不同連鑄工藝設(shè)計及品種的保護渣技術(shù)特征

1、.中碳鋼板坯連鑄保護法根據(jù)鋼水凝固特征，國際上通常將鋼中C=0.090.25%的鋼種稱為中碳鋼，而在我國，那么將C=0.250.50%的鋼種劃入中碳鋼之列，但不管怎樣劃分，中碳鋼在我國目前連鑄生 產(chǎn)品種中所占比例最高，此外，不少中碳低合金鋼亦歸入此列。由于中碳鋼特殊的凝固特性，鑄坯外表容易產(chǎn)生縱裂紋、星狀裂紋等典型缺陷，針對這類問題，結(jié)晶器保護渣必須采取不 同于低碳和超低碳鋼的特殊對策，才能保證無缺陷鑄坯的工業(yè)化生產(chǎn)。裂紋敏感性包晶鋼板坯連鑄保護渣對于C=0.090.16%的鋼種，凝固過程中發(fā)生包晶反響，結(jié)晶器彎月面以下 50mm區(qū)域初生坯殼收縮大，晶粒粗大如圖24,圖25，初生坯殼生長不均勻

2、，易產(chǎn)生裂紋，這是包晶鋼裂紋敏感的主要原因。為此，許多研究者通過模型計算和實驗檢測分析了結(jié)晶器- 口I:)(區(qū)二4-區(qū)舞曖投直咻圖罌C治堂時初生坯殼峽縮量的影晌圖f 初生坯受里展倬晶粒尺寸與硅含量的關(guān)系圖之日卑坯表面織裂與碳含量的關(guān)系熱流量與鑄坯縱裂紋的關(guān)系，指出在彎月面下部45mm處，對于低碳鋼，當熱流密度超過 2.8 x 16W/m 2,對于中碳鋼，當熱流密度超過 1.7X 10W/m 2時，鑄坯外表裂紋指數(shù)急劇增大， 鑄坯易出現(xiàn)外表縱裂紋見圖26。因此，在實際生產(chǎn)中一方面減弱結(jié)晶器水冷強度，另一方面主要通過采用結(jié)晶體狀態(tài)的保護渣。國外目前傾向于采用高堿度保護渣，通過:減少透明玻璃體到達減

3、少輻射傳熱；結(jié)晶體的微孔和界面極削弱晶格振動，從而減弱傳導傳熱，到達減緩傳熱和減少裂紋的目的。但是，當保護渣堿度過高，析晶溫度過高時易嚴重惡化鑄坯潤滑狀況，導致鑄坯粘結(jié)和漏鋼，連鑄生產(chǎn)被迫采用降低拉坯速度的技術(shù)路線，這使得連鑄機生產(chǎn)率和產(chǎn)能降低20%30%;如何協(xié)調(diào)好玻璃體和結(jié)晶體的比例，這在國外 許多連鑄生產(chǎn)中都還沒有得到妥善解決。為了開發(fā)出對中碳鋼連鑄工藝適應性強的結(jié)晶器保護渣，必須針對上述問題，綜合分析保護渣主要組份對結(jié)晶性能和玻璃化特性的綜合影響情況，在此根底上，才能設(shè)計保護渣配方。保護渣組成與結(jié)晶性能和玻璃化特性的根本關(guān)系為了弄清和明確保護渣組份對其結(jié)晶行為的影響規(guī)律，本研究首先采用

4、化學純試劑配 制渣樣見表16，采用旋轉(zhuǎn)粘度計測試保護渣在1300c下的粘度，并在降溫條件下測試保護渣粘度-溫度曲線關(guān)系。根據(jù)粘度-溫度曲線， 采用回歸方法確定保護渣冷卻過程中最大粘流活化能變化值 max E及其對應的轉(zhuǎn)折溫度 Tc,測試粘度后的熔渣注入金屬模自然 冷卻所有渣樣重量和冷卻條件一樣，冷凝后的渣樣用顯微鏡觀察其斷口形貌，測試結(jié)晶體和玻璃體比例，并用半球點法測試保護渣熔化溫度。表16實驗研究用渣樣根本組成重量比渣號CaOSiO2CaF2Al2O3MgONaQR(CaO/SiO 2)No.133.842.275660.80No.2364075660.90No.2a3640105660.9

5、0No.2b3640135660.90No.2c3640165660.90No.2d3640195660.90No.3383875661.00No.438.93775661.05No.539.136.975661.06No.639.336.775661.07No.739.836.275661.10No.841.4434.5675661.20表16中各渣樣半球點熔化溫度為11121180C, 1300c下的木度為0.20.6 Pa.S,該參數(shù)與許多實際生產(chǎn)中使用的保護渣的熔化溫度、粘度值相近，說明在表16所示組成圍，研究保護渣結(jié)晶性能，其結(jié)果對實際生產(chǎn)具有參考價值。1連鑄保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性

6、能的概念填充于鑄坯坯殼與結(jié)晶器壁間隙的保護渣，主要作為拉坯過程的潤滑劑和鑄坯向結(jié)晶器的傳熱介質(zhì)。為了充分發(fā)揮保護渣的潤滑功能以減低拉坯阻力，除采用合理的結(jié)晶器振動參數(shù)，還要求與鑄坯接觸的渣膜處于液體狀態(tài)，通過液體潤滑以最大限度地減小鑄坯受到的摩擦力。這不僅要求保護渣在1300c下具有較低的粘度，而且要求保護渣在冷凝過程中粘度變化緩慢，防止高熔點固相質(zhì)點析出而使粘度急劇升高。即希望保護渣粘度隨溫度的變化關(guān)系與玻璃的粘度隨溫度變化關(guān)系相似，這類保護渣冷凝后具有與玻璃相似的非晶態(tài)構(gòu)造。鑒于此，粘度-溫度曲線關(guān)系特征和凝固渣樣中玻璃體比例，a玻璃化特性良好的保護渣 (No.1)b結(jié)晶性能良好的保護渣(

7、No.2d)圖27保護渣粘度溫度關(guān)系曲線即保護渣的玻璃化特性，來表征保護渣的潤滑能力。玻璃性好，意味著保護渣的潤滑功能強。 如圖22所示，對不同渣樣的粘度一一溫度曲線用阿倫尼烏斯公式進展回歸，可得出粘流活化能變化最大值 max E及其對應的粘度溫度曲線轉(zhuǎn)折溫度Tc。利用max E和Tc及凝固渣樣中玻璃體比例可分析比擬保護渣的玻璃化特性。與玻璃化過程相反的構(gòu)造變化行為就是結(jié)晶或析出晶體。結(jié)晶性能是保護渣冷凝過程中析出晶體的能力，包括結(jié)晶溫度和結(jié)晶比例。因為通過保護渣渣膜的傳熱主要有輻射和導熱兩種方式，渣膜中結(jié)晶體比例增多，不僅透明度降低而減少輻射傳熱，而且結(jié)晶層由于溫度梯度而出現(xiàn)微裂紋，可進一步

