钢种与保护渣的关系
连铸工艺知识汇总高级工技师题库
河北钢铁杯职工职业技能大赛连铸工试题库（1309题）一、判断题1、钢中含磷高，会引起钢在低温时的韧性大为降低，引起“热脆”。
( )×2、冷却水喷咀的性能，不会影响铸坯质量和拉坯速度。
( )×3、事故冷却水的水量应不小于正常水量的1/5。
( )×4、适当降低过热度的浇注温度，可缩小铸坯中的柱状晶区，扩大等轴晶区。
( ) √5、所谓固相矫直是指铸坯进入矫直区域已全部凝固时进行的矫直。
( )√6、对涂料中间包要求耐热冲击性好，当从室温快速加热到1700℃时不炸裂，不剥落。
( )×7、对于大断面带液芯矫直的铸机，采用多点矫直比采用一点矫直好。
( )√8、二冷区冷却比按每吨铸坯消耗的冷却水体积衡量。
( )√9、钢水由液态变成固态的过程，必须满足一个条件，即一定的过冷度。
( ) √10、钢水在中包内的最佳停留时间为5min。
( )×11、钢液过冷度大，形核速度大于长大速度。
( )√12、连铸结晶器冷却水质要求比二冷水要求高。
( )√13、连铸坯按铸坯断面分类有方坯、板坯、园坯、异型坯。
( )√14、连铸坯常见的表面缺陷有鼓肚、扭曲、菱变。
( )×15、随着保护渣中碳含量的增加，保护渣的熔化速度加快。
( )×16、随着冶炼过程的进行，脱碳速度将越来越快。
( )×17、结晶器的铜板镀Ni是为了提高导热性能。
( )×18、铸坯振痕深度与结晶器振动负滑脱时间有关，负滑脱时间越短，振痕深度越深。
( )19、结晶器冷却水较二冷区冷却水压力低。
( )×20、沸腾钢比镇静钢的表面质量好，但成材率低。
( )×成份的含量不同。
( ) 21、刚玉、高铝和粘土质耐火材料的区别在于SiO2×22、钢包保护套管的作用是改善劳动条件。
( )×23、保护渣水份不会对保护渣的质量造成影响。
保护渣性能概述范文
保护渣性能概述范文保护渣的熔化性能是指渣料在一定温度范围内的熔化能力。
保护渣的熔化温度需要与钢水的浇铸温度相匹配，熔化温度过高会导致渣料不能完全融化，残留不溶解的渣料会附着在连铸坯表面；熔化温度过低则会导致渣料过早熔化，使其对钢水的保护作用失效。
保护渣的熔化性能与渣料的成分有关，合适的成分能够提高渣料的熔化性能。
保护渣的流动性能是指渣料在浇铸过程中的流动性。
保护渣需要在铸态中形成连续的保护层覆盖在钢水表面，以尽可能减少氧气和其他杂质的进入，并有效防止渣料溅散和剧烈搅拌。
良好的流动性能能够确保保护渣均匀地覆盖在钢水表面，形成稳定的保护层。
保护渣的湿润性能是指渣料与连铸坯表面的接触情况。
保护渣需要良好的湿润性能，能够迅速与连铸坯表面接触，形成致密的保护层，以防止空洞、气孔、粘渣等铸锭缺陷的产生。
湿润性能与渣料的表面张力、温度、涂覆速度以及连铸坯表面的粗糙度等因素有关。
保护渣的保护力是指渣料对钢水的保护作用。
保护渣需要有高效的去氧能力，能够有效地吸附和还原钢水中的氧气，减少钢水中的氧含量。
此外，保护渣还需要具备良好的捕捉杂质的能力，以吸附和封闭钢水中的杂质，减少杂质对铸锭质量的影响。
为了提高保护渣的性能，有以下几个方面需要注意：1.渣料的成分要合理，根据钢种和浇铸条件确定，以保证其熔化性能和保护力。
2.渣料的颗粒度要适当，过大会影响流动性能，过小会影响保护力。
3.渣料的使用方法需要正确。
渣料要均匀涂覆在钢水表面，并保持一定的厚度，以确保良好的保护效果。
