連鑄保護(hù)渣課件

連鑄保護(hù)渣11第一章連鑄保護(hù)渣概述第二章連鑄保護(hù)渣的理論基礎(chǔ)第三章連鑄保護(hù)渣的物化特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響第四章連鑄保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)的行為第五章連鑄保護(hù)渣的生產(chǎn)第六章連鑄保護(hù)渣的系列化設(shè)計(jì)第七章連鑄保護(hù)渣性能的測(cè)試方法第八章連鑄保護(hù)渣的最新進(jìn)展第一節(jié)連鑄保護(hù)渣的發(fā)展及現(xiàn)狀第二節(jié)連鑄保護(hù)渣的類型及特點(diǎn)第三節(jié)連鑄保護(hù)渣的冶金作用國(guó)外：從1962年歐洲開始，法國(guó)“東方”在1963年采用浸入式水口保護(hù)澆注技術(shù)，1965年日本在連鑄機(jī)上應(yīng)用了粉末保護(hù)渣澆注。國(guó)內(nèi)：1972年應(yīng)用浸入式水口保護(hù)澆注，70年代中期得到迅速的發(fā)展。連鑄保護(hù)渣從60年代問世，70年代是其研究和應(yīng)用比較活躍的時(shí)期，80年代由于高速來連鑄、高溫連鑄要實(shí)現(xiàn)熱送或直軋，以及特鋼連鑄等技術(shù)對(duì)保護(hù)渣提出了更高的要求。保護(hù)渣的發(fā)展與現(xiàn)狀第一節(jié)保護(hù)渣的化學(xué)組成第二節(jié)保護(hù)渣的三元相圖第三節(jié)熔渣的離子結(jié)構(gòu)模型第四節(jié)熔渣的物化特性保護(hù)渣類型發(fā)熱渣絕熱渣預(yù)熔渣燒結(jié)渣粉渣顆粒渣實(shí)心形空心形保護(hù)渣（外形）第一節(jié)熔化特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響第二節(jié)粘度特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響第三節(jié)結(jié)晶特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響第五節(jié)礦物特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響第四節(jié)傳熱特性及對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響

第一節(jié)連鑄過程中鋼液彎月面的形狀

第二節(jié)坯殼及鑄坯表面振痕的形成

第三節(jié)結(jié)晶器和鑄坯間渣膜的形成和作用第一節(jié)保護(hù)渣原料種類及要求第二節(jié)連鑄保護(hù)渣的配制及加工第三節(jié)連鑄保護(hù)渣的使用第四節(jié)連鑄保護(hù)渣的選擇第一節(jié)板坯連鑄保護(hù)渣第二節(jié)方坯連鑄保護(hù)渣第三節(jié)低合金連鑄保護(hù)渣第四節(jié)彈簧鋼連鑄保護(hù)渣第五節(jié)不銹鋼連鑄保護(hù)渣第六節(jié)超低碳鋼連鑄保護(hù)渣第七節(jié)高碳鋼連鑄保護(hù)渣第一節(jié)保護(hù)渣的物性的測(cè)定第二節(jié)保護(hù)渣的熔化特性的測(cè)定第三節(jié)保護(hù)渣粘度的測(cè)定第四節(jié)保護(hù)渣結(jié)晶特性的測(cè)定第五節(jié)保護(hù)渣表面張力的測(cè)定第一節(jié)高速連鑄保護(hù)渣第二節(jié)薄板坯連鑄保護(hù)渣一、發(fā)熱渣1.組成硅酸鹽和氟化物，配入金屬氧化劑。2.特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)當(dāng)粉渣與鋼液接觸時(shí)，靠粉渣中的鋁粉和硅鈣粉氧化發(fā)熱，形成熔渣層，且不會(huì)使鋼液面溫度下降，利于消除鋼液面上的冷皮；由于結(jié)晶器鋼液面熱狀況的改善，形成熔渣層的時(shí)間短，增加了熔渣與鋼液接觸的時(shí)間，利于發(fā)揮保護(hù)渣在鋼液面的功能。2）缺點(diǎn)由于配入氧化劑，可能引起鋼液表面的含氧量增高，不利于去除夾雜物；此種渣成本較高，如配料不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)猛烈燃燒，結(jié)晶器表面產(chǎn)生大量的煙氣和火焰，液面狀況不易觀察，影響澆鋼工人的操作。1.預(yù)熔渣這種渣是將含Cao和SiO2的材料、氟化物和其他含Na+的材料按一定的化學(xué)成分要求配渣再經(jīng)以下工藝流程制造：粉末原料混合造球入爐熔化預(yù)熔渣料粉碎混合加炭質(zhì)材料顆?；稍镱A(yù)熔顆粒渣優(yōu)點(diǎn)：1）其化學(xué)成分和相成分均勻，在結(jié)晶器內(nèi)能均勻熔化，形成穩(wěn)定的熔渣層，結(jié)晶器與鑄坯間形成的渣膜較均勻，從而獲得表面質(zhì)量良好的鑄坯。2）對(duì)鋼種和連鑄工藝參數(shù)的適應(yīng)較強(qiáng)，保護(hù)渣成品不易吸潮，儲(chǔ)存期長(zhǎng)。缺點(diǎn)：生產(chǎn)工藝復(fù)雜，產(chǎn)品價(jià)格高于混合型粉渣很多，推廣使用受到了限制。燒結(jié)渣

燒結(jié)型粉渣的生產(chǎn)程序如下：（1）在化學(xué)成分相當(dāng)穩(wěn)定的粉狀混合物中拌入大約5%焦末和18%水分（2）通過圓盤造球機(jī)將混合料造成小球（3）通過蓖式燒結(jié)機(jī)對(duì)預(yù)處理的混合物進(jìn)行燒結(jié)（4）把燒結(jié)物磨細(xì)到適宜的粒度范圍（5）通過加入某種有機(jī)物水溶液，將粉狀燒結(jié)渣與一定數(shù)量的細(xì)炭粉進(jìn)行混合造球，然后烘干優(yōu)點(diǎn)：其熔化均勻性好，在連鑄中應(yīng)用取得了良好的效果。但其生產(chǎn)比較復(fù)雜，故使用范圍受到了一定的限制。保護(hù)渣在連鑄過程中起到五大冶金作用：