8、減少傳導傳熱。因此，通過提高保護渣的結(jié)晶性能，可控制或 削弱結(jié)晶器初生坯殼的凝固傳熱強度。這種成效有助于減少某些鋼種的鑄坯裂紋缺陷。顯然，通過提高結(jié)晶溫度雖可提高保護渣的結(jié)晶性能，但玻璃性能惡化，不利于高拉速下的鑄坯潤滑。只有協(xié)調(diào)好玻璃化特性和結(jié)晶性能之間的矛盾關(guān)系，才能滿足中碳鋼等裂紋敏感類鋼種的高速連鑄工藝對保護渣的根本要求。2堿度對保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性能的影響根據(jù)化學成分的不同表述形式，通常將連鑄保護渣堿度分別表示為二元堿度c %wt(CaO)%wtCaO (56/78)CaF2R。/、二sc 和綜合堿度 R 一 。/二3 一-0從圖28可知，隨著堿度升局，保護渣冷 %Wt (SiO

9、2)%Wt ( SiO2 )凝過程中最大粘流活化能變化值不斷增大，說明保護渣玻璃化特性減弱，圖29結(jié)果進一步說明，保護渣冷凝后玻璃體減少，結(jié)晶率增大。當堿度R大于1.0,保護渣中開場析出晶體；二元堿度R到達1.051.10,綜合堿度 R到達1.20時， 保護渣結(jié)晶率到達 3060%,最大 粘流活化能變化值升高趨勢減緩，說明在這種堿度值下保護渣已根本喪失玻璃化特性，從圖30可看出，當保護渣堿度大于 1.10,保護渣粘度溫度曲線的轉(zhuǎn)折溫度超過1200c，這將出現(xiàn)圖2(b)所示的現(xiàn)象，易導致液態(tài)渣膜急劇減薄，鑄坯得不到充分的潤滑，易發(fā)生漏鋼事故，這在國外的許多連鑄生產(chǎn)中已得到證實。 因此，片面強調(diào)提

10、高保護渣堿度以加強結(jié)晶能力而控制鑄坯凝固傳熱的方法并不可取。為協(xié)調(diào)保證鑄坯的潤滑和控制傳熱,omAJ E4.0E+053.0E+052.0E+051.0E+050.0E+000.80.911.1堿度RLomAJ E 看1.24.0E+053.0E+052.0E+051.0E+050.0E+00 0.911.11.21.31.4綜合堿度NR(a)堿度 R=CaO/SiO 2(b)綜合堿度 R=CaO+(56/78)*CaF 2/SiO 2圖28保護渣堿度與最大粘流活化能變化值的關(guān)系o o o o nV 0 8 6 4 2%，率晶結(jié)00.80.911.11.堿度R0.901.001.101.201

11、.301.40綜合堿度R(a)堿度R=CaO/SiO 乂b)綜合堿度R=CaO+(56/78)*CaF 2/SiO 2圖29保護渣堿度與結(jié)晶率的關(guān)系在表16所示的組成圍，可 將二元堿度R控制在0.91.05,綜合堿度控制在1.151.25的圍，這種條件下保 護渣粘度溫度曲線的轉(zhuǎn)折溫度約11301160C,結(jié)晶體比例約3070%;根據(jù)該結(jié)果，要求保護渣堿 度變化圍較窄，針對具體的連鑄工藝條件所，堿度值diC午度溫折轉(zhuǎn)O 2 1 111.1 1.2允許波動的圍可能更窄，這就要求提高保護渣原材料0.8 0.9的穩(wěn)定性和加強生產(chǎn)工藝的可控性。3CaF2對保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性能的影響圖30堿度與保護

12、渣粘度- 溫度曲線轉(zhuǎn)折溫度的關(guān)系在二元堿度R為0.9的No.2渣樣根底上，分別外加不同含量的 CaF2,測試結(jié)果說明，隨CaF2含量增加，保護渣最大粘流活化能變化值增大見圖31，玻璃化特性減弱。當 CaF2含量大13%,渣樣冷凝過程中析出晶體見圖32，當CaF2含量超過15%,粘度溫度曲線轉(zhuǎn)折5.00E+050 4.00E+05J 3.00E+05E 2.00E+05 am 1.00E+050.00E+007101316CaF2含量,%wt19圖31 CaF2含量與保護渣最 大粘流活化能變化值的關(guān)系溫度超過1200Co因此，在 No.2渣樣的組成條件下，為了協(xié)調(diào)保護渣玻璃化特710131619

13、渣中CaF2量,wtc f度溫折轉(zhuǎn)圖32 CaF2含量與保護渣結(jié)晶率的關(guān)系渣中CaF給 量,wt圖33 CaF2含量與轉(zhuǎn)折溫度的關(guān)系性和結(jié)晶性能，CaF2含量只能在1315%這一較窄的區(qū)間進展調(diào)節(jié)。 CaF2含量過高，不僅使Tc超過1200c而導致保護渣喪失潤滑功能，而且在結(jié)晶器鋼液面上熔渣層對水口的侵蝕加劇，不利于多爐連澆和連鑄生產(chǎn)的順行。(4)特殊組份對保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性能的影響從前述實驗結(jié)果可知，僅調(diào)節(jié)保護渣堿度和 CaF2含量，還不能充分協(xié)調(diào)保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性能之間的矛盾以有效發(fā)揮保護渣的潤滑和控制傳熱功能。隨著堿度升高和CaF2含量增加，保護渣結(jié)晶性能增強，玻璃化特性惡化

14、，因此，堿度和CaF2含量只能在一較窄的圍折中調(diào)節(jié)，這種限制無疑給保護渣的成分控制和生產(chǎn)增加了難度。為解決上述弊端，只有在增加保護渣結(jié)晶率的同時降低析晶溫度和轉(zhuǎn)折溫度，才能在保證潤滑的前提下加強對鑄坯凝固傳熱的控制。根據(jù)協(xié)調(diào)保護渣玻璃化特性和結(jié)晶性能的上述要求，采用合成方法制得了特殊組分簡稱 p。隨組分p含量的增加，保護渣結(jié)晶體比例增加，粘度一溫度曲線的轉(zhuǎn)折溫度降低見圖 34和圖35，當p含量超過4%后，結(jié)晶體比例的增加趨勢和轉(zhuǎn)折溫度Tc的降低趨勢均趨于平緩，由于該組分價格較高，實際應用中可控制保護渣中p含量為24%。24com的量,wtoooooo O 0 9 8 7 6 5 4 2 1 1

