1、連鑄保護(hù)渣基礎(chǔ)知識(shí)連鑄保護(hù)渣基礎(chǔ)知識(shí)目錄簡(jiǎn)介目錄簡(jiǎn)介o 保護(hù)渣的基本組成保護(hù)渣的基本組成o 漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能o 保護(hù)渣的主要作用及功能保護(hù)渣的主要作用及功能o 連鑄保護(hù)渣主要理化性能連鑄保護(hù)渣主要理化性能o 保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)o 保護(hù)渣在使用過(guò)程中的性能體現(xiàn)保護(hù)渣在使用過(guò)程中的性能體現(xiàn)o 板坯保護(hù)渣的種類(lèi)板坯保護(hù)渣的種類(lèi)保護(hù)渣基礎(chǔ)知識(shí)o 保護(hù)渣的基本組成保護(hù)渣的基本組成o化學(xué)成份：CaO、SiO2、Na2OK2O、F、C及原材料代入的雜質(zhì)Al2O3和Fe2O3（或FeO），以及根據(jù)品種特殊需要加入的其它組份如MgO、BaO、

2、SrO、Li2O、B2O3等。o保護(hù)渣常見(jiàn)的化學(xué)成份 o附表1o注：R2O：即堿性氧化物是指：Na2O（氧化鈉）、K2O（氧化鉀）、Li2O（氧化鋰）三者之和的簡(jiǎn)寫(xiě)。代號(hào)CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOR2OF 名稱(chēng)氧化鈣 二氧化硅 氧化鋁 氧化鐵 氧化鎂 堿性氧化物 氟離子 三元相圖三元相圖漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能漢冶板坯連鑄保護(hù)渣化學(xué)成分及性能保護(hù)渣的主要作用及功能保護(hù)渣的主要作用及功能o保護(hù)渣在連鑄過(guò)程中主要起著兩大作用：確保連鑄工藝順行；改善鑄坯表面質(zhì)量。o保護(hù)渣在連鑄過(guò)程中所起的兩大作用是依靠保護(hù)渣的以下五大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體為：絕熱保溫、防止氧化、吸收夾雜、潤(rùn)滑鑄絕

3、熱保溫、防止氧化、吸收夾雜、潤(rùn)滑鑄坯、控制傳熱。坯、控制傳熱。連鑄保護(hù)渣主要理化性能連鑄保護(hù)渣主要理化性能o化學(xué)成分：化學(xué)成分及堿度R；o熔化性能：熔化速度、溫度；o流動(dòng)性能：粘度、粘度溫度曲線、凝固溫度；o界面性能：表面及界面張力；o燒結(jié)性能：燒結(jié)溫度、燒結(jié)強(qiáng)度、渣圈特性；o結(jié)晶性能：結(jié)晶溫度、結(jié)晶率、結(jié)晶速度；o渣膜性能：導(dǎo)溫系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、熱輻射特性；o保溫鋪展性能：堆比重、導(dǎo)熱系數(shù)、顆粒形狀及粒級(jí)；o吸附夾雜性能：吸收夾雜速度、吸收夾雜后性能穩(wěn)定性。保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)o保護(hù)渣常見(jiàn)物理指標(biāo)有：容重（g/cm3）、熔點(diǎn)、粘度、粒度（目）、凝固溫度、結(jié)晶溫度、析晶溫度和

4、析晶率等。o1. 1.容重（容重（g/cmg/cm3 3）o單位是：克/立方厘米，常規(guī)上我們空心顆粒保護(hù)渣的容重在0.450.9g/cm3之間；o粉渣類(lèi)的比重和實(shí)心顆粒渣的比重稍大。o2. 2.熔點(diǎn)（熔點(diǎn)（）o單位是：攝氏度，常規(guī)我們保護(hù)渣的熔點(diǎn)在9001250這個(gè)范圍內(nèi)，熔點(diǎn)的高低與保護(hù)渣的類(lèi)型有關(guān)，沒(méi)有一個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)。o一般上，高拉速用保護(hù)渣要采用熔點(diǎn)適當(dāng)偏低的保護(hù)渣，液相線溫度低的鋼種要采用熔點(diǎn)適當(dāng)偏低的保護(hù)渣。保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)o3. 3.粘度（粘度（pa.s ）o粘度是保護(hù)渣比較重要的一項(xiàng)指標(biāo)，粘度的國(guó)際單位為：pa.s（帕.秒），而我國(guó)常采用的單位為：泊（P），

