2020/4/20
18
影响保温性的因素
· 颗粒粒级分布及堆积状态，容重 ·有气体对流时保温性降低 ·闭孔较多的空心颗粒保护渣保温性 较好 · 影响保温性的其它因素 * 整个浇铸过程中维持黑渣面。 * 保护渣中碳质材料含量、种类、 粒径分布通过影响烧结和熔化特性对保温性也有影响。 * 在伸入式水口周围应维持较厚的未熔层 。
温度，℃
2020/4/20
21
2020/4/20
22
碱性材料对保护渣形态转变温度的影响
熔剂对保护渣形态转变温度的影响
2020/4/20
23
2020/4/20
2.5 保护渣对铸坯的润滑 熔渣层厚度 消耗量 渣膜厚度 铸坯摩擦力
24
（1）熔渣层厚度
维持合适熔渣层厚度的意义： 存储足够熔渣，便于熔渣均匀稳定地流入铸坯与结晶器壁
影响透气性的因素 保护渣颗粒度 保护渣未熔层的透气性与颗
粒平均直径的平方成反比 －保护渣烧结层厚度
2020/4/20
17
2.3 保温性
提高保温性的意义 * 防止搭桥和结冷钢，并维持弯
月面区域较高的温度； * 提高保温性有利于减轻振痕、
保证熔渣流入通道的畅通和 减少针孔等皮下陷； * 保证保护渣及时均匀熔化。
2
1 保护渣在结晶器内的行为
1.1 保护渣在结晶器中的分布
Байду номын сангаас
结晶器 玻璃膜 结晶膜 液渣膜
渣圈 颗粒层 烧结层 熔渣层
钢液 凝固壳
图.1 结晶器内保护渣分布示意图
2020/4/20
3
钢液面上的保护渣通常有2～4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。
匀的固渣层，也有利于实行自动加渣；反之，则可能出现保护 渣的局部堆积，结晶器钢液面上各处固渣层厚度差别较大。 增大保护渣颗粒度和比重可提高铺展性。
2020/4/20
14
对于结晶器液面翻卷 严重的浇铸工艺，为避 免颗粒渣滚动性太好造 成液面局部裸露，可采 用在加热过程中能膨胀 为粉状或片状的颗粒渣。
2020/4/20
6
1.4 连铸过程中钢液弯月面的性状
r1 .66 M /S/[M (S)g]
根据Saito计算： •在正常情况下，用保护渣
浇铸普碳钢弯月面半径： r≈7～8mm； • 当有严重渣圈存在，夹杂 物在弯月面聚积、弯月面 不被液渣覆盖而裸露时， 其半径均会大幅度减小， 容易造成铸坯缺陷。
2020/4/20
4
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
2020/4/20
5
1.3 关键因素
为有效发挥保护渣功能，必须注意几个关键因素： * 保护渣的熔化过程 * 熔渣层的形成 * 熔渣填充于铸坯和结晶器壁间隙 * 固态及液态渣膜的形成
连铸保护渣在结晶器内的行为基本 特性和其对铸坯质量造成的影响
2020/4/20
1
主要内容
1 保护渣在结晶器内的行为 2 保护渣在结晶器内的性能特征 3 铸坯表面典型缺陷及保护渣的影响 4 方坯连铸工艺因素及典型钢种保护渣的技术特征 5 连铸保护渣的选择及试验方法 6 连铸保护渣的设计选择及使用
2020/4/20
由于结晶器内温度梯度的作用和保护渣自身成份特点，形 成从铸坯到结晶器壁的“液渣膜＋固渣膜（结晶器＋玻璃体 /结晶体）＋气隙”的渣膜结构。
2020/4/20
11
2020/4/20
12
2020/4/20
13
2. 连铸保护渣在结晶器内的特征性能
2.1 铺展性 铺展性表征了保护渣加入结晶器后覆盖钢液面的能力； 铺展性好→保护渣更容易分散到整个结晶器表面→获得厚度均
2020/4/20
7
1.5 坯壳及铸坯表面振痕的形成
溢流
溢流＋重熔 弯月面凝固壳反弯
钢种凝固特性、弯月面区域温度、结晶器振动参数、保护渣共同 影响振痕形状和深度，希望形成浅“U”形振痕，避免形成“V”形 或重迭状振痕。
2020/4/20
8
2020/4/20
9
1.6 结晶器和铸坯间渣膜的形成
通过铸坯/结晶器间隙的熔渣流入是连铸的关键环节。 通过结晶器壁的向下运动和渣圈的泵吸作用，熔渣流入铸
坯与结晶器壁间隙，保护渣的流入与负滑脱tN和正滑脱时 间Tp都有关，ls指出消耗量与（tN＋0.5Tp）相关。
2020/4/20
10
在开始时，流入的熔渣在结晶器壁面冷却凝固，由此形成的 渣膜包括固态层和液态层，典型厚度分别为1～2mm和 0.1～0.2mm。
摩擦力使得固态层紧贴结晶器壁并随结晶器一起运动，液态 层随铸坯运动，在结晶器下半部，坯壳热收缩导致在结晶器 和固态渣膜之间形成空气隙。
2020/4/20
20
减轻烧结的途径—提高烧结温度和降低烧结强度
－－增加保护渣中炭质材料的有效浓度；
体 积 密 度 变 化 值3 ， g / c m
－－优化原材料成份、物相、物理状态等因素。
0.8
渣条较多
0.6
有少量渣条
0.4
渣条较少
基本无渣条
0.2
0.0
-0.2
-0.4 300 400 500 600 700 800 900 1000
2020/4/20
15
2.2 透气性 提高保护渣透气性的必要性 吹入的Ar气和保护渣分解释放的气体需要排除 当保护渣铺展性、透气性好时，结晶器钢液面各处的
液渣层厚度比较稳定，反之，液渣层厚度随时间变化 较大，使得流入弯月面缝隙的液渣不稳定，由此带来 许多生产和质量事故。
2020/4/20
16
间隙，以保障对铸坯的润滑； 将钢液面与空气隔开，防止钢水被氧化； 吸收上浮夹杂，以减少弯月面处夹杂聚集造成的铸坯表面
或皮下夹杂； 对于超低碳钢，熔渣层将富碳层与钢液面隔开，减少保护
渣对铸坯增碳。
2020/4/20
25
☆ 连铸结晶器内熔渣层厚度分布
2020/4/20
19
2.4 烧结及渣团渣条
烧结不可避免：烧结是保护渣熔化过程中的必经环节 过度烧结的危害：过度烧结会导致结晶器钢液面上出现渣
团、渣块，烧结层过厚，在结晶器周边弯月面处出现大而 厚的渣条。由于高拉速下钢液面流速高，容易将这些大的 团块卷入钢水和弯月面初生坯壳，增大了漏钢和夹渣的危 险性。