4.渣包维护要及时，定期清理渣包内的渣料残留物，避免二次污染。
综上所述，保护渣性能对于连铸坯质量的影响非常重要。
通过合理选择渣料成分、控制渣料颗粒度、正确使用渣料和及时维护渣包等措施，能够有效提高保护渣的性能，降低二次污染和缺陷率，提高铸锭质量，进而提升钢厂的生产效益。
保护渣简介
保护渣的性能测定一、保护渣的作用1）绝热保温向结晶器液面加固体保护渣覆盖其表面，减少钢液热损失。
由于保护渣的三层结构，钢液通过保护渣的散热量，比裸露状态的散热量要小10倍左右，从而避免了钢液面的冷凝结壳。
尤其是浸入式水口外壁四周覆盖了一层渣膜，减少了相应位置冷钢的聚集。
2）隔绝空气，防止钢液的二次氧化保护渣均匀地覆盖在结晶器钢液表面，阻止了空气与钢液的直接接触，再加上保护渣中碳粉的氧化产物和碳酸盐受热分解溢出的气体，可驱赶弯月面处的空气，有效地避免了钢液的二次氧化。
3）吸收非金属夹杂物，净化钢液加入的保护渣在钢液面上形成一层液渣，具有良好的吸附和溶解从钢液中上浮的夹杂物，达到清洁钢液作用。
4）在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁间形成润滑渣膜在结晶器的弯月面处有保护渣的液渣存在，由于结晶器的振动和结晶器壁与坯壳间气隙的毛细管作用。
将液渣吸入，并填充于气隙之中，形成渣膜。
在正常情况下，与坯壳接触的一侧，由于温度高，渣膜仍保持足够的流动性，在结晶器壁与坯壳之间起着良好的润滑作用，防止了铸坯与结晶器壁的粘结;减少了拉坯阻力;渣膜厚度一般在50~200μm5）改善了结晶器与坯壳间的传热在结晶器内，由于钢液凝固形成的凝固收缩，铸坯凝固壳脱离结晶器壁产生了气隙，使热阻增加，影响铸坯的散热。
保护渣的液渣均匀的充满气隙，减小了气隙的热阻。
据实测，气隙中充满空气时导热系数仅为0.09W/m·K，而充满渣膜时的导热系数为1.2W/m·K，由此可见，渣膜的导热系数是充满空气时的13倍。
由于气隙充满渣膜，明显地改善了结晶器的传热，使坯壳得以均匀生长。
二、保护渣的构成1）液渣层当固体粉状或粒状保护渣加入结晶器后与钢液面相接触，由于保护渣的熔点只有1050℃~1100℃，因而靠钢液提供的热量使部分保护渣熔化，形成液渣覆盖层。
这个液渣覆盖层约10~15mm厚，它保护钢液不被氧化，又减缓了沿保护渣厚度方向的传热。
在拉坯过程中，结晶器上下振动。
不同钢种选择保护渣的要求
ｃ ．应用 修 正 后 的 矿 石 冶 金 价 值 模 型结 合 配矿 软件 、 司按 质 论 价 条件 建 立 了科 学 公 合 理 的矿石质 量评 价体 系 。 ｄ 结 合 矿石 质 量 评 价 体 系 延 伸 公 司矿 ． 石 库存 和质量 管理 ， 讨 了矿 石 供应 商 的优 探
石 质量 更是 参差 不 齐 ， 由于没 有 合 理 有效 的 矿 石质 量 评 价 体 系 ， 应 商 的 斟选 难 度 大 。 供 采 用本 文建立 的矿石 质量评 价体 系能科 学合
理 的对矿 石质 量 进行 评 价 ， 供 应 商 的斟 选 给
６ 结语
ａ 析 比 较 了 吨 度 价 格 法 、 碱 平 衡 ．分 酸 法 、 分 评 价 法 、 金 价值 法 、 石单 烧 法 ５ 成 冶 矿 种矿石 质量评 价方 法 。 ｂ ．以前苏联 Ｍ． ． Ａ 巴甫 洛夫 院士 的冶 金 价值 的计算 方 法为 基 础 ， 合矿 石 的 冶 金性 结 能 、 炉冶炼 的经 验 常数 和 我公 司的 生 产 实 高
