固体粉状保护渣

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1981.01.002 北京钢铁学院学报 1981年第1期 固体粉状保护渣 综钢款研室金山同 辆 萝 木文较系统地研完了保护渣的几个要特准及其与钢锭质量之何的关系，并在 此研究、分析的海础上，提出了保护渣配方设计所要理僧的厚则。 一、前自 改善钢锭质量，不但要注意在浇注以前的工作，更为重要的是在浇注的过程中采取措施。 目前在浇注过程中可控因素不多，除控制浇注温度、浇注速度、浇注方法等外，保护浇注是 改善钢锭质量的有效方法之一。在各种保护浇注方法中，至今唯粉渣下保护浇注工艺得到广 泛采用(-、-2)。它在钢锭中的作用是：①防止模内钢液的氧化，②隔热保温，③溶 解上浮的夹杂物、钢液表面产生的氧化膜、或其它杂质，④改善钢锭表面质量；⑤在连铸结 晶器与铸坯相对运动时，液渣起润滑作用。从而可以改善钢锭的纯净度，得到良好的钢锭表 面质量，提高钢锭收得率，降低浇注温度或浇注速度，减少钢锭精整费用，免除钢锭模涂油 操作，节省钢锭模修理费，延长锭摸寿命。 粉渣下保护浇注的发展有以下几个特点：①从保护渣作用来看，由过去单纯保温或防止 二次氧化，发展到既能保温、防二次氧化，又能改善钢锭表面质量、吸收夹杂物。在连铸中 可起润滑作用；②在原料选择和利用上，由过去利用单一天然矿物或工业废渣，逐步发展到 由人工将几种原料合成为保护渣，同时十分注意原料成份的稳定及其物理形态，按照一定的 科学规律找出最经济、最合理的配方，③根据钢种、工艺（包括钢锭大小、浇注方法、浇注 温度、浇注速度)的要求，形成多种保护渣系列，还发展特殊用途（如改善钢锭底部的大型 夹杂物)的保护渣，④保护渣从粉状逐步过渡到粒状，以改善劳动条件和保护渣的吸水性， ⑤正在深入研究保护渣的性能与钢锭（成钢坯）质量之间的关系。 目前还缺乏系统论述保护渣的文章。本文试图通过分析保护渣的几个重要特性与钢锭质 量的关系，以期得到保护渣的正确配方。 二、保护遣儿个拿要特性与钢锭质量的关系 一般认为在浇注过程中使用保护渣具有三层结构，即粉状层一一烧结层—一熔融层，才 能比较充分地发挥保护渣上述四个（或五个）方面的作用。这是因为粉状层的多孔性，可以 有效防止钢液大量热辐射，改善钢锭头部缩孔形状，和进行低温或低速浇注（这对某些钢种是 本文1980年3月收到。 15

DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1981. 01. 002

必须的)，更为重要的是，由于粉状层存在，有效地提高了保护渣熔融层的温度，有利于发 挥此层的作用，否则熔融层裸露于大气中，液渣层表面结壳，易被卷入钢锭表面形成结疤， 由于熔融层保护渣氧化能力弱，能溶解夹杂物或氧化膜，因而提高了钢锭纯净度及表面质 量，并在模壁与钢锭之间形成厚薄均匀的渣衣，改善了传热条件，导致减少或分散钢锭凝固 过程的热应力，在连铸工艺中还可以在铸坯与结晶器相对运动中起润滑作用，加上能提高钢 锭弯月面曲率半径，这些都有利于消除钢锭的裂纹；另外，三层结构的存在，能隔断钢液与 空气的接触，防止钢液在模内的二次氧化。 下面从分析保护渣的几个重要特性入手，研究如何获得上述保护渣的三层结构，并使其 性能符合钢浇注过程及钢锭质量的要求。 1.熔融特性 保护渣的熔融特性包含熔融温度、熔融速度、熔融后均匀化程度及熔渣粘度等三方面内 容： (1)熔融温度： 固体粉渣熔化时的热量来自钢水，钢锭模内钢水的热容量远大于加入模内保护渣的热容 量，故只要保护渣的熔融温度低于钢锭模内钢水温度，就有可能熔融。 