一、防止鋼液面受空氣的再氧化二、對(duì)鋼液有絕熱保溫作用三、吸收和溶解非金屬夾雜物四、在結(jié)晶器壁與坯殼間起潤(rùn)滑作用五、控制傳熱的速度和均勻性保護(hù)渣加到鋼液面要求盡快的形成熔渣層并均勻覆蓋在鋼液面上，使鋼液與空氣隔離，在這個(gè)過程中，尤其應(yīng)注意保護(hù)鋼液的彎月面。氧的傳遞也可以通過熔渣間接輸送，它主要取決于熔渣中的氧化鐵的含量，使用含氧化鐵高的保護(hù)渣對(duì)鑄坯的質(zhì)量是不利的。鋼液表面的凝固和彎月面出生坯殼的提前凝固對(duì)鑄坯的表面將產(chǎn)生不良的影響。因?yàn)殇撘褐械纳细A雜物有可能被凝固的鐵的結(jié)晶體捕集，形成一個(gè)由金屬和氧化物組成的硬殼結(jié)構(gòu)，它被卷入坯殼后造成嚴(yán)重缺陷。渣的保溫作用可以通過覆蓋鋼液面上的具有溫度低，體積密度小的粉末層來實(shí)現(xiàn)。炭在保護(hù)渣中起到隔離作用，控制粉渣的熔化速度，阻止粉末層燒結(jié)，使其在液渣上始終維持一粉渣層，充分發(fā)揮其絕熱保溫的功能。進(jìn)入結(jié)晶器的鋼液不可避免的帶入非金屬夾雜物，它包括由澆注系統(tǒng)帶入的耐材和脫氧產(chǎn)物。如不能將其溶解和吸收被卷入坯殼會(huì)形成表面和皮下夾雜缺陷。從熱力學(xué)觀點(diǎn)來看，硅酸鹽系熔渣是能吸收和溶解這些非金屬夾雜物的。鋼液面上的液態(tài)渣填充到結(jié)晶器和坯殼間的潤(rùn)滑功能十分重要。其潤(rùn)滑作用與形成的渣膜的厚度、均勻性和結(jié)構(gòu)有關(guān)，其實(shí)實(shí)際上是流體潤(rùn)滑。這要求熔渣具有玻璃態(tài)的性能，熔渣內(nèi)不應(yīng)有高熔點(diǎn)出現(xiàn)。由于結(jié)晶器和鑄坯之間形成渣膜，坯殼向水冷結(jié)晶器銅壁的傳熱和敞開澆注比較有很大的變化，傳熱的均勻性得到了改善。返回本章熔化溫度1）定義：爐渣為多元系，故其熔化溫度是一個(gè)溫度區(qū)間，無恒定溫度。爐渣的熔點(diǎn)是指完全熔化的溫度。2）

測(cè)定方法：分析法、淬火法、熱絲法、半球法及差熱分析法。較精確的方法為熱分析法、差熱分析法及淬火法。3）

對(duì)與簡(jiǎn)單的渣系，可以利用它們的相圖直接查出它們的熔點(diǎn)。如圖2-5物理特性1.熔化溫度2.粘度3.熔渣的表面張力4.熔渣—金屬液面的界面張力5.熔渣的密度6.熔渣的熱容化學(xué)特性1.熔渣的堿度2.熔渣的氧化能力及還原能力3.熔渣溶解氣體的能力如圖2-6（如圖2-7）如圖2-8㈠熔化特性㈡對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響一、粘度特性三、對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響二、粘度的計(jì)算一般指在指定溫度下渣完全熔化所需要的時(shí)間。熔化溫度熔化速度熔化溫度的影響因素返回目錄結(jié)晶特性對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響返回目錄保護(hù)渣應(yīng)該具有良好的玻璃態(tài)，這樣才能保證渣膜的潤(rùn)滑功能，使鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)向下的運(yùn)動(dòng)的過程中受到盡可能低摩擦力。鑄坯所受到的摩擦力包括了固體摩擦力和液體摩擦力，前者由結(jié)晶器與固相渣膜間的接觸，或者是渣膜不連續(xù)而出現(xiàn)鑄坯直接接觸所引起，后者則為液相渣膜內(nèi)的渣膜內(nèi)的剪應(yīng)力。如果保護(hù)渣結(jié)晶能力強(qiáng)，易于析出晶體，不僅對(duì)固體摩擦有不利影響，而且也不可能增大液相渣膜內(nèi)的剪應(yīng)力。結(jié)晶率高的保護(hù)渣，往往晶體的析出溫度也高，從而溫度高的保護(hù)渣不僅增大固體渣膜與結(jié)晶器接觸的摩擦力，而且使液體渣膜的剪應(yīng)力增大，從而對(duì)渣膜的潤(rùn)滑性有很大的破壞作用，進(jìn)而使鑄坯穿鋼的發(fā)生率提高?！?/p>

傳熱特性●

對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響一、礦物特性二、對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響一、保護(hù)渣原材料的選擇二、保護(hù)渣常用的原材料組成及性能三、人工合成的保護(hù)渣連鑄保護(hù)渣的配制連鑄保護(hù)渣的加工二、絕熱渣（混合型粉渣）1.組成含有堿性和酸性氧化物的粉末原料的基礎(chǔ)上配入螢石、冰晶石、碳酸鈉和炭質(zhì)材料。2.特點(diǎn)1）生產(chǎn)此種渣必須保證配渣原料的化學(xué)成分穩(wěn)定，制渣工藝嚴(yán)格。其直接導(dǎo)致保護(hù)渣的熔化狀況不良，結(jié)晶器內(nèi)鋼液面上出現(xiàn)嚴(yán)重的分熔現(xiàn)象；如果配炭量低，不能有效的控制粉渣的熔化速度。2）混合型粉渣的制作工藝簡(jiǎn)單，原料選擇的余地大，保護(hù)渣的價(jià)格低。粉渣：粉渣比顆粒狀的絕熱性能好，同時(shí)它的表面積大，化渣快，所以粉渣多用于高速鑄機(jī)及低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的澆注，不宜用于裂紋敏感性強(qiáng)的鋼，如中碳鋼和不銹鋼。其缺點(diǎn)是開始加入結(jié)晶器是產(chǎn)生粉塵和火焰，和顆粒渣相比保護(hù)渣的成分有不均勻分布的危險(xiǎn)，易造成凝固坯殼不穩(wěn)定冷卻，鑄坯表面有可能產(chǎn)生裂紋。顆粒渣：熔化均勻性好，灰塵少，不污染環(huán)境，而且渣膜均勻改善潤(rùn)滑效果，多用于低拉速和裂紋敏感性高的鋼種。與粉渣比較，絕熱保溫性能差，成渣速度慢，不適合高拉速用的保護(hù)渣?？招男危核粌H具有絕熱保溫性能和凈化環(huán)境的作用，而且其流動(dòng)性和在結(jié)晶器內(nèi)鋪展性也優(yōu)于其他渣但成渣速度慢，很難與流入坯殼和結(jié)晶器之間的渣量保持平衡，易引起鑄坯產(chǎn)生缺陷，不適合用于高拉速鑄機(jī)用：與顆粒渣一樣有分熔現(xiàn)象，而且空心球里有空氣，熔化時(shí)不能完全排除，易使鑄坯產(chǎn)生表面和皮下氣孔。且其生產(chǎn)成本高，制造工藝復(fù)雜。實(shí)心形：實(shí)心顆粒渣克服了以上三種形狀保護(hù)渣的缺點(diǎn)，具有良好的絕熱保溫性能，不污染環(huán)境，且成渣速度快和熔化均勻性好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有良好的鋪展性和生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單成本低的優(yōu)勢(shì)。因此此渣適用于低、中碳鋼和高拉速的鑄機(jī)。但顆粒尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制，一般在100—800um，最好取200—400um，否則絕熱保溫性能下降?；咸抠|(zhì)材料熔劑保護(hù)渣的組成作用：基料作為基本添加材料