化温度和黏度 ， 增加渣膜厚度达 到减弱传热 的功 用 。
（ 刊讯 ） 本
・
４ ・ ９
低 结 晶温度 、 当 的黏度 和高熔化 速度 。 适
ｂ ．中高碳 钢 系 列 的 钢 种 由于 凝 固速 度
由于 为保证 铸 坯 的润 滑 ， 过 提 高保 护 渣 熔 通
慢 ， 固收缩 小 ， 壳 生 成 均匀 ， 护 渣 主要 凝 坯 保 倾 向于保 证润 滑性能 ， 要求 低 的凝 固温 度 ， 低
不同连铸工艺及品种的保护渣技术特征2
3. 中碳钢板坯连铸保护渣根据钢水凝固特征，国际上通常将钢中[C]≈0.09～0.25％的钢种称为中碳钢，而在我国，则将[C] ≈0.25～0.50％的钢种划入中碳钢之列，但不论怎样划分，中碳钢在我国目前连铸生产品种中所占比例最高，此外，不少中碳低合金钢亦归入此列。
由于中碳钢特殊的凝固特性，铸坯表面容易产生纵裂纹、星状裂纹等典型缺陷，针对这类问题，结晶器保护渣必须采取不同于低碳和超低碳钢的特殊对策，才能保证无缺陷铸坯的工业化生产。
3.1 裂纹敏感性包晶钢板坯连铸保护渣对于[C]=0.09～0.16%的钢种，凝固过程中发生包晶反应，结晶器弯月面以下50mm区域初生坯壳收缩大，晶粒粗大（如图24，图25），初生坯壳生长不均匀，易产生裂纹，这是包晶钢裂纹敏感的主要原因。
为此，许多研究者通过模型计算和实验检测分析了结晶器热流量与铸坯纵裂纹的关系，指出在弯月面下部45mm处，对于低碳钢，当热流密度超过2.8×106W/m2, 对于中碳钢，当热流密度超过1.7×106W/m2时，铸坯表面裂纹指数急剧增大，铸坯易出现表面纵裂纹（见图26）。
因此，在实际生产中一方面减弱结晶器水冷强度，另一方面主要通过采用结晶体状态的保护渣。
国内外目前倾向于采用高碱度保护渣，通过：①减少透明玻璃体达到减少辐射传热；②结晶体内的微孔和界面极大地削弱晶格振动，从而减弱传导传热，达到减缓传热和减少裂纹的目的。
但是，当保护渣碱度过高，析晶温度过高时易严重恶化铸坯润滑状况，导致铸坯粘结和漏钢，连铸生产被迫采用降低拉坯速度的技术路线，这使得连铸机生产率和产能降低20%～30%；如何协调好玻璃体和结晶体的比例，这在国内外许多连铸生产中都还没有得到妥善解决。
为了开发出对中碳钢连铸工艺适应性强的结晶器保护渣，必须针对上述问题，综合分析保护渣主要组份对结晶性能和玻璃化特性的综合影响情况，在此基础上，才能设计保护渣配方。
3.1.1 保护渣组成与结晶性能和玻璃化特性的基本关系为了弄清和明确保护渣组份对其结晶行为的影响规律，本研究首先采用化学纯试剂配制渣样（见表16），采用旋转粘度计测试保护渣在1300℃下的粘度，并在降温条件下测试保护渣粘度－－温度曲线关系。
结晶器保护渣
品种钢优特钢连铸保护渣技术
品种钢优特钢连铸保护渣技术1.保护介质的工艺功能是什么?保护介质有以下主要功能：(1)把液体金属与空气隔开防止二次氧化；(2)减少中间包、结晶器钢液面的热辐射损失，防止表面结壳；(3)吸收从钢液中上浮的夹杂物；(4)在结晶器铜壁与凝固坯壳之间起润滑作用。
为完成上述功能，保护介质必须具备有良好的物理性能。
2.保护浇注有哪些方法。
其含义分别是什么?概括地说有四种：(1)气体保护法。