15、 1 dd c午度溫折轉(zhuǎn)t 80% .，例比體品結(jié)0246compir 量，wt圖34含量與保護渣結(jié)晶率的關(guān)系圖35含量與轉(zhuǎn)折溫度的關(guān)系保護渣組成與傳熱特性的關(guān)系為了通過保護渣有效控制中碳鋼凝固過程中的冷卻強度，不僅要了解渣樣組成與結(jié)晶性能和玻璃化特性的關(guān)系，還應綜合考慮組成與渣膜傳熱特性的作用規(guī)律，才能正確地設(shè)計這類鋼種的保護渣。由于測試保護渣凝固過程中傳熱特性這一工作在國其他單位尚無先例，無現(xiàn)成方法和設(shè)備裝置，因此，本工程結(jié)合大學進展的一些前期工作，采用圖36所示裝置檢測保護渣冷凝過程中的導溫系數(shù)，在此根底上，分析和協(xié)調(diào)保護渣組份與傳熱特性的關(guān)系。二硅化電目爐附調(diào)節(jié)水平螺釘-副圖36保護渣

16、導溫系數(shù)測定裝置示意圖實驗研究除考察了前述堿度、CaF2、p組份對傳熱的影響情況外，還進一步分析了 TiO2、SiC、CaSi這些外加組份對導溫系數(shù)的作用規(guī)律。圖37和圖38說明，在6501000c溫度圍，增加堿度和 CaF2均使渣膜導溫系數(shù)緩慢降低，對渣樣作礦相分析發(fā)現(xiàn)，在堿度和CaF2含量較高時，丫膜中析出C&Fi2O7 C&SQF2晶體，結(jié)晶態(tài)渣膜在減弱熱傳導方面發(fā)揮了重要作用。但如前所述，過高的CaF2含量會使析晶溫度急劇升高，惡化鑄坯潤滑條件。而綜合分析圖34、圖35和圖39可發(fā)現(xiàn)，在增加合成組份 p的情況下，渣膜潤滑特性在 得到改善的條件下， 導溫系數(shù)不僅沒有增加，反而大幅度減小，

17、說明采用合成組份 p使渣膜潤滑與傳熱功能得到較好的協(xié)調(diào)。顯然這種模式在裂紋敏感性包晶鋼保護渣中具有極大的應 用價值。研究還發(fā)現(xiàn) TiO2、SiC只有在促進渣膜析晶能力的情況下才能減緩結(jié)晶器的傳熱， CaSi與氧化性組份反響放熱也可減弱渣膜的傳熱能力，但其相關(guān)機理和控制模式尚需進一步研究。T/C圖37堿度不同的熔渣導溫系數(shù)與溫度的關(guān)系T/C圖38 氟化鈣含量不同的熔渣導溫系數(shù)與溫度的關(guān)系T/C圖39 com*量不同的熔渣導溫系數(shù)與溫度的關(guān)系保護渣的工業(yè)性試驗根據(jù)實驗室研究結(jié)果，采用不同保護渣澆鑄Q215、Q235, A船、B船、D船等C含量在0.080.22%的鋼種（化學成分見表17）,跟蹤調(diào)查

18、，在連鑄工藝條件根本一致的情況下， 統(tǒng)計和分析鑄坯外表清理情況與保護渣特性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鑄坯外表縱裂紋指數(shù)與保護渣析晶比例之間呈現(xiàn)圖40所示規(guī)律，當保護渣析晶比例大于60%,鑄坯外表縱裂紋大幅度減少，在析晶比例大于 80%后，長度超過150200mm的外表縱裂紋根本消除，局部微小裂紋與 澆鑄操作和鑄機設(shè)備狀況相關(guān)。但是，當采用以提高析晶溫度來提高析晶比例的傳統(tǒng)方法時， 為維持70%以上的析晶比例，析晶溫度往往超過1190C,澆鑄過程中結(jié)晶器粘結(jié)現(xiàn)象頻繁 發(fā)生，易誘發(fā)漏鋼事故。將析晶溫度控制在11401170C,析晶比例在 8595%圍時，可獲得良好的鑄坯質(zhì)量和順行的澆鑄工藝。經(jīng)過初試、中試，確定

19、出表18所列的LMBB-1保護渣作為擴大試驗用渣，到達了較好水平。但由于鋼水條件較差易導致澆鑄操作不穩(wěn)定，鑄機設(shè)備狀況不佳等因素，對于上述裂紋敏感性包晶鋼，要生產(chǎn)無缺陷鑄坯還需從工藝和設(shè)備方面作進一步改良提高。另一方面， 從表18可看出，LMBB-1各成分允許波動圍比前述低碳鋼和超低碳鋼保護渣成分波動圍小 得多，這就要求嚴格控制保護渣生產(chǎn)工藝，提高保護渣生產(chǎn)設(shè)備的裝備和監(jiān)控水平。表17裂紋敏感性包晶鋼典型鋼種化學成分鋼號CSiMnPSAltAsQ2150.09-0.150.12-0.300.25-0.55工 0.0450.045Q2350.14-0.220.12-0.300.30-0.65工

20、0.0450.045A0.08-0.160.10-0.350.60-0.90 0.0300.030B0.08-0.160.10-0.350.60-0.90 0.0300.0300.02-0.07D0.08-0.160.10-0.350.60-0.90 0.0250.0250.02-0.07圖40保護渣析晶比例對鑄坯外表裂紋缺陷的影響表18裂紋敏感性包晶鋼板坯連鑄 保護渣生產(chǎn)試驗用渣性能圍試樣號LMBB-1CaO36.50- 37.85化學 成分SiO232.03 33.27Al 2O35.00Fe2O33.00MgO36P3.5- 4.50F3.00- 5.00Na2O+K 2O8.50- 9

21、.50C固7.0 8.5理化 性能CaO/SiO 21.13 1.18T半，C109011351300C , Pa.S0.18 0.26Rc, %85 95Rl250C , S55 70渣型混合型空心顆粒中碳低合金鋼板坯連鑄保護渣中碳鋼微合金化可大幅度提高其強度和韌性等物理力學性能，增加品種和拓寬鋼材的應用圍。但是，在鋼液凝固過程中，不同的合金元素其固溶或析出行為不一樣，對鑄坯的高溫 力學性能特別是與發(fā)生裂紋缺陷的強度、塑性等性能都有不同程度的影響。通常情況下，根據(jù)產(chǎn)品用途可將板坯連鑄生產(chǎn)的中碳低合金鋼分為高強度低合金鋼和中 高碳低合金鋼兩類。本研究所涉及的鋼種主要是：a.高強度低合金鋼C含量

22、=0.130.25%,外加 Mn, V, Nb, Ti, Al, Mo 等鋼種，如 16Mn, 16MnR, HP295, 20g（車）, X52, X60等，凝固坯殼高溫塑性低，在冷卻強度過大、冷卻不均勻的情況 下熱應力大、或初生坯殼受到的外在摩擦阻力大，容易產(chǎn)生晶間裂紋，在后續(xù)軋制工序中， 假設(shè)壓下量較小，裂紋不能焊合，在鋼板上易形成龜裂拉裂。這種缺陷在生產(chǎn)中厚板時更容易出現(xiàn)。解決這類缺陷的有效手段之一是采用Ni渡層結(jié)晶器。但保護渣的正確選用亦不可無視。這類鋼種保護渣的主要任務在于保證潤滑、適當降低傳熱強度。 假設(shè)采用低碳鋼類的低堿度保護渣， 結(jié)晶器熱流密度偏大， 鑄坯上容易出現(xiàn)縱裂紋 其