5、兩者的換算關(guān)系為：1pa.s10P，目前我公司質(zhì)保書(shū)上通常以pa.s為單位來(lái)開(kāi)據(jù)質(zhì)保書(shū)，而有些國(guó)內(nèi)廠家應(yīng)用P來(lái)開(kāi)據(jù)質(zhì)保書(shū)。德國(guó)一些廠家往往采用dpa.s為單位，1dpa.s=1P。o保護(hù)渣產(chǎn)品的粘度正常在0.515P之間，而板坯所用的大多在0. 53p這個(gè)范圍，而某些方坯或其它坯形類(lèi)所用粘度較高。o一般上，高拉速保護(hù)渣應(yīng)采用低粘度的保護(hù)渣。o4. 4.粒度（粒度（mmmm）o保護(hù)渣的粒度國(guó)際單位為mm區(qū)間，我國(guó)普遍采用目為單位，目前我公司以80目作為一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)粒度相當(dāng)于0.21mm；保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)o5. 5.析晶溫度（析晶溫度（）o指保護(hù)渣開(kāi)始析出晶體的溫度，

6、主要針對(duì)一些裂紋敏感性鋼種，原因是保護(hù)渣出現(xiàn)析晶后，渣膜的導(dǎo)熱性能下降，有利于延緩傳熱，從而可以防止包晶鋼類(lèi)凝固過(guò)程應(yīng)力集中而產(chǎn)生縱裂紋。目前析晶溫度在中碳包晶鋼類(lèi)保護(hù)渣的研究中具有一定的意義。o6. 6.析晶率（）析晶率（）o是指保護(hù)渣的析晶比例，其作用與功能與析晶溫度對(duì)應(yīng)。o7. 7.凝固溫度（凝固溫度（ Ts Ts ）o凝固溫度是指熔渣從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，理論上對(duì)應(yīng)于熔渣液相線溫度。 但為了便于測(cè)試，國(guó)內(nèi)外目前習(xí)慣于將粘度溫度曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度Tbr定義為凝固溫度Ts。o連鑄保護(hù)渣的凝固溫度對(duì)連鑄坯的潤(rùn)滑和傳熱有重要影響，對(duì)裂紋敏感性鋼種和粘結(jié)性鋼種 的澆注有重要意義。保護(hù)渣常見(jiàn)的物理

7、指標(biāo)保護(hù)渣常見(jiàn)的物理指標(biāo)o結(jié)晶溫度（結(jié)晶溫度（TcTc）o結(jié)晶溫度是指熔融保護(hù)渣在一定的降溫速度下開(kāi)始析出晶體的溫度。o結(jié)晶溫度對(duì)保護(hù)渣潤(rùn)滑鑄坯和控制傳熱有重要影響。o目前對(duì)結(jié)晶溫度的測(cè)試及評(píng)價(jià)主要有差熱法DTA、示差掃描量熱法DSC、熱絲法和粘度溫度曲線法等。o保護(hù)渣結(jié)晶性能主要包括結(jié)晶溫度和在一定冷卻條件下的結(jié)晶率、結(jié)晶速度以及結(jié)晶析出的物相組織等內(nèi)容。o結(jié)晶性能影響著鑄坯受到的摩擦力及鑄坯向結(jié)晶器壁的傳熱，對(duì)鑄坯表面裂紋缺陷和粘結(jié)及漏鋼事故有直接很大的影響。 保護(hù)渣在使用過(guò)程中的性能體現(xiàn)保護(hù)渣在使用過(guò)程中的性能體現(xiàn) o 保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)狀況保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)狀況o保護(hù)渣在使用過(guò)程中，結(jié)晶器

8、內(nèi)的狀況有如下幾種情況：o1. 1.火苗情況火苗情況o為了控制保護(hù)渣的熔化速度，保護(hù)渣中要加入一定量的碳質(zhì)材料，在保護(hù)渣加入高溫鋼水表面后，碳要氧化，如果渣層上面空氣流通（主要是有風(fēng)機(jī)吹），則要燃燒形成火苗，通過(guò)火苗的燃燒，將結(jié)晶器上部的空氣中的氧氣消耗，有利于防止鋼水二次氧化。o2. 2.渣條情況渣條情況o我們可以通過(guò)下面的示意圖來(lái)明顯看出渣條在結(jié)晶器內(nèi)的位置、狀態(tài)及作用。保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)熔化示意圖保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)熔化示意圖o通過(guò)左圖我們可以看出，熔融渣層（一般1000）與水冷結(jié)晶器（350）接觸后，靠結(jié)晶器側(cè)的保護(hù)渣必然立即沿結(jié)晶器壁凝固形成渣圈，所以保護(hù)渣產(chǎn)生渣圈是一個(gè)必然。o有渣圈的存

