结晶器保护渣课件
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保护渣基本知识讲座PPT幻灯片
2021/3/7
5.2、粘度
保护渣粘度是控制结晶器与铸坯之传热和润滑的重 要参数。粘度值的大小合适是保证熔渣是否能够顺
利填入结晶器与坯壳间的通道，保证渣膜厚度、保证 合理的传热速度、保证润滑的关键。
粘度过大，熔化的保护渣不易渗入结晶器和铸坯之 间的缝隙内，铸坯的润滑条件恶化，导致坯壳不易 从结晶器内拉出，甚至造成粘性漏钢事故。
粘度过低，熔化的保护渣大量流入结晶器和铸坯之 间，铸坯润滑和传热不均，导致表面裂纹产生，产 生废品。
2021/3/7
5.2、粘度
保护渣的粘度应该控制在一定的范围，连铸 保护渣的粘度在 1300℃时，一般都小于 1Pa·s。连铸保护渣的粘度应该与浇铸钢种、 结晶器断面形状和尺寸、结晶器振动方式相 配合。
低碳铝镇静钢连铸保护渣的最佳粘度 （1300℃）满足下式：
2021/3/7
5.2、粘度
如何来调粘度？ 在冶金过程中，当熔渣的粘度较高时，通常加入稀渣剂使其粘 度变低。
对于酸性渣来讲，由于造成粘度大的原因主要是复杂的链状或 网状的硅氧离子，因此凡是能使硅氧离子解体的均是稀渣剂， 如能提供F-的CaF2，能提供O-2的NaO 、MnO 、MgO、 CaO等均能使粘度降低。例如： Si2O76-+O2-= SiO44-+ SiO44Si2O76-+2F-= -O-Si-F+F
对于碱性渣来讲，造成粘度大的原因主要是渣中未溶解的CaO 微粒，因此凡是能过促进CaO颗粒溶解的皆为稀渣剂。CaF2、 FeO、NaO其熔点均低于氧化钙，同时晶格相同能过互相渗透 与其能形成低熔点的共熔体，促使氧化钙溶解，起到降低粘度 的作用。
2021/3/7
5.2、粘度
粘度与碱度的关系： 保护渣的粘度主要取决于保护渣的成分与液渣的温
5.2、粘度
保护渣粘度是控制结晶器与铸坯之传热和润滑的重 要参数。粘度值的大小合适是保证熔渣是否能够顺
利填入结晶器与坯壳间的通道，保证渣膜厚度、保证 合理的传热速度、保证润滑的关键。
粘度过大，熔化的保护渣不易渗入结晶器和铸坯之 间的缝隙内，铸坯的润滑条件恶化，导致坯壳不易 从结晶器内拉出，甚至造成粘性漏钢事故。
粘度过低，熔化的保护渣大量流入结晶器和铸坯之 间，铸坯润滑和传热不均，导致表面裂纹产生，产 生废品。
2021/3/7
5.2、粘度
保护渣的粘度应该控制在一定的范围，连铸 保护渣的粘度在 1300℃时，一般都小于 1Pa·s。连铸保护渣的粘度应该与浇铸钢种、 结晶器断面形状和尺寸、结晶器振动方式相 配合。
低碳铝镇静钢连铸保护渣的最佳粘度 （1300℃）满足下式：
2021/3/7
5.2、粘度
如何来调粘度？ 在冶金过程中，当熔渣的粘度较高时，通常加入稀渣剂使其粘 度变低。
对于酸性渣来讲，由于造成粘度大的原因主要是复杂的链状或 网状的硅氧离子，因此凡是能使硅氧离子解体的均是稀渣剂， 如能提供F-的CaF2，能提供O-2的NaO 、MnO 、MgO、 CaO等均能使粘度降低。例如： Si2O76-+O2-= SiO44-+ SiO44Si2O76-+2F-= -O-Si-F+F
对于碱性渣来讲，造成粘度大的原因主要是渣中未溶解的CaO 微粒，因此凡是能过促进CaO颗粒溶解的皆为稀渣剂。CaF2、 FeO、NaO其熔点均低于氧化钙，同时晶格相同能过互相渗透 与其能形成低熔点的共熔体，促使氧化钙溶解，起到降低粘度 的作用。
2021/3/7
5.2、粘度
粘度与碱度的关系： 保护渣的粘度主要取决于保护渣的成分与液渣的温
结晶器保护渣