23、長度較包晶鋼鑄坯縱 裂紋短，而采用澆鑄包晶鋼的高析晶率的保護渣，由于在結(jié)晶器下部渣膜破裂，連續(xù)性差，造成不均勻傳熱加劇，微裂紋加重。因此，這類鋼種的保護渣析晶溫度較低，一般低于1130C ,析晶體比例在小于 40%,由此保證鑄坯的潤滑，同時通過提高保護渣熔化溫度和粘度，增加 渣膜厚度到達減弱傳熱的功用。b.中高碳C=0.250.45%低合金鋼C=0.250.45%的鋼種，在歐美等國將其歸入高碳鋼類，我國稱其為中碳鋼，一方面，這類 鋼種脆性區(qū)較寬，在二冷不適宜的情況下本身易產(chǎn)生皮下微裂紋，另一方面，當參加Cr、Mo、V、Nb、Ti、Al、N 等微合金元素后，析出強化相 ,如 15MnVN, 40

24、Cr, 30CrMoV, 2a13 , 使得微裂紋加劇。保護渣的主要任務也是適當控制傳熱和保證鑄坯潤滑，在這兩項功能上，其技術(shù)特征與高強度低合金鋼保護渣的特征相似，但是，這類鋼種合金元素含量較高，保護渣還應具有較強的吸收夾雜的能力。以16MnR為代表，采用表19中的各種保護渣進展比照試驗，統(tǒng)計鑄坯外表縱裂紋清理情況和鋼板軋制后微裂紋引起的報廢情況，結(jié)果見圖41。其中，NO.ZDHB1是16MnR原用生產(chǎn)渣，結(jié)晶器壁未進展鍍Ni處理，雖然通過該渣較高的堿度和析晶能力抑制了鑄坯外表縱裂紋的發(fā)生，但從 1999年初到2000年3月，國許多生產(chǎn)中厚板的連鑄廠家，由于使用 NO.ZDHB1 已將保護渣供

25、給商提供的產(chǎn)品標號替代為NO.ZDHB1，軋材鋼板由于微裂紋造成的報廢率高達 2030%.表19中碳低合金鋼板坯連鑄保護渣試驗渣組成及性能NO.ZDHB1NO.ZDHB2NO.ZDHB3NO.ZDHB4CaO41.1842.4730.0430.97SiO236.4838.2431.8234.04Al2O31.501.500.210.18Fe2O30.540.540.000MgO5.625.624.353.48F4.505.402.254.05Na2O+K 2O8.809.904.406.05C/8.438.438.43CaO/SiO 21.131.110.940.91T半，C113311151

26、1641128Y 1300C , P1.452.043.042.85Rc, %9545.600統(tǒng)計澆鋼量，T15473438420447結(jié)晶器壁鍍Ni沒有有%,率廢報紋裂微板鋼 5 0 5 0 2 2 11 5 00505050504 3 3 2 2 1 1 %，數(shù)指紋裂縱面表坯鑄No.ZDHBI No.ZDHB2 No.ZDHB3 No.ZDHB4保護渣渣號圖41保護渣對16MnR鑄坯外表縱裂紋與鋼板微裂紋廢品率的影響針對上述問題，采用鍍 Ni結(jié)晶器，并試驗了 NO.ZDHB2No.ZDHB4保護渣，從圖41 看出，隨保護渣堿度降低，析晶比例Rc逐漸趨于0,即保護渣玻璃化特性得到改善，軋材鋼

27、板微裂紋明顯減少，No.ZDHB3 、No.ZDHB 4生產(chǎn)的鑄坯軋材后由微裂紋引起的報廢率低于0.2%,但由于No.ZDHB 4堿度過低，鑄坯外表縱裂縱裂增加，因此，從綜合協(xié)調(diào)傳熱 和潤滑的角度來看，NO.ZDHB3更適宜用作16Mn系列等中碳低合金高強度鋼的保護渣。根據(jù)上述結(jié)果，在重鋼等鋼廠進展了工業(yè)試驗，試驗渣由志達實業(yè)生產(chǎn)。鑄坯斷面分別為 240X 1400mm、200X 1200mm、170X 1000mm,拉坯速度為 0.71.2m/min ,保護渣組成及 性能見表20。從2000年7月開場，ZDHB -1已用于重鋼工業(yè)化大生產(chǎn)之中，為重鋼連鑄 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)順行提供了重要保障。表20中

28、碳低合金鋼板坯連鑄保護渣工業(yè)性試驗用渣組成及性能ZDHB - 1CaO28 32SiO230 34Al2O35Fe2O33MgO36F24Na2O+K 2O36小79CaO/SiO 20.95 0.02T半，C1160 15r 1300c , Pa.s0.30 0.05Rc, %0.稀土處理鋼板坯連鑄保護法在生產(chǎn)耐候集裝箱、焊瓶鋼、管線鋼等許多高強度低合金鋼時，都通過結(jié)晶器喂絲的方法向鋼中添加稀土元素。金屬稀土及其氧化物對熔渣性能都有較大影響。在連鑄09CuPTiRE等稀土處理鋼時，鑄坯外表裂紋很多,常發(fā)生拉漏事故。研究結(jié)果說明堿度大于0.85時，稀土氧化物量的增加使熔化溫度、粘度升高，且稀土

29、氧化物在渣中的熔解度較??；堿度小于0.8時稀土氧化物量的增加使熔化溫度、粘度降低，其在渣中的熔解度較大。在澆鑄HP295等稀土處理鋼時，由于鋼種外表縱裂紋敏感性較弱，可采用較低的保護渣堿度CaO/SiO 2,稀土氧化物RexOy在3-10%含量圍有一定助熔作用,隨RexOy含量增加， 保護渣粘度降低，熔化溫度變化不大，因此，針對這種情況可適當提高保護渣熔點和粘度， 削弱保護渣粘度降低造成的鑄坯質(zhì)量問題。但是，大局部連鑄稀土處理鋼，其C含量處于0.090.16%的亞包晶區(qū)域，鑄坯裂紋敏感性強，為減少鑄坯裂紋采用高堿度 CaO/SiO 2大于1.10保護渣時，渣中 RexOy含量增 加，保護渣結(jié)晶