经测定，钢锭模或结晶器内各部位温度如图1。可 见要使保护渣熔化，特别是要保证在钢锭凝固层弯月 面处熔化，考虑需要有一定温差，这样对模注来说， 1 熔融温度一般低于1250℃，连铸一般要低于1200℃， 但低限通常在1050~1100℃左右，个别还更低些。 为了得到符合熔融温度要求的保护渣，研究较多 是化学组成的影响。通常保护渣的化学组成主要是 模注 连铸 Ca0、SiO2、Al2O3。无疑Ca0-Si02-A12O3三元 a1350℃ 1300℃ 系的等温液相线图将告诉我们低熔点区的化学组成。 b1450℃ b1400℃ 但问题是用工业原料、废渣或天然矿物作原料时，它 图1在浇注过程中，钢锭模 们除含CaO-Si02-A1,03(一般都大于80~90%) 或结晶器内各部位钢水温度情况 外，还含有其它杂质。能不能用CaO-SiO2-A12O3 三元系等温液相线图作为配方的指导？经测定六组（高炉水渣一煤灰、高炉水渣一珍珠 岩、白渣一珍珠岩、化铁炉渣一珍珠岩、高炉水渣一柳茅石墨、高炉水渣一穆棱石墨)不同 配比的熔融温度变化cs1,发现其各自低熔点区的化学成份，均分布在CaO-SiO2~A1zO,系 的低熔点区附近〔图2M)。另经很多作者C8~11研究，认为保护渣合适的基础化学成份 为： Ca0% Si02% A1203% 10-38 40-60 5-20 这与CO-SiO2-A1zO3系存在两个低熔点成份也很相似。所以，考虑选择原料的类型及其配 比时，应该用CO-SiO2-A12O,系等温液相线图作指导。通常保护渣基础化学成份合适， 熔融温度一般在1200士30℃。对于大钢锭，主要着眼于保温性能及防止二次氧化，对表面质 量又无特殊要求的钢种，适当配加一部分炭就可以直接加工使用。但由于钢种、锭型、浇注 工艺的不同，上述保护渣配方对某些钢种显然不符合要求。在需要进一步降低熔融温度时， 不用重新去探讨新的化学成份，只要在合理的基础化学成份上，加入熔点调整剂即可。通常 16

必 须的 ) , 更为重 要 的是 , 由于粉状 层存在 , 有效地 提高了保护 渣熔融层的温 度 , 有利于 发 挥此层 的作 用 , 否 则熔 融 层裸露 于大 气中 , 液渣 层表面结壳 , 易被卷 入钢锭表面形 成结疤 , 由于熔融 层保护 渣氧 化能 力弱 , 能溶 解夹 杂物或氧化膜 , 因而提 高 了钢锭纯 净 度 及表面质 量 , 并在 模壁 与钢 锭之间 形成 厚薄 均 匀的 渣衣 , 改 善了传热 条件 , 导致减少 或分散钢 锭凝 固 过 程 的热应 力 , 在 连铸工 艺 中还可 以 在铸坯 与结 晶器相 对运 动 中起润滑作用 , 加上 能提 高钢 锭弯月 面 曲率 半径 , 这 些都 有利 于消 除钢 锭的裂 纹 ; 另外 , 三层 结构 的存在 , 能 隔断钢 液与 空 气的 接触 , 防止 钢液 在模 内 的二 次 氧化 。 下 面从 分析保 护渣的几 个重 要特 性入 手 , 研 究如 何 获得上 述保护 渣的三 层结 构 , 并使 其 性能符合 钢浇注 过程 及钢 锭质量的要 求 。 1 . 熔胜特性 保 护渣的熔融特 性包含熔 融 温度 、 熔 融 速度 、 熔 融 后均匀化 程度及熔渣粘 度等三 方面 内 容 : ( D 熔 融温度 : 固体粉渣熔 化时 的热量来 自钢水 , 钢锭模 内钢 水 的热容 量远大于加 入模内保护 渣的热 容 量 , 故只 要保护 渣 的熔 融 温度低 于钢 锭模 内钢水 温度 , 就有可能 熔融 。 