高Al含量TRIP钢在连铸过程中钢液中的[Al]易十保护渣中的SiO2发生反应，使保护渣中的Al2O3含量从3％快速增加至30％左右，导致保护渣的传热性能发生改变，影响连铸坯的质量和连铸工艺操作。
本义利用结晶器保护渣渣膜热流模拟仪研究了Al2O3含量对Al-TRIP钢保护渣渣膜传热的影响，并利用扫描电镜、X-Ray衍射仪分析了渣膜的结晶相。
研究结果表明：当Al2O3含量从3％增加到20％时，保护渣的热流密度显著降低;当保护渣的Al2O3含量从20％增加到30％时，保护渣的热流密度先增加后减少;随w(Al2O3)/w(SiO2)增大热流密度先增加后减少，保护渣中会析出CaF2晶体。
（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定于渣子化学成分，也就是CaO和 SiO2含量，（CaO%/SiO2%称为碱度）以及渣中原始Al2O3含量。
生产试验指出，碱度增加，渣子溶解Al2O3夹杂物能力增大，当碱度大于1.1，则溶解Al2O3能力下降；渣中原始Al2O3含量大于10%，则渣子溶解Al2O3迅速下降。
因此配制保护渣时，应使渣子CaO%与 SiO2%之比在0.1~1.0，原始的Al2O3含量尽可能低，一般应小于10%。
结晶器钢水面上液渣层对Al2O3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Al2O3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Al2O3富集。
为了保持渣子具有良好的吸收Al2O3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Al2O3含量；（2）适当增加渣粉消耗，冲稀渣中Al2O3含量；（3）浇注过程中随渣中Al2O3富集，可采用结晶器换渣操作。
连铸保护渣基础知识 ppt课件
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10
保护渣常见的物理指标
结晶温度（Tc） 结晶温度是指熔融保护渣在一定的降温速度下开始析出晶体的温
度。 结晶温度对保护渣润滑铸坯和控制传热有重要影响。 目前对结晶温度的测试及评价主要有差热法DTA、示差扫描量热
法DSC、热丝法和粘度－温度曲线法等。 保护渣结晶性能主要包括结晶温度和在一定冷却条件下的结晶率、
B.保护渣熔化的快慢决定于碳，但碳的氧化需要一个前提条件，哪 就是要有氧的充分供应，所以在工艺上，吹氩量过大，易造成渣 层的透气性增强，保护渣熔化速度偏快；因此吹氩量大是造成保 护渣熔化速度快的一个比较重要的因素；
C.浇钢温度，不同的钢种有不同的浇钢温度，浇钢温度越高，碳氧 化的越快，保护渣的熔化速度越快，所以浇钢温度是造成保护渣 熔化速度快的一个原因；
保护渣的主要作用及功能 连铸保护渣主要理化性能 保护渣常见的物理指标 保护渣在使用过程中的性能体现 板坯保护渣的种类
PPT课件
2
保护渣基础知识
保护渣的基本组成
化学成份：CaO、SiO2、Na2O＋K2O、F－、C及原材料代入的杂质Al2O3 和Fe2O3（或FeO），以及根据品种特殊需要加入的其它组份如MgO、 BaO、SrO、Li2O、B2O3等。
内，熔点的高低与保护渣的类型有关，没有一个确定标准。 一般上，高拉速用保护渣要采用熔点适当偏低的保护渣，液相线
温度低的钢种要采用熔点适当偏低的保护渣。
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8
保护渣常见的物理指标
3.粘度（pa.s ） 粘度是保护渣比较重要的一项指标，粘度的国际单位为：pa.s（帕.