30、溫度急劇升高，是導致粘結(jié)性漏鋼的主要原因。為了協(xié)調(diào)這種矛盾，一方面 必須加強連鑄操作技術(shù)管理，減少稀土處理鋼中的刃2。3等脫氧產(chǎn)物含量，防止液面翻動和泛紅造成大量稀土絲氧化進入熔渣，盡量減少進入保護渣的稀土氧化物；另一方面必須開發(fā)出具有結(jié)晶體比例較高和開場結(jié)晶溫度較低的保護渣。采用Li2O等低熔點堿性組分或?qū)υみM展著色處理可收到較好的效果。大學開發(fā)的ZTXB-1保護渣見表 21，在重鋼澆鑄09CuPTiRe、12CrMoV、15CrMoR等鋼種，收到了較好的效果，已投入工業(yè)化應用。表21 09CuPTiRe鋼板坯連鑄保護渣組成及性能ZTXB 1CaO36 38SiO234 36Al2O35F

31、ed3MgO24F24Na2O+K 2O36Li2O0.5 1.5C固79CaO/SiO 21.05 0.02T半，C112015r 1300c , Pa.s0.25 0.05Rc, %80 90但是， 有關(guān)稀土鋼連鑄保護渣的研究還不完善， 特別是在高析晶度的前提下， 如何提高稀土氧化物在熔渣中的飽和溶解度和均勻分布程度等容，還需進展深入的探索工作。普碳鋼方坯連鑄保護渣Q235、 20MnSi 是小方坯連鑄生產(chǎn)最多的品種，其連鑄保護渣技術(shù)比擬成熟，本文不再贅述。 此處僅針對國許多廠家利用方坯鑄機， 在高效化的同時開發(fā)附加值較高的品種時， 所 遇到的相關(guān)保護渣問題作簡要探討。低碳焊條焊絲鋼連鑄保

32、護渣特點低碳焊條焊絲鋼組成特點：1C含量低，P,S等元素偏析小，初生坯殼強度高，鑄坯振痕較深，易出現(xiàn)凹坑缺陷；2酸溶Al含量低Al含量高對焊接性能不利，鋼中O含量較高，易出現(xiàn)皮下氣孔或針孔；3鋼中O含量較高，鋼-渣界面力小，鋼渣別離困難，易出現(xiàn)外表和皮下夾雜。因此，要求：1 保護渣保溫性好， 以利于提高彎月面處的溫度， 促進鋼渣別離， 減少鑄坯夾雜缺陷 使 用空心顆粒保護渣有利于提高保溫性 。2保護渣熔化溫度不能過低，否那么易出現(xiàn)凹坑缺陷，在澆注 120X 120150X 150的小 方坯，拉速為1.53.5m/min的條件下，保護渣熔化溫度為11301170C；3保護渣水分含量低，甚至可參加

33、局部復原材料，以減少或防止皮下針孔；4中間包采用覆蓋渣+碳化稻殼覆蓋劑，防止碳化稻殼與鋼水直接接觸引起鋼水增碳。5應注意結(jié)晶器水口對中，防止液面嚴重翻卷，穩(wěn)定結(jié)晶器液面和拉坯速度。高碳鋼方坯連鑄保護渣特點如U71Mn,PD3,70, 80B,82B,這類鋼種鋼水凝固過程中P, S偏析較大，由于這些組分特點，連鑄過程中易出現(xiàn)以下問題：由于P,S偏析，初生坯殼強度低，在鋼水靜壓力作用下坯殼和結(jié)晶器接觸嚴密 ，拉坯過程中坯殼受到的摩擦阻力大，坯殼易與結(jié)晶器壁粘結(jié)，導致粘結(jié)漏鋼；坯殼與結(jié)晶器壁接觸良好， 傳熱能力強， 坯殼生長較快且相對均勻， 初生坯殼出現(xiàn)裂紋的幾率較小，但坯殼之間重接能力差，在坯殼連

34、接處容易發(fā)生拉脫甚至漏鋼；凝固過程中柱狀晶興旺，鑄坯中心區(qū)域C, P, S等偏析嚴重，造成鑄坯部組織成分偏析、疏松嚴重；凝固組織基體中易出現(xiàn)馬氏體，假設(shè)冷卻強度過大易出現(xiàn)裂；鑄坯低溫強度高、 韌性及變形能力差， 易出現(xiàn)矯直裂紋和發(fā)生矯直斷裂，應控制鑄坯矯直溫度。因此，在澆鑄高碳鋼時，為保證連鑄工藝順行，除合理控制結(jié)晶器振動參數(shù)外，還應注意結(jié)晶器水口對中， 防止液面嚴重翻卷，穩(wěn)定結(jié)晶器液面和拉坯速度。 方坯連鑄流數(shù)較多，由于中間包底部變形等因素，常造成中包澆口與結(jié)晶器不對中，插入結(jié)晶器的水口歪斜， 導致坯殼生長不均勻，局部受到鋼流沖刷，易出現(xiàn)坯殼變形和漏鋼。在采用分段式水口的情況下，上下水口接縫

35、處應注意密封，否那么大量空氣吸入，易造成液面翻卷，不僅嚴重干擾液態(tài)保護渣的均勻流入， 造成鑄坯潤滑不良而發(fā)生漏鋼，而且卷渣嚴重，鑄坯外表和皮下夾渣較多，在高線軋制生產(chǎn)中斷線頻率增加。另外，在拉坯速度變化和結(jié)晶器液面波動較大的情況下，鑄坯外表接痕增多， 接痕谷部易出現(xiàn)裂紋， 該因素亦是造成高線軋制生產(chǎn)中斷線頻繁的重要原因。而對于澆注軸承鋼、 鋼軌鋼等品種，防止不合理的結(jié)晶器流場引起鑄坯夾渣的意義還不僅在于保證工藝順行，更重要的作用在于保證產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性。在穩(wěn)定上述設(shè)備及操作條件下，最關(guān)鍵的問題就是通過保護渣促進鑄坯的潤滑，減小拉坯阻力。針對不同鋼種的大方坯和小方坯連鑄工藝，德國喬治瑪利公司對

36、連鑄保護渣性能進展系統(tǒng)試驗和優(yōu)選。在表22所列鋼種和連鑄工藝條件下，比照分析了各種國產(chǎn)商用保護渣和試 驗渣組成性能見表 23的使用效果。表22方坯連鑄高碳鋼成分鋼號CSiMnPS鑄坯斷面mm鑄機流數(shù)拉坯速度m/min75#0.74 0.780.170.370.50.80.0350.035150 X 15041.8 2.582B0.79 0.860.1卜 0.350.60.90.0300.030表23高碳鋼方坯連鑄試驗用保護渣組成及性能No.1No.2No.3No.4No.5No.6No.7CaO31.5232.0233.5534.9132.9329.6429.21SiO231.3230.252

37、9.7229.6234.3134.0632.81Al2O33.984.655.034.572.452.142.90二2。31.641.901.731.311.341.671.84MgO1.192.071.711.471.214.874.61F2.873.402.852.532.822.562.25Na2O+K 2O6.286.555.546.946.026.175.60C15.1617.9515.1812.0611.4212.3411.71B2O32.72J2O0.642 CaO/SiO 21.011.061.131.180.960.870.89半，c115811461183121411511