经测 定 , 钢锭 模 或结晶 器内 各部位 温度如 图 1 。 可 见要 使保 护 渣熔 化 , 特 别是 要保 证在钢 锭凝 固层 弯月 面处熔化 , 考虑 需要 有一 定温差 , 这 样对 模注 来说 , 熔 融 温度一 般 低于 1 2 5 0 ℃ , 连 铸一般 要 低于 12 0 0 ℃ , 但 低限 通 常在 1 05 0~ 1 1 0 ℃左 右 , 个别 还更低 些 。 为 了得 到符 合熔 融 温度要 求 的保护 渣 , 研 究 较多 是化学 组 成 的影 响 。 通 常保 护 渣 的化学组 成主 要 是 C a O 、 5 1 0 : 、 A 1 2 0 : 。 无 疑 C a o 一 5 1 0 : 一 A I : 0 3 三 元 系的 等温液 相线 图将告诉 我们 低熔 点 区的化学 组 成 。 但 问题是 用工 业原 料 、 废 渣 或天然 矿物 作原料时 , 它 们 除含C a O 一 5 1 0 : 一 A I : O : ( 一般 都大 于 5 0 一 9 0 % ) 外 , 还含有其它 杂质 。 能不 能用 C a O一 5 1 0 2 一 A l : O , 1 3 50七 1 4 5 0℃ 吕 b . 连铸 1毖0 0℃ 1 4 0 0℃ 图 1 在浇 注 过 程 中 , 钢锭 模 或结 晶器 内各部 位钢 水温度 情况 三元 系 等温 液相线 图 作为配方 的 指导? 经 测定六 组 ( 高炉水 渣一煤 灰 、 高炉水 渣一珍珠 岩 、 白渣一珍珠岩 、 化铁炉 渣一珍珠岩 、 高炉水渣一柳 茅 石 墨 、 高炉水 渣一穆棱石 墨 ) 不同 配 比的熔 融 温度 变化 〔 5 1 , 发 现其 各 自低熔 点 区的 化学成份 , 均 分布在C a O一 5 1 0 2 一 A I Z O 。 系 的低熔 点 区附近 〔图 Z M 〕 。 另经 很 多作者 〔 ` “ ~ ` , 1 研究 , 认 为 保护 渣合适 的 基 础 化学 成份 为 : C a O % 5 10 2 % A 1 2 O 3 % 1 0一 3 8 4 0一 6 0 5一 2 0 这 与 C a o 一 5 1 0 2 一 A I : O 。 系存在 两个 低熔 点成份 也很 相似 。 所 以 ,考虑 选择原 料 的类型及其 配 比 时 , 应 该用 C a O 一 5 1 0 : 一 A I : O 。 系等 温 液 相线 图作 指导 。 通常保护 渣基 础化学 成份 合适 , 熔 融 温度一般 在 1 2 0 土 30 ℃ 。 对 于大 钢锭 , 主 要 着眼于保 温性 能及 防止二 次 氧化 , 对表 面质 量 又无特 殊要 求的钢种 , 适 当配加 一 部分炭就 可 以 直接 加工使 用 。 但 由于钢种 、 锭 型 、 浇注 工 艺的不同 , _ 七述保 护 渣配 方对某 些 钢种显 然不符 合要求 。 在需 要进 一 步降低熔 融 温度 时 , 不用 重新 去探讨 新 的化学成份 , 只 要在 合理 的 基础 化学成份 上 , 加入 熔点调 整剂 即可 。 通常