9、在還有相當(dāng)重要的作用，因?yàn)闆](méi)有渣圈保護(hù)渣是不可能消耗掉的。o3. 3.結(jié)團(tuán)情況結(jié)團(tuán)情況o保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)出現(xiàn)團(tuán)情況，在板坯上反映比較突出些，出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，主要原因有如下方面：oA.水口吹氬量偏大，造成保護(hù)渣液渣和燒結(jié)層上翻到粉渣層上，出現(xiàn)結(jié)團(tuán)，很大鋼廠出結(jié)結(jié)團(tuán)形象都是由此原因造成的，解決此問(wèn)題的有效途徑是適當(dāng)控制吹氬量；oB.經(jīng)常攪拌渣層，造成燒結(jié)層和液渣層被帶到粉渣層表面，造成結(jié)團(tuán)，這主要是由于操作原因造成的；oC.水口插入深度過(guò)淺，造成鋼液面翻騰過(guò)于劇烈，使液渣層上翻至粉渣表面而致結(jié)團(tuán).oD.保護(hù)渣產(chǎn)品的碳分散不均，易造成局部現(xiàn)“冒火星”現(xiàn)象而出現(xiàn)的結(jié)團(tuán).oE.保護(hù)渣粉塵偏大，易造成局部過(guò)

10、燒結(jié)而出結(jié)團(tuán)。o4. 4.熔化速度情況熔化速度情況o熔化速度是保護(hù)渣的一項(xiàng)主要指標(biāo)，它決定著液渣層的厚度。oA.保護(hù)渣的熔化速度快慢主要決定于保護(hù)渣的配碳量；所以一般在相同情況下保護(hù)渣出現(xiàn)該類(lèi)情況是由保護(hù)渣的配碳造成的；oB.保護(hù)渣熔化的快慢決定于碳，但碳的氧化需要一個(gè)前提條件，哪就是要有氧的充分供應(yīng)，所以在工藝上，吹氬量過(guò)大，易造成渣層的透氣性增強(qiáng)，保護(hù)渣熔化速度偏快；因此吹氬量大是造成保護(hù)渣熔化速度快的一個(gè)比較重要的因素；oC.澆鋼溫度，不同的鋼種有不同的澆鋼溫度，澆鋼溫度越高，碳氧化的越快，保護(hù)渣的熔化速度越快，所以澆鋼溫度是造成保護(hù)渣熔化速度快的一個(gè)原因；oD.同樣，鋼液面的翻騰程度等

11、也容易造成保護(hù)渣熔化速度過(guò)快。o5. 5.結(jié)冷鋼情況結(jié)冷鋼情況o結(jié)冷鋼的根本原因是：結(jié)晶器表面鋼水溫度降低到液相線溫度以下而出現(xiàn)的，而造成經(jīng)此現(xiàn)象的原因主要是由于：oA.水口插入深度過(guò)深，造成鋼液面溫度過(guò)低所致；oB.鋼水過(guò)熱度控制的過(guò)低，造成進(jìn)入結(jié)晶器后鋼液面溫度過(guò)低所致；oC.水口的開(kāi)口度設(shè)計(jì)不太合理造成流場(chǎng)紊亂而易在局部出現(xiàn)結(jié)冷鋼現(xiàn)象；oD.保護(hù)渣的保溫性能較差，主要體現(xiàn)在灰粉大、碳量低這些方面；o從以上情況可以看出，出現(xiàn)結(jié)冷鋼的根本原因在于鋼水溫度控制和工藝控制。o6. 6.液渣層厚度（液渣層厚度（mmmm）o液渣層厚度是保護(hù)渣的一個(gè)重要指標(biāo)，液渣層厚薄決定著能否確保鑄坯充分的潤(rùn)滑。板坯鑄機(jī)要求液渣層厚度在8-15mm之間。o7. 7.渣耗量（渣耗量（kg/tkg/t）o我國(guó)渣耗量普遍采用kg/t來(lái)表示，即每噸鋼消耗多少公斤保護(hù)渣。板坯保護(hù)渣的種類(lèi)板坯保護(hù)渣的種類(lèi)o當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用的連鑄保護(hù)渣仍是以SiO2-CaO-Al2O3的硅酸鹽為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上配入不同的助熔劑。保護(hù)渣種類(lèi)繁多，按形狀分可分為粉狀、實(shí)心和球狀中空型保護(hù)渣；按作用來(lái)分有發(fā)熱型和保溫型兩種；按原料來(lái)分又可分為預(yù)熔型、混合型以及燒結(jié)型；按結(jié)晶器類(lèi)型可分為圓、方坯用、板坯用、薄板坯用保護(hù)渣；按澆鑄鋼種分有四種，分別是超低碳鋼、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼用保護(hù)渣。o1. 1.超低碳鋼保護(hù)渣超低碳鋼保護(hù)渣鋼鋼w(