38、1421138“ 1300C , P5.623.846.257.654.534.453.24Rc, %0066.4100000渣型實心顆粒空心顆粒實心顆?？招念w?？招念w?？招念w粒空心顆粒備注國產(chǎn)商用渣試驗渣表24高碳鋼連鑄坯外表質(zhì)量調(diào)查結(jié)果渣號澆鋼爐數(shù)，爐鑄坯重量，T鑄坯定尺，m抽檢鑄坯，支合格鑄坯，支鑄坯原始 合格率x鑄坯主要缺陷類型No.1128951042138591.45夾渣，少量角裂No.21410531058452890.41夾渣，少量角裂No.31511201045639887.28夾渣，少量角裂No.486081032026883.75夾渣，少量角裂No.58598102802

39、6092.87夾渣，少量角裂No.64533641054852996.53角裂No.72619721052550796.57角裂注：鑄坯原始合格率確實定方法為：人工觀察切割后的鑄坯弧外表情況，未發(fā)現(xiàn)缺陷的鑄坯為合格鑄坯，鑄坯原始合格率 =抽檢鑄坯總支數(shù)-缺陷鑄坯支數(shù)/抽檢鑄坯總支數(shù)X 100%.從表24數(shù)據(jù)可知，No.2,No.3,No.4澆注的鑄坯外表質(zhì)量較差， 這三個保護渣在結(jié)晶器的 行為均表現(xiàn)出渣條較多， 而且硬度高，在結(jié)晶器液面波動較大的情況下， 鑄坯外表出現(xiàn)大量 嵌渣，并且No.4保護渣使用過程中漏鋼率最高達 2.1%,這些現(xiàn)象均與保護渣堿度、粘度和熔化溫度過高、鑄坯潤滑不良有關(guān)。N

40、o.1和No.5在澆注過程中雖然渣條較少，但當鋼液面降低時，結(jié)晶器壁上的渣膜不易脫落，因此鑄坯外表仍有局部夾渣缺陷。No.6和No.7保護渣熔化均勻性好， 一方面堿度較低有利于形成潤滑能力較強的玻璃體渣膜，另一方面保護渣中含有MgO和其它熔劑，有利于穩(wěn)定熔渣性能，因此，鑄坯外表質(zhì)量較好。在鑄機提速條件下，No.7保護渣已在2.83.4m/min的工作拉速下正常使用。綜合前述情況，可歸納出高碳鋼方坯連鑄結(jié)晶器保護渣的主要特點：a.保護渣玻璃化特性好，堿度較低，一般 CaO/SiO 2 1.0;b.保護渣熔化溫度不能太高，在澆注120X 120150X 150斷面的鑄坯時，保護渣半球點熔化溫度一般

41、取值在11001160c之間；c.為保證鑄坯的潤滑，保護渣消耗量不能太低，在澆注 120X 120150X 150的小方坯， 拉速為1.53.0m/min的條件下，消耗量一般為0.450.65Kg/T鋼，熔渣層厚度 510mm,保護渣1300c下的粘度35泊；不能片面追求減少水口渣線侵蝕而提高保護渣 粘度；d.渣條圈少，防止形成硬渣條，以減少卷渣和嵌渣的危險性。20管鋼連鑄保護渣特點生產(chǎn)20管鋼加Al量較高，在許多冶煉爐和精煉設(shè)備容量較小的情況下，鋼水中夾雜較多，在保護渣澆鑄效果不佳的條件下，Al2O3和AlN夾雜進一步增加，它們使得鑄坯在穿管工序中產(chǎn)生細小的縱裂紋俗稱發(fā)紋。這種缺陷在鑄坯上表

42、現(xiàn)為皮下微裂紋，當鑄坯在一冷、二冷中冷卻強度過大、 冷卻不均勻時，或在結(jié)晶器拉坯摩擦力較大時，微裂紋缺陷加劇。因此，澆鑄這類鋼種時，要求保護渣對鑄坯既要有較好的潤滑特性，又要適當控制其較低的傳熱強度。由于方坯斷面較小，潤滑與傳熱的矛盾沒有板坯連鑄Q215等鋼種時那么鋒利。通常，將20管方坯連鑄保護渣見表 25堿度CaO/SiO 2控制在1.00.03圍、取較高的 熔化溫度和粘度，有利于減少微裂紋的發(fā)生。表25 20管方坯連鑄保護渣組成及性能ZTF -1CaO38 42SiO238 42Al2O35FeO3MgO47F24Na2O+K 2O46C固12 16CaO/SiO 21.00 0.03T

43、半，C1150 15r 1300c , Pa.s0.45 0.05Rc, %06.合金鋼和特殊鋼方坯連鑄保護法方坯連鑄生產(chǎn)的合金鋼和特殊鋼種類繁多，此處主要討論其成分或氧化產(chǎn)物對保護渣物性影響較大的鋼種。而象GCr15,雖然是一類重要的合金鋼軸承鋼，但從保護渣設(shè)置的角度來看，可將其并入高碳鋼之中。高鋁鋼方坯連鑄保護法典型的高鋁鋼如 E2鋼見表26，它是一種耐氯離子腐蝕能力強、廣泛應用于化工行 業(yè)的鋼種，鋼中 Al高達1.351.80%,澆鑄前后保護渣中SiO2和AI2O3含量發(fā)生大幅度變化見表27，由于渣中SiO2被Al復原而減少，假設(shè)保護渣組成設(shè)計不當，那么會在結(jié) 晶器析出大量高熔點物如鈣鋁

44、黃長石2CaO- Al2O3SiQ,熔點1596C ；槍晶石 3CaO- 2SiO2 CaS,熔點 1450C；霞石 NazO- AI2O3 - SiO2 ,熔點 1526C,這些析出物在 鋼一渣界面和結(jié)晶器鑄坯外表的渣膜中以固相質(zhì)點出現(xiàn)，嵌入初生坯殼形成“麻點狀夾雜/夾渣，增大拉坯阻力導致拉裂和漏鋼。表26 E2鋼化學成分組份CMnSiSPCrNiMoCuAls含量，%0.07-0.10.25-0.41.3-1.45工 0.035 3,熔渣在與結(jié)晶器壁側(cè)冷卻條件相似的情況下冷凝后其礦相組織中玻璃體比例大于 90%;其典型實例是 SiO2含量為5%wt的渣樣見表28。表28高堿度高玻璃化熔渣的