秒），而我国常采用的单位为：泊（P），两者的换算关系为： 1pa.s＝10P，目前我公司质保书上通常以pa.s为单位来开据质保书， 而有些国内厂家应用P来开据质保书。德国一些厂家往往采用dpa.s 为单位，1dpa.s=1P。 保护渣产品的粘度正常在0.5～15P之间，而板坯所用的大多在0. 5～3p这个范围，而某些方坯或其它坯形类所用粘度较高。 一般上，高拉速保护渣应采用低粘度的保护渣。 4.粒度（mm） 保护渣的粒度国际单位为mm区间，我国普遍采用目为单位，目前 我公司以＋80目作为一个衡量标准，这个粒度相当于0.2～1mm；
结晶器保护渣概要课件
流动性好可以保证保护渣在结晶器内形成均匀的膜，减少偏析和裂纹的产生；粘 附性好可以增强保护渣与结晶器表面的附着力，防止脱落；热稳定性好可以保证 保护渣在高温下仍能保持稳定的物理性能。
保护渣的粒度与结构
保护渣的粒度大小和结构对保 护渣的功能和性能有重要影响。
粒度太大会影响保护渣的流动 性，粒度太小则会影响保护渣 的粘附性和热稳定性。
02
结晶器保护渣的化学组成与物 理性能
保护渣的化学组成
保护渣主要由硅酸盐矿物、玻璃 相、碳质材料等组成。
不同种类的保护渣的化学组成不 同，主要通过改变硅酸盐矿物和 玻璃相的比例来调节保护渣的物
理性能。
碳质材料在保护渣中主要起到粘 结剂的作用，提高保护渣的粘度
和稳定性。
保护渣的物理性能
保护渣应具有良好的流动性、粘附性和热稳定性。
均匀性
保护渣在结晶器中的分布应尽可能均匀，以避免局部过热或 产生偏析。可以通过优化保护渣的粒度、密度和流动性等性 质，以及采用先进的给料装置和工艺控制技术，来提高保护 渣的均匀性。
保护渣的粒度与结构调整
粒度
保护渣的粒度对其流动性和吸收能力具有重要影响。可以根据结晶器的尺寸和 工艺要求，选择合适的粒度分布，以提高保护渣的流动性和吸收效果。
保护渣在结晶器中能够对钢水流动起 到稳定作用，主要表现在以下几个方 面
保护渣能够吸收钢水表面的渣子和杂 质，减少钢水流速的变化，稳定钢水 流动；
保护渣能够覆盖和保护钢水表面，减 少钢水的蒸发和流动，稳定钢水温度；
保护渣能够通过自身形变和与结晶器 壁的摩擦，消耗铸坯表面的液态薄膜， 有利于结晶器振动，稳定铸坯形状和 尺寸。
保护渣的结构应尽可能均匀， 避免出现大颗粒聚集和空隙。
03
保护渣的粒度与结构
保护渣的粒度大小和结构对保 护渣的功能和性能有重要影响。
粒度太大会影响保护渣的流动 性，粒度太小则会影响保护渣 的粘附性和热稳定性。
02
结晶器保护渣的化学组成与物 理性能
保护渣的化学组成
保护渣主要由硅酸盐矿物、玻璃 相、碳质材料等组成。
不同种类的保护渣的化学组成不 同，主要通过改变硅酸盐矿物和 玻璃相的比例来调节保护渣的物
理性能。
碳质材料在保护渣中主要起到粘 结剂的作用，提高保护渣的粘度
和稳定性。
保护渣的物理性能
保护渣应具有良好的流动性、粘附性和热稳定性。
均匀性
保护渣在结晶器中的分布应尽可能均匀，以避免局部过热或 产生偏析。可以通过优化保护渣的粒度、密度和流动性等性 质，以及采用先进的给料装置和工艺控制技术，来提高保护 渣的均匀性。
保护渣的粒度与结构调整
粒度
保护渣的粒度对其流动性和吸收能力具有重要影响。可以根据结晶器的尺寸和 工艺要求，选择合适的粒度分布，以提高保护渣的流动性和吸收效果。
保护渣在结晶器中能够对钢水流动起 到稳定作用，主要表现在以下几个方 面
保护渣能够吸收钢水表面的渣子和杂 质，减少钢水流速的变化，稳定钢水 流动；
保护渣能够覆盖和保护钢水表面，减 少钢水的蒸发和流动，稳定钢水温度；
保护渣能够通过自身形变和与结晶器 壁的摩擦，消耗铸坯表面的液态薄膜， 有利于结晶器振动，稳定铸坯形状和 尺寸。
保护渣的结构应尽可能均匀， 避免出现大颗粒聚集和空隙。
03
连铸结晶器保护渣
26
连铸技术