SiO2 600 500 1400 1500 1800 700 1600 L500 名 Cao 0A10 图2CaO-Si02-A1203三元系等温液相线图 熔点调整剂有：苏打(Na2CO,)、食盐(NaCI)、冰品石(Na3AIF。)、氟化纳(NaF)、萤 石(CF,)、固体水玻璃、硼砂等。它们各白对保护渣熔点的影响见文献〔15〕。但从有效 性、经济性、综合性、方便等方面考虑，主要是入含钠调整剂（通常为苏打）。它对保护 渣的影响如图3。 还有关于在保护渣中添加炭对其熔点是否有 影响的问题，有两点需要探讨：一是不同种类炭 1200* (煤、焦炭、片状石墨、粒状石墨、炭黑等)有否 11803 影响及其差别，另一一点是炭数量的影响。从表1 及图4可知(2·)，无论炭的种类或炭的数量，对 目1160 保护渣熔融温度基木上都没有彤响。如果炭的添 B-4 x 1140 n-4A 加剂含炭不纯，特别是共杂质对保护渣基础化学 1120 成份的熔点有影响时，那就另当别论。 除化学成份影响保护渣熔融温度外，其它如 48121620NaC0% 粒度大小等还会有影响，这方而，待在粉体特性 一节中叙述。 乃-4型，高炉水渣一珍珠岩11 (2)熔融速度： n-型，高炉水渣一穆棱石墨1：1 图3Na:Cos对保护渣基础渣料熔 在国内外文献巾，谈到保护渣熔融特性： 融温度的影响 时，主要谈论熔融温度，对熔融速度谈的很 少，以致有人误解，认为只要熔融温度低，保护流就可以熔化，其实不尽然。熔融温度只能 解决在一定温度下熔化的可能性，能否在浇注时间内熔融，还取决于熔融速度。实际上，熔 融速度也是保护渣一项很重要的特性，它的大小直接关系到：①保护渣能否产生液渣层，能 否获得理想的三层结构保护渣，②保护渣吸收夹杂物后，夹杂物成份在渣中的“富化”程 度，©保护渣的消耗及渣衣厚薄。 当选好具有合话熔融温度的保护渣配方后，1果难以同时保证熔融速度合适（或是太 17

5 1 0 2 歇阵才\ 籍 该 1 4 0 0 、 飞 C a O 1 5 0 0 、 A l : O : 图 2 c a o 一 5 1 0 2 一 A 1 2 O 。 三 元系 等温 液相线 图 熔点调 整剂有 : 苏打 ( N a Z C O 。 ) 、 食 盐 ( N a C I ) 、 冰 叔. 石 ( N a 3 A I F 。 ) 、 氟化 纳 ( N a F ) 、 萤 石 ( C a F 。 ) 、 固体水 玻璃 、 硼 砂 等 。 它 们 各自 对 保护 渣 熔点 的影 响见 文 献 〔 ’ “ 〕 。 但从 有效 性 、 经 济性 、 综 合性 、 方便 等方面考虑 , 主 要是 加入 含钠调 整 剂 ( 通常 为 苏打 ) 。 它 对保护 渣的影 响如图 3 。 还有关于在保 护渣 中添加炭对 其熔点是 否有 1 2 0 0 1 1 3 0 胜一 洲 n 一 4 义 n , 4 几 八六曰U 九. 七 . 左 ù ,人, ,占上J 蛆效越翅p 影响 的问题 , 有两点 需要 探讨 : 一 是不 同种 类炭 ( 煤 、 焦炭 、 片状石 墨 、 粒状石 墨 、 炭 黑等 ) 有否 影响及 其差别 , 另一 点是 炭数 量 的影 响 。 从表 l 及 图 4可 知 〔 2 ” 〕 , 无论 炭 的种 类或 炭 的数 量 , 对 保护渣熔 融温 度从 木上都 没有影 响 。 如果 炭的添 加剂 含炭不纯 , 特 别是 其杂质 对保 护 渣墓 础化学 成份 的熔点有影响 时 , 那就 另 当别论 。 除 化学 成份 影 响保护 渣熔 融温度 外 , 其它如 粒 度大小等 还 会有影响 , 这 方而 , 待 在粉 体特 性 一 节中叙 述 。 ( 2) 熔 融 速度 : 在 国内外 文 献 中 , 谈到 保护 渣 熔 融 特性 时 , 主 要谈论 熔 融温 度 , 对熔 融速 度 谈 的很 1 1 2 0 ` 名 1 2 1 6 2 0 N a : C o : % U 一 4型 , 高炉水 渣一珍珠岩 1 , 1 n 一 J型 , 高炉 水渣一 穆棱石 墨 1 , 1 图3 N a : C o 3 对 保 护 渣墓础 渣 料熔 融温 度 的影 响 少 , 以 致有人误解 , 认为 只要 熔 融温 度低 , 保护 涟就 可 以 熔 化 , 其 实不尽 然 。 熔融 温度只 能 解决 在一定 温度 下熔 化 的可 能性 , 能 否在 浇注 时间 内熔 融 , 还取 决于 熔 融速度 。 实际 上 , 熔 融速 度也是保 护 渣一项 很 爪要 的特 性 , 它 的大 小直 接 关系到 : ① 保护 演 能否产 生 液 渣层 , 能 否 获得 理想 的三 层结 构 保 护 渣 , ②保护 渣吸 收 夹 杂物后 . 夹杂 物成 份 在渣 中 的 “ 富化” 程 度 , ⑧保护 渣 的消耗 显及 渣衣 厚薄 。 当选好 具有合 适熔 融 温度 的保 护 渣配方 后 , 如果 难 以 同时 保证熔 融速度合适 ( 或是太

表1 炭种类 M M+10% M+10% M十10% M+10% M+10% 煤 焦炭 片状石墨 粒状石墨 炭黑 熔融温度℃ 1238 1229 1239 1232 1222 1227 快，或是太慢)，那就必须找到延缓或加快熔融速度 的因素。保护渣熔融速度除与外界条件如钢水温度、 锭型大小、钢种、浇注速度（或拉速）等有关外，与 量1235 保护渣本身的因素有关。 1230 研究了-一些配方的熔融速度后：152小，发现 1225 保护渣中的炭是有效降低熔融速度的一种成份。这是 由于炭是耐高温材料，细粉状的炭粒吸附在渣料颗粒 10 18 的四周，阻碍了渣料之间的接触、融合，即在高熔点 (C)% 的成份与熔剂之间形成反应的阻挡层。随着碳量的提 图4炭对保护渣的熔融温度 高，或碳在一定数量下，其粒度越细，熔融速度就越慢 的彩响 (图5.6)〔5、2)。但炭的种类不同（如煤、焦炭、片 状石墨、粒状石墨、炭黑等)却影响不大（表2）〔2·)。所以可以用炭的数量及其粒度来调整 保护渣的熔融速度。根据钢种、锭型大小、浇注速度、温度、浇注工艺，保护渣中可以有不 同含碳量124~2】。一般连铸保护渣含炭量少于6%。在模注时，低碳钢一般少于8%， 中炭、高炭钢在9-16%范围。 表2 炭的种类 M+10%煤 M+10% M+10% M+10% M+10% 焦炭 片状石墨 粒状石墨 炭黑 熔融速度（秒） 39 32 42 39 41 M:高炉水渣55%珍珠岩45% 角 60 1300℃ a 60 1350℃ "4 75 40 30 009 60 14500 20 45 4 10 30 1350℃ 10 50100150200网目 (c)% C粒度 图5在不同温度下，炭对保护渣 图6炭粒度大小对熔融速度的影响 熔融速度的影响 18

表 l 炭 种 类 M M { 0 % 1 + 煤 M 1 + 0 % 焦 炭 0 十 M % 1 片状石墨 入 1 1 + 0 % 粒 状石 墨 M + 0 % 1 炭黑 2 8 熔 融温度 ℃ 1 3 { 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 3 1 3 1 9 9 快 , 或是太 慢 ) , 那就 必须 找到 延缓 或加 快熔 融速度 p 的因素 。 