45、組成（wt）性能特征Na2OB2O3MnOZnOCaF2Al2O3TiO2CaOSrOMgOSiO2CaOSiO2F堿度玻璃體比例,%T半CT 1300CPa S10101010107.57.510101052.03.53949900.1093高堿度高玻璃化熔渣的構(gòu)造處于環(huán)狀、群狀和島狀硅酸鹽疇，可大量吸收夾雜物， AI2O3、TiO 2夾雜物進入熔渣中可起到“造鏈作用，參與熔渣網(wǎng)絡的形成，熔渣構(gòu)造向鏈 狀、層狀和架狀硅酸鹽轉(zhuǎn)化，玻璃性得到改善。運用于生產(chǎn)實際的高鋁鋼連鑄保護渣典型成分及性能見表29,在采用分段式水口的情況下，鑄坯外表原始合格率到達95.65%,假設(shè)采用整體水口，減少鋼水氧化，

46、還可進一步提高鑄坯質(zhì)量。表29 E2鋼保護渣組成及性能CaOSiO2Al2O3MgOFe2O3BaOSrOB2O3Na2O+K 2OC固CaO/SiO 2T半，Cri 1300C,Pa.S30-3426-303.01-33.09-113-59-117-103.0-5.01.1+ 0.05950+ 200.2+ 0.05含鈦不銹鋼和齒輪鋼含硫易切鋼含硫易切鋼中S高達0.250.35%, O高達200300ppm,結(jié)晶器彎月面處S O含量比h述平均含量 更高。由于鋼水成分的近特殊性，對連鑄工藝和相關(guān)技術(shù)都提出了新要求。工業(yè)生產(chǎn)中，除控帶恰理的鋼水成 分、溫度制度和鑄坯居法防I度外，提高耐材質(zhì)量和開

47、發(fā)專用的結(jié)晶器保護渣也是開發(fā)含硫易切鋼連鑄技術(shù)的重要 環(huán)節(jié)。適宜的含硫易切車底鑄保護渣應消除彎月面處S O弓起的結(jié)晶器液面渣團和鑄坯外表及皮下裂紋和氣 孔，最終獲得優(yōu)質(zhì)鑄坯。為實現(xiàn)這一目標，通過實驗室和生產(chǎn)實驗研究，對含硫易切鋼連鑄保護渣進展了以下的 初步探索。1結(jié)晶器鋼渣界面特征連鑄結(jié)晶器保護渣與鋼液作用，鋼渣界面特，性對鑄坯廉質(zhì)量有著重要影響，在結(jié)晶器彎月面處鋼渣界面力可表示為：m-s= m - sc0s式中：m-s鋼渣界面的力,dyn/cm;m鋼的外表力,dyn/cm;s熔海卜表力,dyn/cm;鋼渣潤濕角.結(jié)晶器鋼液彎月面半徑為：= 5.43X 10-2 m-s/ ( m- s)0.5

48、2式中：彎月面半徑，cm3m、 s分別為鋼、渣宴度，g/cm由于S O是鋼中外表活性元素，根據(jù)計算可知，含硫易切鋼鋼液夕誄覆蓋著一層FeS、FeO,從文獻數(shù)據(jù) 和方法可得知表1所示的含硫易切鋼1500c時的外表力 m 860dyn/cm,而20鋼外表力那么為 1358dym/cm。表1 含硫易切鋼的化學成分 wt組元CSiMnPSO含量0.080.150.150.81.200.040.090.250.35200-300Ppm為模擬保護渣與硫化物作用后的界面特性，本文在焚僉室向表2所示成分的保護渣中外加FeS,用氣泡最大壓力 法測定熔渣外表力結(jié)果91表3，表3遁U出了用No.1、No.3渣澆鑄含

49、硫易切鋼后結(jié)晶器渣圈樣的夕誄力。表2第一輪實驗研究用保護渣化學成分wt渣號CaOSiO2Al2O3BaOMgONa2O+K2OCaF2Na3AlF6No.126.6640.383.57/8.7711.229.40/No.229.6138.571.285.486.4710.258.34/No.321.1938.045.30/9.5215.304.65表3 FeS對保護渣15002時外表力單位：dyn / cm的影響外加 FeS (% wt)鑄渣樣 澆后圈0246No.1327377405456433No.2400410478558/No.3331323307285274從表3可知，No.1、No

50、.2渣隨FeSW曾加熔渣夕誄力（T s增大，而No.3的外表力隨FeS增加呈下降 趨勢，其原因還有待于步研究。澆鑄后渣圈樣的外表力相近，這說明用實驗數(shù)據(jù)進展計算時對實際生產(chǎn)也具 旨導意義。通常熔渣都會潤濕彎月面和鑄坯外表，即潤濕角為：090 ,設(shè)彎月面如W的密度為m=7.4g/cm3 ,熔渣密度s為2.3g/cm3,利用表3及前述鋼種的外表力數(shù)據(jù)和式1、2，可以計算出鋼渣界面力和彎月面半 徑見表4。表4鋼渣界面力及彎月面半徑鋼種渣號s (dyn/cm)m(dyn/cm)()m-s (dyn/cm)r (mm)含硫易切 鋼No.145686025446.75.1No.255886025354.3

51、4.5No.328586025601.75.920鋼No.33311358251058.07.8表4數(shù)據(jù)說明，澆鑄含硫易切鋼時，鋼渣界面力降低，彎月面半徑變小，易誘發(fā)振痕谷音裂紋。不僅如此，一些 保護渣在結(jié)晶器液面出現(xiàn)“絮團”結(jié)決現(xiàn)象，經(jīng)取樣分取，發(fā)現(xiàn)“絮團”中FeS FeO含量高并含有金屬鐵， 這說明絮團”是由于鋼渣界面力減小，鋼渣別離性差而由鋼渣混卷所引起的。當保護渣粉渣層保溫性差時，絮團”現(xiàn)象加居I。為此需采用適宜的保護渣，增加m-s,降低彎月面處鋼中S O含量。2FeO、FeS對保護渣熔融特性的影響在表2所示的保護渣根底h,外加FeO、FeS,測定保持查半球點熔化溫度T半和1300C時

52、的粘度1300c 見表5。表5 FeS FeO對保護渣T半C/ 1300c泊的影響渣號FeS+FeO , %/wt02+14+26+3No.11125/3.201120/3.501117/3.451108/3.60No.21190/3.001083/3.101077/3.251068/3.40No.31075/4.301070/4.351067/4.451060/4.60從表5可知，保護渣中參加FeS FeO后，熔渣粘度變化不大，說明澆鑄前后保護渣熔融特性根本上穩(wěn)定, 因此，在設(shè)計含硫易切鋼保桶查時，可忽略FeS FeO對保護渣熔點、粘度的影響。(3)保護渣中添加復原劑根據(jù)復原脫硫的根本原理，