炭质材料对熔化速度的影响规律是：炭量越多， 炭的粒度越小和比表面积越大，则降低熔化速 度的作用越强烈。常用的炭质材料降低熔化速 度的顺序是：碳黑>高炭石墨> 土状石墨。。
27
3.3 保护渣粘性特征
连铸技术
保护渣粘度是控制结晶器与铸坯之传热和润滑的 重要参数。粘度过大，熔化的保护渣不易渗入 结晶器和铸坯之间的缝隙内，铸坯的润滑条件 恶化，导致坯壳不易从结晶器内拉出，甚至造 成粘性漏钢事故。粘度过低，熔化的保护渣大 量流入结晶器和铸坯之间，铸坯润滑和传热不 均，导致表面裂纹产生，产生废品。
19
连铸技术
20
硅氧离子团结构图
连铸技术
21
氧化物对保护渣熔体网络的作用
连铸技术
22
3 连铸保护渣的物理和化学性质
连铸技术
连铸过程对保护渣的物理及化学性质有一定的要 求。保护渣的熔化温度、粘度及表面张力的大 小取决于渣的化学成分。保护渣的研制和使用 过程要对其密度、熔化温度、粘度、表面张力 和溶解吸收非金属夹杂物能力等基本性质进行 测定。除了上述几个基本性质之外，保护渣的 熔融速度、熔融模型以及导热性也是衡量保护 渣性能的主要指标。
用于连铸保护渣的原材料种类繁多，分为天然矿 物（如石灰石、萤石、硅灰石、石英砂等）和 人造矿物（工业废渣、水泥熟料、玻璃粉、人 造硅灰石等）。
6Leabharlann 连铸技术保护渣组成、性能与原料选择之间的关系
7
连铸技术
保护渣的物性指标主要包括成分、熔点、熔速、 粘度等，这些指标主要取决于 CaO、SiO2、 Al2O3的百分含量、组成助熔剂和熔速调节剂 的成分及加入量。不同的钢种、断面或拉速对 保护渣的特性要求差别比较大，相应地，保护 渣的化学成分变化也很大。
连铸技术
炭质材料对熔化速度的影响规律是：炭量越多， 炭的粒度越小和比表面积越大，则降低熔化速 度的作用越强烈。常用的炭质材料降低熔化速 度的顺序是：碳黑>高炭石墨> 土状石墨。。
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3.3 保护渣粘性特征
连铸技术
保护渣粘度是控制结晶器与铸坯之传热和润滑的 重要参数。粘度过大，熔化的保护渣不易渗入 结晶器和铸坯之间的缝隙内，铸坯的润滑条件 恶化，导致坯壳不易从结晶器内拉出，甚至造 成粘性漏钢事故。粘度过低，熔化的保护渣大 量流入结晶器和铸坯之间，铸坯润滑和传热不 均，导致表面裂纹产生，产生废品。
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连铸技术
20
硅氧离子团结构图
连铸技术
21
氧化物对保护渣熔体网络的作用
连铸技术
22
3 连铸保护渣的物理和化学性质
连铸技术
连铸过程对保护渣的物理及化学性质有一定的要 求。保护渣的熔化温度、粘度及表面张力的大 小取决于渣的化学成分。保护渣的研制和使用 过程要对其密度、熔化温度、粘度、表面张力 和溶解吸收非金属夹杂物能力等基本性质进行 测定。除了上述几个基本性质之外，保护渣的 熔融速度、熔融模型以及导热性也是衡量保护 渣性能的主要指标。
用于连铸保护渣的原材料种类繁多，分为天然矿 物（如石灰石、萤石、硅灰石、石英砂等）和 人造矿物（工业废渣、水泥熟料、玻璃粉、人 造硅灰石等）。
6Leabharlann 连铸技术保护渣组成、性能与原料选择之间的关系
7
连铸技术
保护渣的物性指标主要包括成分、熔点、熔速、 粘度等，这些指标主要取决于 CaO、SiO2、 Al2O3的百分含量、组成助熔剂和熔速调节剂 的成分及加入量。不同的钢种、断面或拉速对 保护渣的特性要求差别比较大，相应地，保护 渣的化学成分变化也很大。
结晶器保护渣PPT课件
大于15%，如果是采用低氟或者无氟保护渣，
二冷水的成本可节约90%，而且由于减轻了铸
机的腐蚀，使得设备维修成本降低，喷嘴寿命
延长。
•19Leabharlann Cr、Ti的影响不锈钢中含有Cr、Ti等元素，因此，保护渣必须具
6.