保护 渣 熔融 速度除与外界条件如钢水 温度 、 备 锭型大 小 、 钢 种 、 浇注 速度 ` 或拉速 , 等有关外 , 与 龚 保护 渣 本身的 因素有关 。 研 究 了一 些 配方 的 熔融 速度 后 : ` ” “ ’ 2 ` l , 发 现 保护 渣 中的炭 是 有效 降低 熔融 速度的一种 成份 。 这 是 由于炭 是耐 高 温材料 , 细 粉状 的炭粒 吸 附在渣料 颗 粒 的 四 周 , 阻 碍 了渣料之 间 的接触 、 融 合 , 即在 高熔点 的 成份 与熔 剂之 间形 成 反应 的 阻挡层 。 随 着碳 量的 提 高 , 或碳 在一 定数 量下 , 其粒度越 细 , 熔 融速度 就越 慢 〔图 5 . 6 ) 〔 ` s 、 忿 “ 〕 。 但 炭的种 类不 同 ( 如 煤 、 焦 炭 、 片 1 2 3 5 1 2 3 0 1 1 2 2 7 一 O - O 1 2 2 5 图 4 6 1 0 1 8 ( C ) 劣 炭对保 护渣 的熔融温度 的影 响 状石墨 、 粒状石 墨 、 炭 黑等 ) 却影 响 不大 ( 表 2 ) 〔 “ “ 〕 。 所 以可 以 用炭 的数量及其 粒度来调 整 保护 渣 的熔融 速度 。 根 据钢 种 、 锭 型大小 、 浇注速度 、 温 度 、 浇注工 艺 , 保护 渣中可 以 有不 同 含碳 量 c ` ” 艺 ` 一 2 ” l 。 一 般连 铸保 护 渣 含炭量 少于 6 % 。 在 模注 时 , 低碳钢 一般 少于 8 % , 中炭 、 高炭钢在 9一 16 % 范 围 。 表 2 * _ _ _ … 、 ; . , 。 。 , 二 ” M 十 1。% I M + 1。% } M + 1。% ! M + 10 % 石叱 口U 个护 `头 笋 1 I v l 个 i V 另, 遇长 抉 火 一 { 比 J 卜 , 一 雨 】 走斗 J 贬 , , . 当 匕 阳 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 步竺 _ _ _ _ ! - 勺坚卫里 _ _ 卜竺竺卫兰 _ 二 _ _ _ ~ 竺二 - _ _ 熔 融速 度 `秒 , { 3” ! 3 2 { 4 2 { 3 9 … 4 , M : 高炉 水渣 5 5 % 珍珠岩 4 5% 1 3 0 七 良 _ l 7 5 卜 巡 ! 翼叶 , / ’ - ` , } / 的,0的e0 知趁坟树必 宾尹尸 . 1 350℃ 即10 . 1压 ( e )拓 5 0 1 0仆 1 5 0 2 0 0 C粒度 网目 图 5 在不 同温 度下 , 炭对保 护渣 熔 融速度 的影响 图6 炭粒度大小对熔融 速度 的影 响

渣料的粒度也影响熔融速度。粒度越细，熔融速度越大（图7）〔61，这种规律对混合型 (几种原料机械混合)是正确的。但如果把混合型事先熔油，即所谓熔融型或加发热剂于混 合型中，渣料粒度大小就没有什么影响了（图8）【2]。 30 70 ●1300℃ 10 X1350℃ 5 60 △1410℃ D1450℃ 1 % 0.050.10.5 510 平均粒度茫米 40 ●--一混合型 口一一一熔融型 ■--发热型 30 图8混合型、溶融型发热 20 型保护渣粒度大小对 熔融时间的影响 10 在保护渣中添加发热剂，自然可以 提高熔融速度，并获得良好的钢锭表面 50 100 150 20 粒度网目 质量，但渣中金属与钢中氧反应，会州 图7在不同温度下，保护渣粒度大 加钢中夹杂物(2·、$)。 