连铸保护渣的性能研究与生产应用.pdf

V01．22 N04 安徽工业大学学报 第22卷第4期 0ctober2005 J ofAnhui of UniversityTechnology 2005年10月 文章编号：1671—7872(2005)04～0667—02 连铸保护渣的性能研究与生产应用 郭旭东，陈爱荣 (宣化钢铁公司炼钢厂) 摘要：对保护渣的性能、工艺条件、钢种的优化匹配进行了探讨。 关键词：保护渣；凝固；传热；表亟纵裂 中图分类号：TF777 文献标识码：B 1结晶器保护渣的作用以及在铸坯一结晶器壁之间的保护渣膜分布 (1)保护渣的熔化过程以及渣膜分布 1)保护渣熔化时，在钢液面上，由固态渣层(粉渣或颗粒渣)，烧结层、半熔化层、和液态渣层组成。 2)液态保护渣膜0．1—0．2him厚，在固态渣膜与铸坯之间起润滑作用。 3)结晶相保护渣膜0．5—1．5nlnl厚，随结晶器运动。 4)玻璃相保护渣膜0．5～0．6 ITllrlfl厚，与结晶器壁紧密结合，随结晶器运动。 (2)结晶器保护渣的作用 1)钢液表层保温，防止钢液氧化，保护渣在熔融过程中形成粉一烧结一液渣的层状结构，固态渣层将钢液 面和液渣层绝热，液渣层可以防止钢液面被空气氧化。 2)吸收夹杂物：液渣层吸收从钢液中浮出的夹杂物包含Aln夹杂。 3)润滑：液态渣膜润滑坯壳，随铸坯向下运动在正滑动时将液渣吸入结晶器与坯壳之间的空隙防止粘 结，有利于防止粘接漏钢。 4)铸坯与结晶器之间的均匀传热，能够有效地控制包晶钢凝固过程发生的s+L_叫相变时，产生O．38％ 的体积收缩，铸坯与结晶器壁之间产生空隙，空隙处传热速率降低，局部凝固迟缓造成坯壳厚度不均匀，应力 下坯壳薄弱处产生裂纹。 2保护渣的主要物性参数 (J)粘度 牯度与渣膜厚度和均匀程度有很大关系，粘度高润滑效果不好，保护渣不易流入坯壳与结晶器壁之间的 间隙，粘度低润滑效果好，保护渣容易流入，传热速率高。 (2)凝固温度 1)凝固温度过高，降低保护渣的液体润滑效果，并减少保护渣的流人量，拉漏的可能性增加。 2)凝固温度过低，坯壳与结晶器之间的液体保护渣发达，传热速率过强。 ． 3)保护渣的凝固温度有一最佳区间，既能保证润滑，又能控制传热速率。 (3)熔化温度(半球温度)的确定，保护渣的熔化温度不应高于结晶器出13的表面温度，还要与钢种的 液相线温度相吻合。 熔化速度过快，粉渣层不易保持，使热损失增大，液渣面易结壳，可能导致夹渣。熔化速度过慢，形成液渣 层过薄。过快过慢的速度都容易造成渣膜薄厚不均匀。 3保护渣的使用及正确的工艺条件 由于过去炼钢厂对保护渣在连铸过程中的作用及合理使用保护渣的认识不足，而且没有统一的操作规 收稿日期：2005—08-17 668 安徽工业大学学报 2005钜 定，有时出现“红”渣面，有时渣层过厚都是不正确的操作。 正确使用保护渣应采取如下措施： (1)稳定结晶器液面，结晶器液面波动会产生表面缺陷和漏钢事故，辑，5#连铸机目前都已采用了液面自 动控制系统，提供了有力的措施。 (2)水口的对中：偏流会引起液面的翻腾，使铸坯表面和皮下产生夹渣，以及结晶器内坯壳不均匀，难得高 质量铸坯。 (3)水口插入深度，选择合理的水口尺寸，保持插人深度在60一80mm，不会造成液面翻卷，液渣层厚度均 匀。 (4)稳定拉速，连铸过程恒拉速，对于提高铸坯质量也是有益的，因为保护渣在结晶器内有一个最佳的液 7 涟流人范围，当参数值为叩仉2=o．3—0Pa．s-m_2．min4时，出现最佳的液渣流入缝隙内，在这个范围内摩擦力 和热流最小，同时当·K=o．1—0．35Pa．s．m-2．rain4时液渣流人波动最小，热流和摩擦力的波动在这个区域也 最小。 4钢种对保护渣性能的要求 不同钢种对保护渣性能有不同的要求，但炼钢厂过去使用的保护渣品种