备净化结晶器内钢渣界面上的Cr2O3、TiO2等夹杂物的 保 能力，并且吸收夹杂物后其性能稳定。
坯 质
对连铸板坯，ηv值应控制在0.20~0.35P·m/min。
量
的
影
响
纵裂纹长度与液渣层厚度关系
•15
表面横向裂纹
横裂纹大多沿着振痕的波谷处发生的。保护渣的
5.
保 护
物性影响振痕的深浅，浅而圆滑的振痕可获得光滑 的铸坯表面，改善渣子的性能可使振痕深度变浅，
渣
减轻横裂纹的发生。
对
铸
坯
质
量
的
影
响
•16
浇注相同钢种和相同断面，由于拉速差别较大，
选
使用的保护渣有很大差异，如板坯拉速1m/min
择 和 使 用
和拉速1.6m/min，其保护渣性能差别较大。因
为保护渣在结晶器内有一个最佳的液渣流入范围， 它是以液渣黏度（η）和浇注速度（v）等参数为
基础确定的。当参数ηv2=0.3~0.7Pa·
（m/min）2或ηv=0.1~0.35P·m/min时，其摩擦 力和热流最小，铸坯润滑良好和传热均匀，从而 保证获得良好的铸坯和工艺的顺行。
护 渣 的
较小范围，一般为0.3~0.6kg/t钢。当消耗量低 于0.25kg/t时，应当进行换渣操作。
性
能
评
价
•25
7.
保 护 渣 的 性 能 评 价
连铸理论及工艺-结晶器保护渣(东北大学课件)
连铸结晶器弯月面区域的定义为:从弯月 面根部以下45mm到根部以上45mm从结 晶器内壁到离壁20mm处的区域。
2012-4-6
4
2）钢液弯月面的作用
受结晶器的强烈冷却作用。突出的弯月面开始凝固，形成了极薄的 坯壳，在向下运动的过程中受钢水静压力的作用变形，形成了铸坯 的凝固壳。
如果弯月面表面干净，具有较大的曲率半径，变形能力大，就容易 恢复变平，则铸坯的某些表面缺陷就难以产生。
2012-4-6
19
7 保护渣理化性质 7.1保护渣的熔化特征
保护渣熔点/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。大多数结晶器保护渣的熔化温度在1000～1200℃。
为了保证保护渣消耗量和吸收夹杂物，一般情况下熔渣层厚度控制在10mm左右。 连铸保护渣熔化温度的高低一般取决于助熔剂加入种类和数量，对保护渣熔化温度起决定作 用的熔剂种类： 苏打粉（Na2CO3）冰晶石（Na5Al3F14） 硼砂（NaB4O7) 萤石（CaF2、NaF） 常用助熔剂对降低熔化温度的次序为： NaF> Na5Al3F14 > Na2CO3> NaCl > CaF2
2012-4-6
： A ： B
11
保护渣原料选择
连铸保护渣化学成分因需要不同而改变。就保护渣原料选择而言，化学成分决定 了保护渣使用性能。用于连铸保护渣的原料种类繁多，分为：
天然矿物 石灰（CaO)、萤石(CaF2)、铝钒土、硅灰石(CaO·SiO2)、 石英砂(SiO2)，白云 石，长石，珍珠岩，蛭石等；
2012-4-6
18
凝固后渣膜的矿物组成
Stollberg结晶器保护渣技术资料
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。
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择 和
（2）中间包水口要对中。
使
（3）选择合理的水口尺寸及插入深度。插入深度不
用
到位，造成结晶器液面翻卷，液渣层厚度不均
匀，使铸坯产生大量缺陷。
（4）稳定拉坯速度。
（5）振动参数应与保护渣相适合。
2（2 6）控制好塞棒吹氩。
保护渣在实际操作中应注意的问题：
除了工艺条件的保证和匹配外，实际连铸操作中
结晶器断面形状和尺寸
4
单位比表面积传热是结晶器断面形状和尺寸对
.
保
连铸保护渣的要求的重要参数。大断面的结晶器
护
单位比表面积传热小，铸坯凝固速度慢，为了保
渣 和 连
证铸坯出结晶器时能够有足够的坯壳厚度，相应 的延长铸坯在结晶器内的时间，要求拉速相对较
铸
低，另外，应适当增加碳含量，降低熔速，保证
浇
熔渣的供给和消耗平衡。
.