目前常用氩气、氮气作为保护气体，因其对于钢液是惰性气体，它与钢液中的活泼元素(如Al、Ti、Si、Mn)不发生化学反应；作为钢包→中间包或中间包→结晶器的保护气体，保护气体中的[O2]<l％，才能有效地防止二次氧化，起到保护作用。
(2)液体保护剂。
液体保护剂可分为三类：矿物油、植物油和合成油。
合成油一般是矿物油的混合物。
小方坯连铸机敞开浇注的结晶器目前广泛使用菜籽油作润滑保护剂。
油流到结晶器四周的铜壁并附着其上形成油膜，当油膜与高温坯壳接触就裂解，油挥发成含CH化合物的还原性气体，在弯月面起防止空气二次氧化的作用，同时有碳沉积在铜壁上，当结晶器向下运动时，油或碳被挤入到坯壳与结晶器壁之间起润滑作用。
菜籽油用量一般为0.2—0.3L/t钢。
(3)固体保护剂。
中间包钢液面用覆盖剂(如碳化稻壳)或双层结构的覆盖渣，结晶器采用保护渣，均可防止二次氧化。
目前浇注优特钢品种均采用专用结晶器保护渣进行保护浇注。
(4)物理保护法。
连铸生产优特品种钢的过程中，采用较多的物理保护方法是：钢包→中间包采用A1一C质长水口，将长水口插入中间包熔池里100mm左右，机械地把注流与空气隔开，同时避免了注流冲击到中间包熔池面引起的钢水裸露和飞溅造成的二次氧化。
保护的关键是钢包滑动水口与长水口连接部位密封状况，该区域是空气最容易进入的部位。
因长水口内径大未被钢流充满，如同一个抽气泵把空气从接缝处吸入。
为防止在接缝处吸入空气，可采用下述办法解决：1)接缝处使用耐火纤维密封圈；2)接缝处使用金属环并通氩气；3)在接缝处直接通氩气；4)在接缝严密处通人氩气，使长水口顶部区形成正压区。
保护渣性能概述
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。
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钢种与保护渣的关系
钢种与连铸保护渣的关系钢种与连铸保护渣的关系26 连铸保护渣技术，作为连铸生产的关键技术之一，对连铸生产的顺行和铸坯质量有着至关重要的影响，尤其是铸坯表面缺陷，基本上都是在结晶器内形成的，与保护渣有直接关系。
近几年来，该技术在实践中，如空心颗粒渣等的开发和广泛使用，对铸坯质量的改善、连铸生产工艺的稳定起了很大促进作用。
同时渣的基础性能如润滑和传热特性的研究也一直受到人们的重视。
一、不同钢种对保护渣性能设计要求不同成分的钢种.其钢水特性及其凝固特点有别，从而决定了对保护渣性能方面的要求。
1、低碳钢首先钢中w(C)＜0.08%或0.06%。
这类钢高温机械性能好，凝固过程中不存在严重的相变体积变化，内应力及裂纹敏感性小，故通常以较高拉坯速度进行生产，以提高生产率。
基于低碳钢本身的凝固特点和质量要求，设计时主要考虑渣的润滑及消耗。
较高拉速要求尽量增大结晶器热流，加速钢水凝固，防止粘结漏钢，这要求保护渣结晶温度低、凝固温度适中，以确保低碳钢结晶器保护渣在950℃以上处于非晶体状态，使发生粘结漏钢的可能性最小。
在高速浇注时，为使足够的液态保护渣能流入铸流和结晶器内表面之间的区域，确保良好的润滑和足够的消耗，通常保护渣粘度选择较低的范围。
另外，此类钢种初生铁素体坯壳中[P]、[S]偏析小，初生坯壳强度高，铸坯振痕较深，故应使用保温性能较好的保护渣，提高弯月面初生坯壳温度，有利于减轻振痕过深带来的危去。
因此，连铸低碳钢满足以