基料堿性材料酸性材料水泥熟料

硅灰石

高爐渣

石英砂

玻璃

硅石粉

熔劑具有助熔作用作用：熔劑常用的有螢石、蘇打、冰晶石、硼砂等

（1）隔熱保溫作用。隨著保護(hù)渣中炭質(zhì)材料的增加，其隔熱保溫性能增強(qiáng)，炭黑優(yōu)于石墨；（2）

控制保護(hù)渣熔化速度的作用。炭黑類優(yōu)于石墨類；（3）

控制保護(hù)渣熔化物性的作用；（4）控制保護(hù)渣熔融模型的作用。保護(hù)渣的熔融模型與炭質(zhì)材料的種類和數(shù)量有關(guān)；（5）影響保護(hù)渣的鋪展性能。隨著保護(hù)渣中炭質(zhì)材料的增加，其鋪展性能得到改善；（6）減緩保護(hù)渣在結(jié)晶器壁結(jié)渣圈的作用。炭黑類優(yōu)于石墨類。作用：炭質(zhì)材料石墨炭黑焦炭粉根據(jù)三元系相圖的切線規(guī)則及連線規(guī)則，此相圖可分為七個(gè)獨(dú)立的部分。在圖中用實(shí)線的連接線劃分出這七個(gè)獨(dú)立的部分：1）

S—CS—CAS2是具有一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)2）的三元系。2）

CS—CAS2—C2AS也是具有一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)4）的三元系。3）

CS—C2S—C2AS是具有一個(gè)二元異分熔點(diǎn)化合物（C3S2）的三元系，此體系內(nèi)有一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)5）及三元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（點(diǎn)3）。4）

S—A—CAS2此體系中的在二元系中是穩(wěn)定化合物，但在某一定濃度的三元素中將轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的化合物。此獨(dú)立三元系內(nèi)有一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)1）及一個(gè)三元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（點(diǎn)7）。5）

C—C2S—C12A7此體系內(nèi)有兩個(gè)二元異分熔點(diǎn)化合物（C3A及C3S），在兩個(gè)三元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（點(diǎn)14，15），一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)13）。6）

C2S—C2AS—CA—C12A7此四元系在相圖中為一四邊形，它是一個(gè)獨(dú)立的部分，此體系內(nèi)有一個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)12）及三元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（點(diǎn)11）。7）

A—CAS2—C2AS—CA此體系內(nèi)還有兩個(gè)不穩(wěn)定化合物（CA2及CA6），有兩個(gè)三元共晶點(diǎn)（點(diǎn)6，10）及兩個(gè)三元轉(zhuǎn)熔點(diǎn)（點(diǎn)9及8）。連鑄過程中存在低熔點(diǎn)區(qū)M處（圖2—2），經(jīng)很多冶金學(xué)者研究，認(rèn)為保護(hù)渣合適的基礎(chǔ)化學(xué)成分為：CaO%SiO2%Al2O3%10—3840—605—20在考慮學(xué)則原材料的類型及其配比時(shí)，應(yīng)該用SiO2—CaO—Al2O3系的等溫液相線作指導(dǎo)。下面我們進(jìn)一步分析連鑄保護(hù)渣合適的熔點(diǎn)范圍。在M區(qū)域：A點(diǎn)雖比B點(diǎn)熔點(diǎn)低，但考慮在澆注過程中吸收夾雜物（Al2O3）后，A點(diǎn)液相線熔點(diǎn)提高B點(diǎn)快得多，故寧愿選擇熔點(diǎn)高的B點(diǎn)成分；同時(shí)也是為了改善吸收夾雜物的能力，把渣中的含量從20%降到10%?？傊?，希望澆注過程中結(jié)晶器內(nèi)熔渣吸收夾雜物后的成分變化不要在高熔點(diǎn)區(qū)內(nèi)。一、熔渣離子結(jié)構(gòu)的依據(jù)二、熔渣中離子的種類及相互作用力三、熔渣的離子結(jié)構(gòu)模型1）

熔渣可以導(dǎo)電，并有一定的電阻。電渣重熔及電弧爐煉鋼均是通過熔渣導(dǎo)電而獲得高溫。2）

熔渣可以電解，當(dāng)電解熔渣時(shí)，在陰極析出金屬，在陽(yáng)極析出氧氣，說明熔渣中至少存在金屬正離子及氧負(fù)離子。3）

熔渣可以作高溫原電池的電解質(zhì)，說明熔渣是由離子組成。4）

當(dāng)向金屬——熔渣界面通入電荷時(shí)，可以改變金屬——熔渣的界面張力，稱為毛細(xì)現(xiàn)象，說明金屬——熔渣間的反應(yīng)是離子反應(yīng)，熔渣中存在著離子。1）

正離子。均為簡(jiǎn)單的金屬正離子，如Ca2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Mg2+等。它們都是由金屬氧化物離解而生成的：2）

負(fù)離子。簡(jiǎn)單的負(fù)離子有O2-，S2-，F(xiàn)-。它們是由氧化物，硫化物及氟化物離解而得到的;復(fù)雜的負(fù)離子有：SiO44-，PO43-，AlO22-，F(xiàn)eO2-等。其中SiO44-還能聚合為更加復(fù)雜的硅氧復(fù)合離子，如：Si2O76-，Si3O96-，Si4O128-，Si6O1812-

等。

完全離子溶液模型正規(guī)離子溶液模型完全離子溶液模型是前蘇聯(lián)學(xué)者捷姆金在1946年提出來的，它主要內(nèi)容是：1）

熔渣完全由正、負(fù)離子構(gòu)成，正離子為Ca2+，F(xiàn)e2+，Mn2+等金屬離子。負(fù)離子為O2-，S2-，F(xiàn)-及SiO44-，PO43-，AlO2-，F(xiàn)eO2-，沒有比SiO44-更復(fù)雜的硅氧離子；2）

正、負(fù)離子間分布；3）

熔渣是完全溶液。根據(jù)完全離子溶液模型，用統(tǒng)計(jì)的方法，可以推導(dǎo)出計(jì)算熔渣組元活度的公式，例如:

魯門斯頓及科熱烏諾夫分別提出了正規(guī)溶液模型。正規(guī)溶液模型的要點(diǎn)是：1）

熔渣由簡(jiǎn)單的正離子Fe2+，Mn2+，Ca2+，Si4+，Mg2+，P5+及唯一的負(fù)離子O2-組成；2）

各正離子完全無序的分布在O2-周圍，與完全離子溶液模型一樣，即混合熵與完全離子溶液一樣；3）

各種正離子與O2-的作用力不等，因此其混合熱不等于零。根據(jù)正規(guī)溶液模型，熔渣中的氧化物等于正離子的活度。例如:保護(hù)渣是由各種氧化物和氟化物組成的多組元體系，其熔化過程不是在一個(gè)固定的溫度下完成的。一般采用半球點(diǎn)溫度來定義保護(hù)渣的熔化溫度。1）B2O3對(duì)保護(hù)渣的軟化點(diǎn)和熔化溫度均有很大影響2）CaF2降低渣的熔化溫度3)BaO對(duì)保護(hù)渣的熔化溫度的影響也很明顯4）Li2O對(duì)熔化溫度的影響B(tài)2O3加入量為10%以下時(shí)，對(duì)熔化溫度的影響顯著。每增加1%的可降低熔化溫度約25℃，超過10%后影響較小，而對(duì)保護(hù)渣軟化點(diǎn)的影響，在20%以下比較明顯。堿度大，CaF2的影響較大向保護(hù)渣加入一定數(shù)量的BaO，不僅能抑制晶體的析出，促進(jìn)對(duì)鑄坯的潤(rùn)滑，而且還具有明顯的助熔作用。Li2O是一種強(qiáng)助熔劑，即使渣中的含量低時(shí)，對(duì)熔化溫度也有較大的影響。在連鑄生產(chǎn)的過程中，改變結(jié)晶器保護(hù)渣的組成，并同時(shí)測(cè)出不同組成的保護(hù)渣所對(duì)應(yīng)的摩擦力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)晶器和鑄坯之間的摩擦力與結(jié)晶器保護(hù)渣的軟化點(diǎn)有很大的關(guān)系如圖：摩擦力與鑄坯縱裂的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖：因?yàn)樵谠た胯T坯側(cè)的溫度和靠結(jié)晶器的溫度為一定時(shí)，降低保護(hù)渣的軟化點(diǎn)則潤(rùn)滑層的厚度增加，從而降低了連鑄過程中所受的的摩擦力。1、

鑄保護(hù)渣的粘度對(duì)結(jié)晶器內(nèi)發(fā)生的冶金行為包括液渣流入和消耗，潤(rùn)滑，夾雜物吸收和產(chǎn)生重要的影響。2、

護(hù)渣化學(xué)成分對(duì)粘度的影響1）SiO2的影響2）Al2O3的影響3）MgO的影響4）MnO的影響5）BaO的影響6）CaF2的影響在連鑄保護(hù)渣的R的范圍內(nèi)，增加SiO2的含量，粘度增大。熔渣的粘度隨Al2O3含量的增加而升高：Al2O3的含量低，粘度增加量??；Al2O3含量高，粘度增加量小。當(dāng)原始渣的粘度低時(shí)，渣的粘度并不隨Al2O3的含量的增加而增大；原始渣的粘度高時(shí)，Al2O3含量增加，渣的粘度會(huì)急劇上升。連鑄保護(hù)渣的R一般均在中性或堿性渣的范圍，Al2O3在含量在10%以下，這類渣中加入MgO可以降低保護(hù)渣的粘度。在與此同時(shí)應(yīng)減少CaO的含量。MgO的含量不應(yīng)過高，一般在6%—10%的范圍內(nèi)。能降低渣的熔化溫度，使熔渣在較寬的溫度范圍內(nèi)保持均勻液態(tài)。部分合金鋼連鑄保護(hù)渣配入BaO，目的是降低渣的熔化溫度和粘度，增大渣的玻璃化態(tài)。但BaO含量不宜過高。無論酸性渣或堿性渣，CaF2都能使粘度降低，但對(duì)酸性渣CaF2降低粘度的作用更大，渣中CaF2含量在0～10%范圍時(shí)，增加CaF2含量對(duì)降低粘度的影響最大；CaF2的含量超過20%時(shí)，降低粘度的影響就減弱了。粘度表觀粘度*結(jié)晶溫度*結(jié)晶率*結(jié)晶溫度的影響因素是指保護(hù)渣液體，冷卻過程中開始析出晶體的溫度。液體渣冷卻過程中在某一溫度下析出晶體的比率。1）