保 护
2. 結晶器銅板溫度變化與其位置和時間的關係
渣
3. 保護渣消耗量與澆鑄拉速的關係
的 选
4. 保護渣在彎月面區的積聚（渣圈問題）
择
5. 檢測鑄胚在彎月面的振痕
和
6. 結晶器和鑄胚間的摩擦力和拉速的關係
使 用
7. 鑄胚表面溫度在長度和寬度的變化
8. 裂紋的類型,頻率和嚴重性
9. 可見氧化物缺陷的頻率
含量和采用有效的保护浇注办法来减轻TiN 的生成。
21
保护渣的使用：
1.正确使用保护渣的工艺条件
6
（1）保持结晶器内液面稳定。结晶器壁与坯壳之间
.
保
渣膜均匀，以保证其均匀传热。结晶器内液面
护
波动大时，不仅铸坯表面和皮下产生大量缺
渣 的
陷，而且可能造成漏钢事故。采用液面自动控
选
制是保证结晶液面稳定最有效措施。
環）在結晶器壁上。
选 择 和
3. 保護渣正常操作中，不能發生保護渣結塊或鋼液 面結冷鋼的狀況。
使
4. 保護渣不能含有毒害人體或環境的成份，且不能
用
腐蝕結晶器壁。
5. 保護渣與開澆渣在未拆封的情況下，須至少可存 放6個月以上不受潮和變質。
24
保护渣使用过程中需要测定的参数：
6
1. 測結晶器中總熱流值
结晶器保护渣
1
目录
1.保护渣的冶金功能
5.保护渣对铸坯质量的影响
2.保护渣的基本特性
6.保护渣的选择和使用
3.保护渣的类型
7.保护渣的性能评价
4.保护渣和连铸浇注条件之间的关系
2
保 护 渣 作 用 机 理
3
保护渣在结晶器中的行为：
加入保护渣 钢水提供热量 形成三层结构
保护渣的铺展性
保
消除气隙
护 渣
护
热损失增大
渣
熔化均匀性
均匀铺展
覆盖不均匀，传
的
热不均
基
黏度
本
特 性
结晶特性 析晶温度
小于0.1Pa·S （1300℃）
润滑不良、坯壳 裂纹
坯壳纵裂
析晶率
表面张力
不大于350x103N/m
界面特性 弯月面曲率半 径
吸收夹杂物能 吸收夹杂后性能稳
夹渣
8
力
定
保护渣种类 优点
缺点
应用
粉状保护渣
3
铺展性差、污 染环境、易吸 水
液面二次氧化
表面
氧势）、熔化速度冶来自金吸收钢液中的夹杂 溶解吸收钢液夹杂 保护渣中Al2O3、
功
物
SiO2、Na2O、
能
CaF2含量
润滑作用
液渣流入结晶器-铸 保护渣黏度（Li2O、
坯间隙，形成渣膜 MgO等）
改善传热
渣膜结构改善结晶 保护渣碱度R 器上下部的传热， （CaO/SiO2） 使均匀
5
另外，根据连铸工艺条件，可要求侧重保护渣的某种功能
6 2.按拉坯速度选择保护渣
.
保
保护渣必须与拉坯速度相适应，否则，难以获
护 渣 的
得高质量铸坯，工艺难以顺行，事故频繁，即使 浇注相同钢种和相同断面，由于拉速差别较大，
选
使用的保护渣有很大差异，如板坯拉速1m/min
择
和拉速1.6m/min，其保护渣性能差别较大。因
和
为保护渣在结晶器内有一个最佳的液渣流入范围，
.
保 护 渣
的液渣层厚度大致在6~15mm左右，而 且厚度的波动范围较小。粉渣层厚度一般
的
希望不大于25mm。粉渣过薄或熔速过快，
性 能
会使粉渣面发红，甚至使钢液面局部露出。
评
在浇注过程中要定期检查液渣层的厚度。
价
液渣层厚度为振幅的1.3～2.5倍。
探测法：
镍铬丝-铜丝偶或铁-铝丝插入结晶器内 钢液下，约2s后很快取出，测量熔去后的
熔点、黏度。
6
a、浇注过程中保护渣中的氟化物大约有20%~30%
.