上各要求，就要通过设计具有一定的传热性能、良好的保温性能、良好的非金属吸收、良好的润滑和性能稳定的保护渣来获得。
2、中碳钢中碳钢钢水凝固过程中发生己δ→γ相变，体积强烈收缩，此钢种裂纹敏感性大，容易产生表面裂纹，特别是高拉速时。
避免纵横向裂纹是首要考虑的问题，为此，中碳钢用保护渣设计的重点应放在控制从铸坯传往结晶器的热流上，限制结晶器热通量，希望保护渣具有较大热阻。
因此，应选用凝固温度高、结晶温度也高的保护渣，利用结晶质膜中的“气隙”，使保护渣传热速度减缓，有助于减小铸坯在冷却过程中产生的热应力。
3、高碳钢此钢种的特点是热强度差；浇铸温度和浇铸速度较低；同时容易产生粘结漏钢。
高碳钢容易粘结，这与初始生成的坯壳凝固收缩小有关。
故高碳钢保护渣设计的重点应放在保证润滑上。
为此，设计该保护渣的粘度和凝固温度要低些，渣膜玻璃化倾向要大些，以保证良好的润滑性能，但也要考虑高硫钢热强度差的特点，适当调节保护渣的热阻。
另外，由于高碳钢液相线温度低，浇铸温度较其它钢种要低，保护渣性能设计也要考虑此温度的影响，为了防止钢水冻结，高碳钢要使用隔热性能好的保护渣，体积密度要低，碳的加入量可稍高些甚至可达20%左右。
4、特殊钢特殊钢钢水成分相差较大，这种类型的保护渣配方较为复杂，往往根据钢的用途及易出现缺陷的状况而特殊配制，例如不锈钢，硅钢及含Nb、V、Ti及稀上的钢种等。
二、连铸工艺参数对保护渣性能设计要求
1、拉速连铸机的拉坯速度是连铸生产的重要工艺参数之一。
随着拉速提高，保护渣耗量减少。
保护渣的消耗量是液渣渗入铸坯与结晶器之间空隙的平均量的1个量度，因此成为1个重要的过程控制参数，其值一般要求在0.3kg/m2以上。
拉坯速度提高则保护渣消耗降低，而保护渣的消耗量不足将导致铸坯的润滑和传热状况不良，为此设计高速连铸用保护渣时应提高其熔化速度、降低其粘度及凝固温度，以改善液渣的流入特性，满足液渣消耗的要求。
同时，为了提高熔化速度，应当减少堆积密度，减少碳含量和增加碳酸盐含量以及选择合理原料及其物性。
拉速提高，传往结晶器的热流增大。
这是由于拉速提高，钢水在结晶器中停留时间缩短，坯壳温度增高，凝固坯壳厚度减薄，同样的钢水静压力更容易使坯壳与结晶器壁接触，这样有利于传热，使热流密度随拉速的提高而增大。
因此，对于高速连铸保护渣，应适当降低凝固温度及结晶温度，减小渣膜厚度，保证结晶器传热良好，但也应考虑到各钢种的临界热流值。
2、铸坯断面形状方坯与板坯的不同首先在于结晶器内腔的表面积与体积之比即比表面不同。
板坯220mm×1500mm，从2、3代表薄板坯100mm×1000mm、50mm×1300mm，小方坯160mm×160mm、130mm×130mm，且板坯及小方坯的拉速均为1.5m/min左右的情况总结如下，铸坯的比表面增加时，保护渣耗量(kg/m2)急剧减少，且板坯的比表面小于方坯。
由于板坯比表面小，保护渣消耗快，进而要求较快的熔化速度，因此适于板坯的保护渣熔化速度快于方坯保护渣。
另外，方坯对所用保护渣的粘度不是很敏感，故常使用高粘
度渣以减少夹渣和浸入式水口的侵蚀，这是由于方坯的比表面大，要求的渣消耗量(kg/m2)较少，连铸过程中较容易满足要求。
其次，由于板坯连铸时在宽度方向上液面波动较大，因此要求保护渣熔速较快，以形成足够的液渣层厚度，覆盖整体的钢液表面。
另外，板坯连铸机多用来生产低、中碳钢，而方坯除浇铸中碳钢外，还生产众多的高碳钢。