化學(xué)成分2）

保護(hù)渣的結(jié)構(gòu)因素化學(xué)成分引起析晶的內(nèi)因：R=CaO/SiO2的比值提高，結(jié)晶溫度升高。對(duì)于幾種人工合成渣DTA分析表明：提高R2O/（SiO2+Al2O3）可以降低保護(hù)渣的結(jié)晶溫度，其中R為L(zhǎng)i、Na、K（堿金屬）。在硅酸鹽熔體中，網(wǎng)絡(luò)的連接緊密程度對(duì)熔體析晶有重要的作用，一般說網(wǎng)絡(luò)外體（如Li2O、Na2O、MgO、CaO、BaO等氧化物）含量低，連接緊密程度愈大，在熔體冷卻過程中愈不易調(diào)節(jié)成為有規(guī)則的排列，越不易析晶；反之，網(wǎng)絡(luò)短列愈多，熔體愈易析晶。在連鑄過程中，結(jié)晶器的傳熱對(duì)工藝操作和鑄坯的質(zhì)量均產(chǎn)生重要的影響。在整個(gè)澆注過程中，鋼水彎月面出形成的熔渣層要保持足夠的厚度以保證其連續(xù)流入鑄坯/結(jié)晶器的氣隙，而對(duì)于一定成分的保護(hù)渣熔渣層厚度取決于各渣層的傳熱，流入氣隙的熔渣形成玻璃層，結(jié)晶層和液渣層，結(jié)晶器熱流則要受各渣層和各層導(dǎo)熱系數(shù)的影響。保護(hù)渣的傳熱特性的差異使結(jié)晶器傳熱變化所致。鑄坯縱裂水平與結(jié)晶器的關(guān)系如圖所示因此，可以通過調(diào)整保護(hù)渣成分，改善其傳熱特性達(dá)到優(yōu)化鑄坯質(zhì)量的目的。如圖3—2鋼液彎月面由于靠近水冷結(jié)晶器銅壁而受到強(qiáng)制冷卻，凝固成初生的薄殼，在鑄坯拉出的過程中，彎月面薄殼受到鋼液靜壓力的作用而恢復(fù)變平。連鑄過程的特點(diǎn)之一就是使用振動(dòng)結(jié)晶器，結(jié)晶器上下振動(dòng)的振幅一般是6——20mm，振動(dòng)頻率為60——120次/分。為了使鑄坯愛結(jié)晶器上下振動(dòng)的過程中不致產(chǎn)生拉裂和粘結(jié)，一般要使結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)的最大速度比給定的拉坯速度大，這種現(xiàn)象稱為“負(fù)滑脫”。在結(jié)晶器的振動(dòng)作用和保護(hù)渣的干擾下，彎月面凝固薄殼發(fā)展成為帶有振動(dòng)痕跡的坯殼。振痕的存在對(duì)鑄坯表面質(zhì)量的有很大的影響，因?yàn)檎窈鄢Ｊ菣M裂紋產(chǎn)生的地方，也易造成“夾渣”缺陷。特別是不銹鋼板坯的振痕處，常伴隨著微裂紋、夾渣以及偏析等缺陷。關(guān)于坯殼及振痕形成，國(guó)外進(jìn)行了大量的研究，對(duì)振痕形成的機(jī)制有著不同的觀點(diǎn)。二次彎月面的形成鑄坯出現(xiàn)振痕鋼液向彎月面頂端溢流造成振痕初生的彎月面薄殼反彎造成的振痕4—24—4如圖如圖4—6：描繪的是初生凝固坯殼和振痕形成的三種狀況。鋼液周期性地向固態(tài)彎月面溢流，形成的初生坯殼帶有明顯的振痕這與上圖所表示的現(xiàn)象是相似的。但是，在連鑄中彎月面的凸出似乎不是普遍現(xiàn)象。在一系列放射性示蹤的試驗(yàn)里，固態(tài)彎月面僅在某些場(chǎng)合下能觀察到，這可能是在凝固前沿鋼液的對(duì)流作用下，是固態(tài)彎月面的凸出部分被熔化（如圖：I）第三種狀態(tài)即在凝固坯殼相當(dāng)薄，或者上彎月面的剛性較低時(shí)，固態(tài)彎月面能夠被彎曲使坯殼離開結(jié)晶器壁（如圖：II）。這種狀況與資料上所描述的彎月面“反彎”的觀點(diǎn)是相似的。一）熔渣的流入機(jī)制二）渣膜的形成三）結(jié)晶器和鑄坯之間渣膜對(duì)傳熱的影響保護(hù)渣澆注時(shí)，必然在結(jié)晶器四周形成渣圈（如圖：4—7）。當(dāng)渣圈出現(xiàn)，必然影響熔渣流入通道的大小。在負(fù)滑脫時(shí)期，由于渣圈會(huì)使凸出的彎月面壓向鋼液，這就可能在負(fù)滑脫時(shí)期內(nèi)阻塞熔渣的流入通道。因此，只有當(dāng)結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)處于最高位置時(shí)，熔渣的流入通道暢通，鋼液彎月面上的熔渣才能進(jìn)入與結(jié)晶器接觸的部位，其后被帶入彎月面以下，涂在結(jié)晶器的銅壁上。此涂層由于與高溫坯殼接觸的部分被重熔，起到了潤(rùn)滑鑄坯的作用。顯然，流入機(jī)制說明，結(jié)晶器每振動(dòng)一個(gè)周期所流入的熔渣量除了與鋼液面上熔渣層的厚度和熔渣的物理性質(zhì)有關(guān)外，同時(shí)還與保護(hù)渣在結(jié)晶器四周形成的渣圈的象狀有關(guān)。（如圖：4—8）表明兩種保護(hù)渣形成了不同形狀的渣圈。B渣澆注時(shí)，由于渣圈較薄，其熔渣的流入量大于A渣。研究者發(fā)現(xiàn)，只要渣的流入量減少，鑄坯的縱裂就容易產(chǎn)生，這種場(chǎng)合下，渣圈往往反常地成長(zhǎng)，這就說明，渣圈對(duì)保護(hù)渣消耗量的影響不可忽視。圖4—101）結(jié)晶器與鑄坯間渣膜的狀態(tài)2）渣膜狀態(tài)圖在有渣膜存在時(shí)，鑄坯向結(jié)晶器傳熱的熱阻可以分為以下幾個(gè)部分：Ⅰ、凝固殼與渣膜截面的熱阻Ⅱ、與渣膜厚度有關(guān)的熱阻Ⅲ、渣膜與銅壁結(jié)晶器上的熱阻熔渣容易潤(rùn)濕鋼液，接觸良好，可以不考慮界面的熱阻，在界面處渣與鋼的溫度接近。渣膜的另一面不能潤(rùn)濕銅壁，接觸熱阻相當(dāng)高。Riboud和Larrecq估計(jì)，渣的溫度比截面處結(jié)晶器銅壁的溫度高500——700℃，其值的大小取決于渣膜的厚度。渣膜兩邊的溫度差別必然引起渣膜橫斷面內(nèi)存在著相當(dāng)大的溫度梯度。描繪的渣膜在間隙內(nèi)的狀態(tài)：在渣膜內(nèi)除了存在溫度梯度外，還存在粘度的變化。由于此種渣膜層的粘度極高，在結(jié)晶器和鑄坯之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，引起剪應(yīng)力，來調(diào)節(jié)整個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此除了溫度和粘度分布外，沿著渣膜的橫斷面還存在著速度分布。利用流體流動(dòng)的牛頓定律：因此，有兩種方法可使剪應(yīng)力減少和改善潤(rùn)滑作用：（1）

保持恒定的速度梯度下，降低保護(hù)渣的粘度（2）

速度不變時(shí)降低速度梯度在結(jié)晶器壁與鋼液之間存在著渣膜，其分布為：因?yàn)榻Y(jié)晶器壁與保護(hù)渣之間和鋼液與保護(hù)渣之間均存在熱阻，保護(hù)渣在鋼液上熔化時(shí)遇結(jié)晶器壁急冷，形成一層玻璃渣。由于鋼液、渣膜和結(jié)晶器間存在溫度梯度，在Tm處形成了固態(tài)渣膜和液態(tài)渣膜的分界面?？拷Y(jié)晶器壁的為固態(tài)渣膜，靠近鋼液的為液態(tài)渣膜。如圖在保護(hù)渣澆注下，由于結(jié)晶器和鑄坯之間存在著渣膜層，必然影響鑄坯向結(jié)晶器的傳熱過程。經(jīng)試驗(yàn)研究：直接測(cè)量結(jié)晶器壁的溫度差和結(jié)晶器進(jìn)出水的溫度差及消耗量，從而確定結(jié)晶器從鑄坯帶走的熱量。在保護(hù)渣澆注知，上部區(qū)域的平均熱流（見圖曲線I）比結(jié)晶器用有機(jī)潤(rùn)滑劑澆注下（曲線II）顯著減小。所具有的數(shù)值相應(yīng)的為（1.40—1.55）和（1.80—1.95）×4.18GJ/（m2×h）。這個(gè)下降的結(jié)果是由于渣膜存在的附加熱阻引起的。相反在2/3高度上由于鑄坯收縮，結(jié)晶器和鑄坯之間出現(xiàn)間隙，保護(hù)渣澆注下的熱流比有機(jī)潤(rùn)滑劑澆注的要高一些。研究者根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出結(jié)晶器上部的傳熱可減少5%—20%，而在下部卻增加了20%—25%，這樣就使坯殼表面的熱狀況得到了改善。保護(hù)渣澆注保證了沿結(jié)晶器高度和周圍凝固殼的均勻性，同時(shí)殼凝固的平均速度的變化也較有機(jī)潤(rùn)滑劑澆注更為平緩（見圖4—13）尤其值得注意的是，在保護(hù)渣澆注（I）條件下，由于渣膜的存在，結(jié)晶器上部坯殼厚度比有機(jī)潤(rùn)滑劑澆注（II）小2.5mm—5mm，而在結(jié)晶器出口處要大5—7mm（見圖4—12）。液穴的深度相應(yīng)的有所縮短。以上研究工作是在實(shí)驗(yàn)結(jié)晶器上進(jìn)行的，結(jié)晶器的寬面為500mm，拉速僅0.8m/min，其試驗(yàn)范圍有一定的局限性，但仍有一定的實(shí)際意義。Riboud和Larrecq在板坯連鑄機(jī)上研究了使用不同的保護(hù)渣的結(jié)晶器傳熱。通過對(duì)結(jié)晶器冷卻水的測(cè)量，可得到結(jié)晶器的平均熱流密度：熱流密度=Q×CP×△T/A式中Q；△T——水的流量和水升高的溫度；CP——水的熱容；A——凝固殼和結(jié)晶器的接觸面積。在結(jié)晶器的不同部位傳出的熱量，用安置在銅板厚度方向的熱電偶測(cè)量。測(cè)量結(jié)果是在一臺(tái)使用不同性質(zhì)保護(hù)渣的板坯連鑄機(jī)上取得的。熱流密度沿結(jié)晶器高度面變化，多數(shù)曲線在彎月面下面存在一個(gè)極大值，然后向著結(jié)晶器的下端有規(guī)律地減少。在相同的拉速下，保護(hù)渣種類對(duì)熱流的影響（見圖4—14）。以上的研究表明，流動(dòng)性好的渣（低粘度及低結(jié)晶溫度）導(dǎo)致整個(gè)結(jié)晶器有最高的傳熱效果。研究者還發(fā)現(xiàn)，具有高熔點(diǎn)的渣，其熱流密度與渣在結(jié)晶器內(nèi)停留的時(shí)間的函數(shù)關(guān)系曲線與拉速無關(guān)。這就說明，主要是保護(hù)渣的性能和拉速的不同影響了結(jié)晶器和坯殼間渣膜的厚薄和狀態(tài)，從而也就影響了結(jié)晶器的傳熱。1）