53、向保護渣中參力廢原劑是可以降低結(jié)晶器彎月面處O、S的含量的。但并不是所 有復原齊睹阿參加保護渣中，應遵循：a.復原劑不能惡化保護渣性育吸增加鑄坯缺陷；b.復原劑不能污勤而夜和惡化鋼質(zhì)；c.在澆鑄過程中復原齊木能污染環(huán)境；根據(jù)上述原那么，在實驗室測定了不同復原劑對保護渣熔點、粘度和玻璃性能的影響，并通過鋼一渣接觸實驗用 探針發(fā)分析了鋼渣界面處鋼樣夕晨和皮下S、O降低情況，在這些實驗研究的根底匕選出了碳質(zhì)材料和一 種復合型金屬復原劑有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見表7、表8。表7復原劑對保護渣性能的影響No.3No.3+8% 石墨No.3+M*T半c1075108511001300C,泊4.354.505.20G*

54、 , %949490*注：No.3成分見表2; M指復合金屬復原劑；G為保護渣玻璃化指標。表8復原劑對鋼渣界面S、O含量指數(shù)的影響No.3No.3+8% 石墨No.3+MS含量指數(shù)75 8015171O含量指數(shù)14- 167-81派注：含量指數(shù)：以No.3+M對應的鋼中S O為基準的探針分析結(jié)果相對值。金屬復原劑參查中雖然使熔渣粘度增大，但保護渣性能仍在連鑄工藝許可圍。生產(chǎn)實驗進一步證實了含有 金屬復原劑的HLYF-1保護渣對含硫易切鋼連鑄工藝具有較強的適應能力，在拉坯速度為0.81.7m/min下， 澆鑄180X 180mm斷面的Y15L含硫易切鋼，結(jié)晶器液面狀況良好，無“絮 團現(xiàn)象，鑄坯外

55、表無明顯缺陷，酸洗后亦未出現(xiàn)針孔及其它缺陷。表9含硫易切鋼連鑄保護渣組成及性能HLYF-1CaO30 34SiO234 38AI2O35.0MgO13Na2O+K 2O69Fe2O33.0F35M35C固912CaO/SiO 20.90 0.05T半，C1140 201300 c ,Pa.S0.40 0.056.4中碳合金鋼方坯連鑄保護渣40Cr, 40Mn2Si,30Mn2V,35CrMo,4145H , 55SiMnVB , 60Si2Mn 等鋼種，鋼中合金元素含 量較高，結(jié)晶器彎月面處鋼水中上浮夾雜物較多，為防止這些夾雜進入鑄坯外表和皮下，要求保護渣應具有較強的吸收和同化夾雜物的能力，此

56、外，由于中碳含量及Mn、Cr、Mo、V元素的共同作用，這些中碳低合金鋼高溫塑性低，在結(jié)晶器下部傳熱不均勻和摩擦阻力較大 時，易出現(xiàn)鑄坯皮下微裂紋，在二次冷卻不恰當?shù)那闆r下裂紋進一步擴展加劇。雖然通過鑄坯的堆冷等緩冷措施可防止連鑄后步工序中微裂紋的增加，但采用適宜的保護渣減少結(jié)晶器微裂紋的發(fā)生率具有不可低估的作用。為防止夾雜物進入保護渣后引起性能急劇變化，宜采用多組分的熔渣組成體系，重點是選擇堿性組分和熔劑。堿性材料組份一般可選用CaO、BaO、SrO、MgO,熔劑可在Na2。、CaF2、Li2。、B2O3進展調(diào)節(jié)。表？ ？列出了工業(yè)化大生產(chǎn)中，在 180200X 180200mm斷面 上澆鑄

57、45,40Cr, 30CrMo, 55SiMnVB , 60Si2Mn的保護渣。表？ ？中碳合金鋼方坯連鑄用保護渣CaOSiO2AI2O3Fe2O3MgO+SrOFNa2O+K 2OC固CaO/SiO 2T半，C“ 1300c , Pa.S31-3530-345.03.06-93-67-108-121.00.051120 200.35 0.057.中間包覆蓋劑中間包鋼水覆蓋劑的主要冶金功能是對鋼水保溫以減少熱損失和澆鑄過程中的溫降、吸收鋼液中上浮的夾雜物以提高鋼水質(zhì)量。在保溫功能方面，常與中間包加蓋、等離子加熱等工藝措施配合使用，在吸收夾雜方面，常與擋渣墻及中間包腔尺寸設(shè)計配套。為了充分發(fā)揮中

58、間包相關(guān)的冶金功能，要求中間包覆蓋劑應滿足以下要求：a.覆蓋劑中不能污染鋼水；b.覆蓋劑的保溫性能應與連鑄工藝相匹配，防止保溫性差導致中間包鋼水過程溫降大而影響連鑄正常操作；c.要同化和吸收鋼水中上浮的夾雜物，以提高鋼水干凈度；d.對塞棒、包襯彳！蝕作用弱，防止渣線部位侵蝕嚴重而縮短連澆爐數(shù)；e.具有良好的操作性，參加時在鋼液面上鋪展覆蓋良好 ，澆注過程中不易結(jié)殼，澆注完 畢后便于清理和不影響解包操作；f.資源廣泛，價格合理。生產(chǎn)中使用的覆蓋劑模式主要有三種：碳化稻殼；碳化稻殼+覆蓋保護渣；覆蓋保護渣碳化稻殼保溫能力強， 僅使用碳化稻殼時，主要滿足對鋼水的保溫需求，不能進化鋼水，生產(chǎn)局部低碳鋼

59、通常CW0.10%時，由于大包流股沖擊區(qū)的卷混，還可能引起鋼水增碳。使用覆蓋保護渣，在鋼液面上形成液渣層，有利于同化和吸收鋼中上浮的夾雜物，在保護渣表層覆蓋碳化稻殼，可以實現(xiàn)保溫的功能。但是，使用碳化稻殼在解包時易產(chǎn)生飛揚粉塵，由于其含碳量高，導電性強，常引起行車電纜短路，燒毀有關(guān)設(shè)施，且隨清潔運作呼聲的高漲，許多廠也提出逐漸減少或取替碳化稻殼的使用。直接使用覆蓋保護渣，但必須同時實現(xiàn)保溫和吸收夾雜的功能。針對酸性絕熱板或硅質(zhì)中間包襯，應使用中性或酸性覆蓋保護渣，如表？ ？所示，在澆鑄60Si2Mn、40Cr、1Cr18Ni9Ti等鋼種時，使用碳化稻殼與 ZP-5或ZP-7的組合具有較好的 效

60、果。表中間包覆蓋保護渣組成及性能CaOSiO2Al2O3FNaQ+K 2OMgOTFeC固CaO/SiO 2T半,Cr 1300c ,Pa.SZP-5使用前27.6630.3010.743.735.501.731.705.300.9111460.97使用后26.8231.3923.130.8511820.11ZP-7使用前40.8537.053.304.895.260.502.302.801.1011400.72使用后28.2342.656.140.6611600.99對于堿性絕熱板或涂料的中間包襯，需使用堿性覆蓋保護渣。當單獨使用覆蓋保護渣時，面臨的最大問題是覆蓋保護渣容易燒結(jié)，在鋼液外表結(jié)