連鑄結晶器保護渣發(fā)展趨勢

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1、連鑄結晶器保護渣發(fā)展趨勢連鑄技術以其高效、節(jié)能、優(yōu)質、易于實現自動化和智能化等諸多優(yōu)點，受到冶金界的高度重視。與Z相配套的連鑄結晶器保護渣也得到了相應的發(fā)展，且成為不可或缺的冶金輔助材料。冶金工作者從20世紀60年代開始就研究連鑄結晶器保護渣，最早使用在德國迪林根鋼廠的連鑄機上。早期的保護渣是用火力發(fā)電廠的煙灰摻入熔劑制成的，之后又試制成摻10%螢石、7.5%蘇打和30%硅酸鹽水泥等材料，其余仍是煙灰的混合體。這是第一代粉狀連鑄用結晶器保護渣。它存在因各組分的比重差異而造成成分偏析、易吸水返潮、鋪展性差且性

2、能不一致、使用時會產生氣體、容易形成鑄坯的皮下氣孔、不便采用自動化加渣技術、影響生產和使用現場的環(huán)保等問題。1976年，德國一公司用噴霧干燥法首先研制出空心顆粒結晶器保護渣，平均粒徑0.5mm。它具有無粉塵、堆比重小、流動性好、成分均勻、不吸水及有利于自動加料等優(yōu)點。同期，日、美等國開發(fā)了預熔型實心顆粒渣，采用擠壓機或圓盤造粒機生產這類產品。我國于1973年9月開始使用進口產品，并從1981年起自己研發(fā)并生產連鑄結晶器保護渣。連鑄結晶器保護渣的品種繁多(1)按基料的化學成分可分為:SiO2-A123-CaO

3、系、SiO2-A12O3-FeO系、SiO2-A12O3-Na2O系，其中以前者的應用最為普遍。在此基礎上加入少量添加劑（堿金屬或堿土金屬氧化物、氟化物、硼化物等）和控制熔速的炭質材料（炭黑、石墨和焦炭等）。（2）按保護渣的形狀可分為粉狀渣（機械混合成型）、顆粒渣（擠壓成型的產品呈長條形，圓盤法成型的產品呈圓形，噴霧法成型的產品呈空心圓顆粒）。（3）按使用的原材料可分為原始材料混合型、半預熔型和預熔型。（4）按其使用特性，根據鋼種特性、連鑄設備特點和連鑄工藝條件可分為各種規(guī)格的保護渣（低、中、高碳鋼保護渣和

4、特種鋼專用渣）、發(fā)熱型開澆渣等。配制和生產連鑄結晶器保護渣的原則、原料及其基本工藝流程配制和生產連鑄結晶器保護渣應遵循具有合理的熔化溫度、熔化速度和在結晶器中的熔融層結構；穩(wěn)定且適宜的粘度；合理的結晶溫度和礦物組成及礦相結構；足夠吸收鋼中夾雜物的能力；它的加工、使用應符合衛(wèi)生及環(huán)保要求等。生產保護渣的原料有天然礦物、工業(yè)廢物及工業(yè)廢品等幾大類。按其構成材料的功能可將它分成基料（水泥熟料、硅灰石、石英粉、長石、電廠灰、高爐渣、鎂砂、玻璃粉等），熔劑（主要有純堿、冰晶石、螢石及含氟化合物等），熔速控制劑（炭黑、

5、石墨和焦炭等）。預熔型結晶器保護渣的生產工藝是：原材料破碎一配料一混合一熔化一水淬一干燥一粉碎一配添加料一造粒一干燥一篩分一成品包裝。連鑄結晶器保護渣的冶金功能包扌舌以下方面結晶器中加入的保護渣一般會形成原始渣層、燒結層和液渣層三層結構，最上面的原始渣層結構松散，具有良好的絕熱保溫作用；隔絕空氣，防止鋼水二次氧化；凈化鋼渣界面，吸附鋼液中夾雜物；潤滑凝固坯殼并改善凝固傳熱。充填于氣隙中的渣膜對凝固坯殼能起到良好的潤滑作用，減少拉坯阻力，從而防止坯殼與結晶器壁的粘結。同時，因熔渣進入坯殼與結晶器壁之間，使氣隙

6、不在存在，熱阻減少，從凝固坯殼向結晶器壁的傳熱得到改善，使坯殼均勻生長，有利于減少鑄坯裂紋的形成。連鑄結晶器保護渣的主要理化及技術指標⑴堿度。一般定義為組分中(R=CaO%/SiO2%)的比值。它是反映保護渣吸收鋼液中夾雜物能力的重要指標，同時也反映了保護渣潤滑性能的優(yōu)劣。通常堿度大，吸收夾雜物的能力也大，但它的析晶溫度變大，導致傳熱和潤滑性能惡化。(2)粘度。它是衡量保護渣潤滑性能的重要指標。冃前通常采用旋轉法測定或根據經驗公式計算?，F在大多測其在1300°C條件下的值，常用保護渣的粘度(1300°C)為

7、0.05?0.15Pa.So它受化學成分和溫度的控制，生產中主要靠助熔劑來調節(jié)。要想得到高質量鑄坯并不發(fā)生粘結漏鋼，必須要選擇合適粘度的保護渣。保護渣粘度過低，液渣大量流入縫隙，造成渣膜不均勻，局部凝固變緩，導致凝固坯殼變形，引起縱裂和拉漏事故；粘度過大，會使鑄坯表面粗糙。（3）熔化溫度。它包括燒結起始溫度、軟化溫度或叫變形溫度、半球點溫度和流動溫度。實際應用中是將渣料制成椎3X3mm的標準試樣，在顯微鏡中測定。當以一定的升溫速度使試樣加熱到由圓柱形變?yōu)榘肭蛐螘r的溫度，稱為熔化溫度。連鑄生產中通常將保護渣的

8、熔化溫度控制在1200°C以下。它主要受保護渣的成分、堿度以及A12O3含量等因素的影響，熔化溫度過高，潤滑作用差并且不均勻。（4）結晶溫度（析晶溫度）。它是影響凝固坯殼導熱的重要參數。對裂紋敏捷性特強的包晶類鋼種應使用結晶溫度高的保護渣。它主要受化學成分的影響，尤其是堿度，通?？梢栽跍y保護渣粘度時進行。當保護渣在降溫過程屮，從粘度-溫度曲線上發(fā)現熔渣有結晶現象。在這一點，熔渣變得不流動，且此刻測粘度已不可能，就