小与熔融速度的关系 这里还应提的问题是：①在一定熔 融温度范围内(1100一1200℃)，熔融温度与熔融速度之间没有对应关系，即不是熔融温度 低，熔融速度就快〔15)。②由于锭型大小不同，钢水热含量及钢水温度随时间的变化有很大 差别，因而也影响保护渣的熔融速度。故钢种一定，锭型不同时，对保护渣的熔融速度要求 也是不同的。 (3)熔融后均匀化程度及熔融的粘度： 保护渣熔融后的均匀化程度是指其成分是否均质，有否难熔的渣粒存在，它对钢锭或铸 坯的质量有很大的影响〔3·、82)如果保护渣的各自成份与液渣层的成份差异大，往往影响液 渣层的均匀化程度。作者作了对比试验【211，几种原料成份都近似于液渣层的(b)及几种原 料成份与液渣层差别较大的(a),在1400℃下加热，(b)试样在1分45秒后液渣层成份即均 匀化了，而()试样在2分45秒后还没有均匀化。另外，原料粒度过大（特别是高熔点的原 料)，几种原料各自粒度差别大，或助熔剂混合不匀，也会造成熔融层均匀程度差。所以要 求各种原料的粒度要相仿。还应指出在CaO-SiO,-A1zO3系保护渣中添加活量的MgO(在 5~10%),可以改善熔化时的均匀化程度(32)。 保护渣熔融后的物性（如粘度）在很大程度上决定钢锭质量的改善程度。工艺条件不同，对 此要求差别很大。一般连铸、注速快的模注、高合金钢模注，采用低粘度的保护渣，并且在 温度降低时，其值不应增加太快。通常在1300℃下，粘度为2.5~20泊之间（一般为中性 渣)。而炭钢及慢速浇注的低合金钢采用在1300℃下为500~1C00泊的酸性渣〔1)。保护渣粘 度不合适，会使渣衣厚薄不均。它与连铸坯的裂纹关系如图9。保护渣的粘度取决于化学成 份与温度。在合理基础化学成份范围内，提高CO含量，降低SiO2含量，能降低粘度〔4s)。 增加氟化钙、氧化纳成份有利于进一步降低粘度〔‘、33〕特别含有足够氧化纳的情况下，萤 石对降低粘度特别有效。这是由于单价Na+与F+离子把渣中硅酸盐网打碎成较小的碎片之 故。CaO-SiO2~A1:O3渣系的A12O3含量达到20%时，导致出现异相成份3CaOA12O3, 19

渣料 的粒 度也影 响 熔 融速 度 。 粒度越 细 , 熔 融速 度越 大 ( 图 7 ) 〔 ’ “ ] , 这 种 规律 对混 合型 ( 几种 原料 机 械混合 ) 是正 确的 。 但 如果 把混 合型 事先 熔融 , 即所 谓熔融 型 或加发 热剂 于 混 合型 中 , 渣料 粒 度大 小就 没有什 么影 响 了 ( 图8 ) r “ 吕 ] 。 门l二二厂尸「} l 一1 1 考} 口曰曰口 } 日门门门 一 臼口 门团1 考要要姿二口 洲器 二 「引 目 r~ 一杯尸 ,亡几 勺 一 T口口 八甘0 口, , 1 众 飞 宜留胜地 . 1 3 0 0 ℃ 城 1 3 5 0℃ 0 5 0 . 1 0 . 5 50钧60 翁侧浓翻软 . - 一混合型 . - 一发热型 1 5 1 0 。 平_ 均粒度 毫米 一熔徽型 、 、 口 凉泛于 、 、 ~ ~ 仪 一 ~ , 口抽. . 鑫 户 ~ . 月 j 图8 混合 型 、 熔 融型 发 热 型 保 护渣粒 度 大小对 熔融 时 间的影 响 5 0 1 劝0 1 5 0 么0 粒度 网 目 图7 在不 同温度 下 , 保 护 渣粒 度 大 小 与熔 融速 度的关 系 在 保护 渣 中添加 发热剂 , 自然可 以 提 高熔 融速 度 , 并 获得 良好 的钢锭 表 面 质 量 , 但渣 中金 属 与钢 中氧反 应 , 会增 加钢 中夹 杂物 〔 “ 。 