所選擇的保護(hù)渣理化性能必須滿足連鑄工藝要求；2）

保證在連鑄過程中理化性能的穩(wěn)定3）

選擇原料的化學(xué)成分應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定，并盡可能地接近保護(hù)渣的組成；4）

渣系組成應(yīng)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)管理。1、保護(hù)渣基本渣系的選擇2、基本渣系的的設(shè)計(jì)3、保護(hù)渣類型的選擇4、保護(hù)渣基料的選擇5、渣的計(jì)算及步驟

選擇渣系的理化性能指標(biāo)

渣系化學(xué)組成的設(shè)計(jì)1）

混合型粉渣。采用最廣泛，成本低，加工簡(jiǎn)單。但易吸潮，在運(yùn)輸過程中易發(fā)生偏析，在熔化過程中有分熔現(xiàn)象。2）

預(yù)熔型保護(hù)渣。熔化均勻性好，成渣速度快，無分熔現(xiàn)象，不易吸潮和易保管運(yùn)輸?shù)?。此種渣利于提高鑄坯質(zhì)量和工藝的順行。但成本高，加工比較復(fù)雜。3）

發(fā)熱型保護(hù)渣。成渣速度快，能提高鋼渣液面的溫度。但成本高，煙氣和火焰大，易使鋼中夾雜物增多。4）

燒結(jié)型保護(hù)渣。與預(yù)熔型保護(hù)渣有相同的優(yōu)點(diǎn)，只是加工制造的區(qū)別。預(yù)熔渣經(jīng)電爐或天爐冶煉而成，燒結(jié)渣是經(jīng)過豎爐或回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成的。成本介于混合型保護(hù)渣和預(yù)熔渣之間。1）

使用的基料種類應(yīng)盡量少。不同類型基料，其熔化溫度差異較大，可能出現(xiàn)分熔現(xiàn)象2）

采用組分熔化溫度相近的基料，是防止分熔現(xiàn)象的有效措施。3）

各種基料的吸水性，對(duì)保護(hù)渣性能的穩(wěn)定以及加工保管都很重要。4）

測(cè)定基料各組分的容重及混合粉渣的容重，以便掌握其保溫性能。5）

掌握各組分的主要物相，以便了解熔化過程的相變。計(jì)算原料配比配比的修正

澆鑄試驗(yàn)I.按已知配比模擬保護(hù)渣的生產(chǎn)的工藝要求，配制渣樣約1千克左右；II.檢測(cè)渣樣各項(xiàng)物化性能；III.將測(cè)定結(jié)果與設(shè)計(jì)的物化指標(biāo)比較，其偏差應(yīng)在允許范圍內(nèi)；IV.若偏差過大，找其原因，直到達(dá)到要求為止。將所配制的保護(hù)渣進(jìn)行下批量澆鑄試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)配方進(jìn)行調(diào)整。知道達(dá)到滿意為止，最后作為保護(hù)渣的配方，進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。一混合型粉渣的加工預(yù)熔型和燒結(jié)型保護(hù)渣的加工三顆粒渣的加工1）

混合均勻。防止粉渣熔化區(qū)間增大，出現(xiàn)分熔現(xiàn)象，導(dǎo)致渣膜不均勻，從而引起鑄坯產(chǎn)生裂紋以及夾雜等缺陷。2）

粒度要細(xì)。要求其粒度小于200目的應(yīng)占85%以上。粒度越細(xì)熔化越均勻，分熔現(xiàn)象少。3）

水分要少。水分高，使鑄坯易產(chǎn)生皮下氣泡，影響保護(hù)渣的鋪展性。通常要求水分含量不應(yīng)大于0.5%。4）

包裝要密封。為了確保其水分含量幾防止在運(yùn)輸和存儲(chǔ)時(shí)吸潮，故必須防潮。1）

原料應(yīng)混合均勻。為了確保保護(hù)渣的成分和性能的穩(wěn)定。2）

造塊或造球?；旌暇鶆蚝螅瞥蓧K或球，烘干后進(jìn)行熔化或燒結(jié)的工藝，對(duì)成品渣成分和性能的穩(wěn)定有著重要的作用。3）

預(yù)熔型和燒結(jié)型保護(hù)渣的粒度的控制。4）

預(yù)熔型和燒結(jié)型保護(hù)渣的水分的控制。吸收水分后不易引起保護(hù)渣變質(zhì)，有利于保管儲(chǔ)存。1）

圓盤式和圓筒式裝置。（如圖：5—1）2）

沸騰法造粒裝置。（如圖：5—2）3）

振動(dòng)法造粒裝置。（如圖：5—3）4）

空心球狀顆粒渣加工方法。（如圖：5—4）5）

機(jī)械擠壓造粒法。顆粒渣用的粘結(jié)劑：紙漿、糖漿、糊精和鋁酸鈉與糊精混合。正確使用保護(hù)渣：1、

保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)有一定的厚度，通?？刂圃?0—40毫米范圍內(nèi)，其目的就是為了保證保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)均勻變化，使渣層保持穩(wěn)定，同時(shí)起到絕熱保溫的作用。2、

保護(hù)渣應(yīng)均勻的加到結(jié)晶器內(nèi)，且每次加渣的時(shí)間間隔不應(yīng)過長(zhǎng)。3、

在正常的澆注情況下，禁止用鋼條攪動(dòng)接近液面，出現(xiàn)結(jié)晶器掛渣是正?，F(xiàn)象。4、

采用自動(dòng)加渣方法。1）減輕工人的勞動(dòng)和改善操作人員的環(huán)境；2）準(zhǔn)確的保持結(jié)晶器內(nèi)渣層的厚度；3）加渣均勻；4）自動(dòng)加渣可減少鑄坯表面缺陷，提高原始合格率。因?yàn)檫B鑄保護(hù)渣的通用性比較差，又沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即使選擇澆注的鋼種和斷面相同的保護(hù)渣，但由于拉速、鋼水質(zhì)量和設(shè)備參數(shù)的不同，同樣不一定澆出表面質(zhì)量好的鑄坯。為了免保護(hù)渣的選擇不當(dāng)，造成不必要的浪費(fèi)，通常按以下方法進(jìn)行選擇：1.

