与颗粒保护渣。

使用最广泛的是合成的粉状保护渣和颗粒保护渣。

保护渣的成分通常是以二氧化硅一氧化钙三氧化二铝为基，添加适量的碱土氧化物(如Na2O、Li2O、K2O等)、氟化物(如CaF2、NaF等)及碳质材料(如石墨、焦炭、石油焦及碳化合物等)。

保护渣的主要理化性能有：熔融温度、熔融速度、黏度、表面张力、结晶温度等。

在使用过程中还要求其具有铺展性、保温性、吸收夹杂物的能力，以及化学反应性等。

这些性能与保护渣的原料和熔剂的种类、配比及粉体特性有关。

常用熔剂有苏打、冰晶石、硼砂及氟化物等。

它们均能有效降低熔融温度，加快熔融速度，得到适宜的黏度。

碳是保护渣中不可缺少的材料，它有效调节熔化速度，改善烧结倾向，提高粉渣的保温性能，控制熔渣的氧化性。

当浇注时，模注保护渣以袋装或吊挂方式加入钢锭模内，其加入方法如图。

模注保护渣一旦与钢水接触，立即被加热、熔融、烧结。

在钢液面上形成三层结构，在靠近钢液面上为熔融层，熔融层上为烧结层，最上面是粉状层。

粉状层起着隔热保温作用，熔融层可以减少从大气中吸收氧、氢、氮等气体，溶解吸收夹杂物，渗入到钢锭模与凝固层缝隙中形成渣膜，有效改善传热及表面质量。