、 “ ” 〕 。 这 里还应 提 的问 题是 : ① 在一定 熔 的加加钓 融 温度 范 围 内 ( 1 1 0 一 1 2 0 0 ℃ ) , 熔融 温度 与 熔融 速度 之间 没有对应 关系 , 即不 是 熔融 温度 低 , 熔融 速度就快 〔 ’ “ 〕 。 ② 由于锭型大小不 同 , 钢 水热 含量 及钢 水温 度随 时间 的 变化有很大 差 别 , 因而 也影 响保护 渣 的熔 融速度 。 故 钢种 一定 , 锭 型不 同时 , 对 保护 渣 的熔 融速度 要求 也是不 同的 。 ( 3) 熔 融后均 匀 化程 度及熔融 的粘 度 : 保护 渣熔 融后 的均 匀化程 度是 指其 成分是 否均 质 , 有否难 熔的 渣粒 存在 , 它 对钢 锭或铸 坯的质量 有很大 的影 响 〔 “ ` 、 “ “ 〕如 果保护 渣 的 各 自成 份与 液渣层的 成份差 异大 , 往往 影 响液 渣层 的均匀化程度 。 作者 作了对 比试 验 『2 ` ! , 几 种原料成 份都 近似 于液 渣层 的 ( b) 及几 种原 料成份 与 液渣层 差别 较 大的 ( a) , 在 1 4 0 0 ℃ 下 加热 , ( b ) 试样在 1分 45 秒 后 液 渣层 成份 即均 匀化 了 , 而 ( a) 试样在 2分 45 秒 后还没有均匀化 。 另外 , 原 料粒 度过 大 ( 特别 是高 熔 点的原 料 ) , 几种 原料 各自粒度差 另lJ大 , 或助熔剂 混 合不 匀 , 也会造成 熔融 层均 匀 程度 差 。 所 以 要 求 各种 原料 的粒度要相仿 。 还应指 出在 C a O一 5 10 2 一 A 1 2 0 。 系保护 渣 中添 加适 最的 M g O ( 在 5 ~ 10 % ) , 可 以 改善熔 化时 的均匀化 程度 〔 3 “ 〕 。 保 护 渣熔 融后 的物 性 ( 如 粘度 ) 在很 大程 度 上决定 钢锭 质 量的 改善 程度 。 工艺 条 件不 同 , 对 此要 求差 别 很大 。 一般 连 铸 、 注速 快 的模注 、 高 合金 钢模 注 , 采用 低 粘度的保护 渣 , 并 _ 「l 在 温度 降 低 时 , 其 值不 应 增 加 太快 。 通 常 在 , 3 0 0℃ 下 , 粘 度 为 2 . 5~ 20 泊之 间 ( 一 般 为中性 渣 ) 。 而炭 钢 及慢 速浇注 的低 合金 钢采用 在 1 3 0 0 ℃ 下 为5 0 ~ 1 0 0 。泊 的酸 性渣 〔 ’ 〕 。 保护 渣粘 度不 合适 , 会 使渣衣厚 薄不 均 。 它 与 连 铸 坯 的裂 纹关系 如 图 9 。 保护 演的 粘度 取决 于化 学成 份 与温度 。 在 合理 基础 化学 成份 范 围内 , 提高 C a O 含 量 , 降低 5 10 : 含量 , 能 降低 粘度 〔 ` 3 〕 。 增加 氟化钙 、 氧 化纳 成份 有利 于进 一 步降 低粘 度 〔 “ ` 、 “ “ 〕特 另」含有足 够氧 化 纳 的情 况下 , 萤 石对降低 粘 度特 别有效 。 这 是 由于单 价 N a + 与 F + 离子 把渣 中硅 酸盐 网打 碎成 较小 的碎 片之 故 。 C a O 一 51 0 : 一 A I : 0 。 渣 系的 A 1 2 0 。 含量达 到 20 % 时 , 一 导致 出现 异 相 成份 3 C a O A I : 0 3