保 护
溶
渣
入二冷水中，造成水污染，如果循环使用会腐
的 选 择
蚀铸机，降低铸机寿命。 b、污染环境，对人体有害；
和
c、F-是侵蚀浸入式水口的主要成分。
使
一般来说F-含量要控制在10%以下，不得
用
大于15%，如果是采用低氟或者无氟保护渣，
用
到勤加，每次加入量要少。有条件最好采用自动
加渣方法。
（3）在正常浇注的情况下，禁止用钢条经常去搅动 结晶器液面，这会破坏保护渣在结晶器内正常熔 化。
23
我们对保护渣的要求：
6
1. 在給定的正常連鑄條件下，不能因保護渣性能不
.
保
佳而發生漏鋼。
护 渣
2. 在澆鑄過程中，保護渣不能產生過多的渣圈（渣
的
.
保
流动性强、成
护
颗粒保护渣 分均匀，耗量
最常用
渣
少
的
预熔型保护渣 成渣均匀性好 成本高
类
型
发热型保护渣 形成液渣快 成渣速度不易 开浇渣
控制、成本高
高速连铸保护 满足高速连铸 渣
高速连铸保护 渣
表面无缺陷铸 能减少铸坯表
坯保护渣
面缺陷
特殊钢连铸保 减少钢液增碳 护渣
成本高
无氟保护渣
9
减少水污染、 降低铸坯夹杂
5
物性影响振痕的深浅，浅而圆滑的振痕可获得光滑
.
保 护 渣
的铸坯表面，改善渣子的性能可使振痕深度变浅， 减轻横裂纹的发生。
对
铸
坯
质
量
的
影
响
17
表面增碳
它是由于浇注过程中，保护渣熔化性能不良，液
5
渣层过薄，造成钢液与含碳保护渣或富碳层相接触
.
保
而渗碳。
护
渣
对
铸
坯
质
量
的
影
响
18
保护渣的选择：
1.按浇注的钢种选择保护渣
两丝长度之差，即为液渣层厚度。
28
渣圈
7
在结晶器壁四周钢液面上形成渣圈，渣
.
保 护 渣
圈发达，说明保护渣的熔化性能不良，烧 结层过分发展。
的
性
能
评
价
29
结晶器的摩擦力
7
在结晶上安装传感器，监视拉坯过程中
.
保 护 渣
摩擦力的变化。如摩擦力突然升高，说明 渣膜润滑不良，应适时调正。
的
性
能
评
价
30
结晶器铜壁温度
5
小，使钢渣不易分离。
.
保 护
b.卷渣：结晶器液面波动、钢流冲击力太
渣
强和水口插入深度过深，引起液面的翻
对 铸
卷、滚动严重，由此导致卷渣。
坯
保护渣的熔点过高，黏度过高而流动性差，与钢
质
水的浸润性差，这些因素导致渣子残留铸坯表面
量
形成夹渣。
的
影
响
14
304、150mm×1600mm、
0.6~0.8m/min
25
保护渣的消耗量
7
在不断均衡地向结晶器加入保护渣的情况下，
.
保
消耗量应大于0.3kg/t钢，而且耗渣量应稳定在
护
较小范围，一般为0.3~0.6kg/t钢。当消耗量低
渣 的
于0.25kg/t时，应当进行换渣操作。
性
能
评
价
26
.
7 保 护 渣 的 性 能 评 价
27
液渣层厚度
7
可定期用探测法测定液渣层厚度，合适
能保证液渣层
本
层结构
的稳定
特
性 （3）液渣层
液渣层一般厚度在6~15mm，宝钢规定6~10mm，而且厚度超 过
20mm要更进行换渣操作。液渣层厚度的稳定性要好，过高或过低 会
在板坯表面产生裂纹或夹渣等缺陷。
7
保护渣特性
最宜
控制不当
熔化温度
一般在
表面夹渣
2
1050~1100℃
.
保
熔化特性 熔化速度 流渣量=熔化速度 液渣层过薄；
还应注意保护渣的加入方式和方法。
6
（1）保护渣在结晶器内应保持一定的厚度，通常控
.
保 护 渣
制在30~50mm范围内，而且要保持有一定厚度 的粉渣层，这是为了保证保护渣在结晶器内的均
的
匀熔化，使液渣层保持稳定，同时使保护渣在结
选
晶器内起到绝热保温作用。
择 和 使
（2）保护渣应均匀地加到结晶器内液面上，对板坯 尤其重要，而且每次加渣间隔时间不应过长，做