委托研究單位或有研究能力的工廠進(jìn)行研究。在鑄機(jī)投產(chǎn)之前，委托有保護(hù)渣經(jīng)驗(yàn)的研究單位或有保護(hù)渣經(jīng)驗(yàn)的廠家進(jìn)行保護(hù)渣設(shè)制和研究，最后提出適合本廠鑄機(jī)使用的保護(hù)渣，或者進(jìn)行仿制。2.

選擇與自己鑄機(jī)條件相似的其他鑄機(jī)用的保護(hù)渣。新鑄機(jī)選用時(shí)，選用與自己條件相似的其他鑄機(jī)用的保護(hù)渣進(jìn)行試用，然后根據(jù)所得的鑄坯質(zhì)量情況，再由有保護(hù)渣經(jīng)驗(yàn)的專家或有經(jīng)驗(yàn)的工程即使人員觀察所用的保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)實(shí)際的熔化特性，并對(duì)所用的保護(hù)渣進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到要求。一、板坯連鑄及凝固過程中的特點(diǎn)二、板坯保護(hù)渣性能的選擇1）

鑄坯在凝固過程中，沿寬邊水平方向有較大的拉伸應(yīng)力，它隨著鑄坯寬度增加而增大是造成板坯縱裂紋的主要原因之一。2）

在連鑄過程中，結(jié)晶器壁各部位溫度場(chǎng)是不均勻的從而使結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼厚度不均勻。3）在連鑄過程中，結(jié)晶器壁與坯殼間的縫隙是不一樣的。4）高速板坯連鑄時(shí)，隨著拉坯速度的增加，其摩擦力增大，促進(jìn)縱裂紋的產(chǎn)生。1、熔化溫度的選擇2、保護(hù)渣消耗量的選擇3、粘度的選擇降低保護(hù)渣熔化溫度，可以減少摩擦力，從而減少了板坯表面縱裂紋的數(shù)量，同時(shí)提高了結(jié)晶器潤(rùn)滑程度，如圖：在高速板坯連鑄機(jī)應(yīng)采用低熔化溫度，一般控制在1000——1100℃范圍內(nèi)，且應(yīng)與保護(hù)渣粘度相適應(yīng)。保護(hù)渣的消耗量的大小直接影響渣膜的厚度和均勻性，從而引起縱裂紋的產(chǎn)生?？捎帽Ｗo(hù)渣的消耗量與結(jié)晶器壁平均散熱效率之間的函數(shù)關(guān)系監(jiān)視連鑄過程中保護(hù)渣消耗量是否正常。一、方坯連鑄的特點(diǎn)二、方坯連鑄保護(hù)渣的特性一、低合金鋼的特點(diǎn)二、低合金鋼保護(hù)渣的設(shè)計(jì)1.

方坯連鑄品種多，斷面尺寸和拉坯速度差別大。故必須有多種性能的保護(hù)渣才能滿足方坯連鑄的要求。2.

方坯鑄坯和板坯鑄坯相比，不易產(chǎn)生表面縱裂紋和凹坑等缺陷，故保護(hù)渣的熔化溫度和粘度，以及消耗量等的控制范圍比板坯用渣相應(yīng)地寬些。但對(duì)于小方坯用的保護(hù)渣存在絕熱完全相反的二種觀點(diǎn)：1）

采用低熔點(diǎn)低粘度和較高熔化溫度的保護(hù)渣。因?yàn)?，隨著方坯斷面的減少，鑄坯散熱快，液面鋼液溫度低。2）

采用高熔點(diǎn)高粘度和低熔化速度的保護(hù)渣。由于，小方坯散熱快，鋼液面溫度低和液面不穩(wěn)定，因此保護(hù)渣應(yīng)具有保溫性能好，消耗量少及熔渣層薄的特點(diǎn)。對(duì)于低合金鋼連鑄，由于拉速的進(jìn)一步提高，拉漏事故發(fā)生率增大，其中粘結(jié)性拉漏約占80%左右，因此，問題的關(guān)鍵是克服粘結(jié)漏鋼的發(fā)生。分析表明，消除低合金鋼連鑄粘結(jié)漏鋼的關(guān)鍵在于：1）

減少含碳?jí)K狀物在結(jié)晶器四周的形成；2）

增大液渣流入能力，滿足液渣耗量的要求，避免與坯殼與結(jié)晶器直接接觸；3）

降低熔點(diǎn)，增大結(jié)晶器內(nèi)液態(tài)潤(rùn)滑長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)“全程液態(tài)”潤(rùn)滑；4）

改善保護(hù)渣玻璃化性傾向，增大熱傳導(dǎo)能力，減少摩擦力。1）

優(yōu)化配炭技術(shù)2)

合理確定渣的粘度范圍3）確保熔化溫度不高于結(jié)晶器出口鑄坯表面溫度4）改善保護(hù)渣的結(jié)晶特性通過優(yōu)化配炭，減少含碳快狀物在結(jié)晶器四周的析出。使熔點(diǎn)稍低于或等于結(jié)晶器下口處坯殼表面溫度，保證在結(jié)晶器長(zhǎng)度方向?qū)崿F(xiàn)“全程液態(tài)潤(rùn)滑”。同時(shí)，降低熔化溫度，固態(tài)渣膜減薄，有利于加強(qiáng)結(jié)晶器傳熱，進(jìn)而為提高拉速提供了可能。拉漏與保護(hù)渣的結(jié)晶特性有關(guān)，結(jié)晶能力的降低以減少拉漏次數(shù)。確保低碳鋼結(jié)晶器保護(hù)渣在950℃以上處于非晶體狀態(tài)，可使發(fā)生粘結(jié)漏鋼的可能性最小。

1、不銹鋼鑄坯振痕深2、不銹鋼鑄坯表面易產(chǎn)生凹坑3、含鈦不銹鋼結(jié)晶器內(nèi)液面易結(jié)“冷皮”鋼中含碳在0.1%和Ni/Cr當(dāng)量比為0.55左右的鋼種連鑄時(shí)振痕比較深，（如圖所示6—1）：振痕深不僅使鑄坯表面的晶粒度不同，以內(nèi)器表面微裂紋，同時(shí)在振痕谷處易嵌渣，這些缺陷在加熱軋制時(shí)很難消除的。因此，增大了鑄坯的修磨量。提高保護(hù)渣的粘度可以減輕振痕的深度，但提高振動(dòng)頻率和減少振幅即減少滑脫時(shí)間更為有效。高頻率小振幅是連鑄不銹鋼不可缺少的條件。鑄坯表面凹坑與鋼的化學(xué)成分有關(guān)，見圖6-2：SU304比SUS321不銹鋼凹坑出現(xiàn)率高。凹坑處不僅結(jié)晶組織粗化，而且常常伴隨表面裂紋、滲鋼和漏鋼產(chǎn)生，同時(shí)鑄坯平整度較差，從而增加鑄坯表面的修磨量或剝皮量。消除“冷皮”的措施“1）

嚴(yán)格控制鋼中[N]、[O]和[Ti]的含量，[N]最好小于80ppm；[O]小于50ppm；[Ti]0.4%以下。2）

采用保護(hù)澆注，這對(duì)含鈦不銹鋼是必不可少的。3）

采用堿度和粘度較低的保護(hù)渣。因在澆注含鈦不銹鋼時(shí)，其堿度和粘度都是增加的。4）

保護(hù)渣熔劑選擇和用量控制是非常重要的。5）

適當(dāng)提高鋼液的過熱度，可提高鋼液的流動(dòng)性，對(duì)減少“冷皮”鑄坯表面缺陷和操作的順利都是有利的。過熱度在50℃左右為宜。6）

選擇合適的水口形式和出口角度。傾角向上5°——17°是合適的，同時(shí)應(yīng)防止由水口而使鋼液面夾雜物聚集。一、鑄坯表面滲碳二、結(jié)晶器內(nèi)的增碳三、無炭和含炭量少的保護(hù)渣1、鑄坯表面滲碳的機(jī)理2、表面滲碳的部位

保護(hù)渣在熔化過程如圖所示：在粉渣層，液渣層以及粉渣層與液渣層之間有一層炭的富集層。當(dāng)富集層由于振動(dòng)液面波動(dòng)使一部分進(jìn)入鑄坯和結(jié)晶器之間，與鑄坯接觸時(shí)發(fā)生滲碳。富炭層的薄厚取決于保護(hù)渣中加入的炭質(zhì)材料的類型和數(shù)量。由于鑄坯表面不平和振痕的存在，與炭質(zhì)材料接觸是不均勻的，所以表面滲碳程度也是不一樣的。此外，連鑄過程中結(jié)晶器內(nèi)液面不穩(wěn)定也會(huì)引起鑄坯表面局部滲碳，尤其是在液面突然上升時(shí)更為嚴(yán)重，所以保持結(jié)晶器內(nèi)液面穩(wěn)定是很重要的。連鑄超低碳鋼時(shí)，由于采用含有炭質(zhì)材料的保護(hù)渣，引起結(jié)晶器內(nèi)鋼液增碳，一般可增加20——30ppm的碳。連鑄時(shí)，由于結(jié)晶器的振動(dòng)，伸入式水口流出鋼液對(duì)鋼液的攪動(dòng)及結(jié)晶器鋼液面的波動(dòng)等因素的影響，使結(jié)晶器內(nèi)鋼液與保護(hù)渣的炭質(zhì)材料直接接觸，造成鋼液的增碳。在生產(chǎn)超低碳鋼時(shí)，鋼液微量增碳是不允許的。因此，采用一般含有炭質(zhì)材料的保護(hù)渣（即炭質(zhì)材料加入量大于2%）是無法生產(chǎn)這類鋼的。只有保護(hù)渣中含炭量小于1%或采用無炭保護(hù)渣才能解決這類鋼的增碳問題。1、采用氮化物代替炭質(zhì)材料2、采用碳酸鹽代替炭質(zhì)材料3、采用碳化物代替部分炭質(zhì)材料4、采用強(qiáng)的還原性物質(zhì)如圖所示在低碳保護(hù)渣中，配入7%—20%堿金屬和堿土金屬的碳酸鹽。利用結(jié)晶器內(nèi)鋼液的熱量，使碳酸鹽分解時(shí)的吸熱反應(yīng)來達(dá)到控制保護(hù)渣熔化速度的目的。這種保護(hù)渣中碳酸鹽含量在7%——20%的范圍內(nèi)，不足7%時(shí)吸熱量小，起不到降低熔化速度的作用，而超過20%時(shí)吸熱量過大，造成保護(hù)渣的熔化不良，其結(jié)果使結(jié)晶器鋼液面冷卻，引起捉表面起皮和結(jié)疤。在低碳保護(hù)渣中配入部分碳化物代替部分炭質(zhì)材料，從而達(dá)到控制保護(hù)渣熔化速度的目的。實(shí)際上是在鋼液增碳和鑄坯表面滲碳允許的范圍內(nèi)的配炭量，不足部分用碳化物代替。這類碳化物有：碳化硅、碳化鎢、碳化鈣等。連鑄超低碳鋼時(shí)，為了防止結(jié)晶器內(nèi)鋼液增碳和鑄坯表面滲碳，保護(hù)渣中配入一定數(shù)量的強(qiáng)還原物質(zhì)，如Ca—Si粉、Fe—Mn粉和金屬鋁粉等。由于它們具有對(duì)氧親合力比碳大的特性，從而可以減少了炭質(zhì)材料的氧化速度，這樣就可以減少炭質(zhì)材料的加入量。強(qiáng)還原物質(zhì)應(yīng)控制在0.5%——5.0%范圍內(nèi)，而炭質(zhì)材料應(yīng)小于1.0%。強(qiáng)還原物質(zhì)不足0.5%和炭質(zhì)材料不足1.0%時(shí)，則保護(hù)渣熔化速度就會(huì)過快；還原性物質(zhì)超過5.0%時(shí)，則又會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)還原物質(zhì)未完全氧化而殘留在保護(hù)渣中。此外，炭質(zhì)材料加入量若大于1.0%時(shí)，很難避免鋼液的增碳。

一、水含量的測(cè)定

二、粒度的測(cè)定保護(hù)渣水分分為吸附水和結(jié)晶水。在此僅指前者。測(cè)定時(shí)一般使用烘箱并配置精密天平，試樣在烘干后的損失的重量和烘干前原始重量之比值，就是此保護(hù)渣的含水率。這種方法能夠得到較高的測(cè)試精度，但耗用的時(shí)間多。現(xiàn)在多采用水分快速測(cè)定儀測(cè)定，將一定量天平的稱盤置于紅外線燈泡的直接輻射下，試樣接受紅外線輻射的熱能后，吸附水迅速蒸發(fā)，充分蒸發(fā)后，即能通過儀器上的光學(xué)投影裝置，直接讀出試樣含水率的百分比，測(cè)試時(shí)間短，操作方便。保護(hù)渣粒度的測(cè)定多采用標(biāo)準(zhǔn)振篩機(jī)測(cè)定。選用80目、100目、120目、180目、200目等標(biāo)準(zhǔn)篩一組，按上粗下細(xì)的順序放在振篩機(jī)上，稱量保護(hù)渣50克，放入80目篩中，振篩機(jī)振動(dòng)3分鐘后，分別稱量各篩渣粉的重量，同總渣粉重量的百分比，即可獲得保護(hù)渣顆粒度分布情況。通常采用變形法或稱為高溫顯微鏡法來測(cè)定保護(hù)渣的熔化溫度。因?yàn)楸Ｗo(hù)渣是多組元的混合物，所以無恒定的熔點(diǎn)。為了比較各種不同渣熔化情況，人們認(rèn)為把試樣熔化為原高度的一半時(shí)的溫度稱為該渣的熔點(diǎn)。1、熔化溫度的確定2、