鑄渣

概念

連鑄保護渣是一種以矽酸鹽為基料的並含有多種熔劑和碳質骨架材料的功能性材料，是鋼鐵冶金連鑄過程中的關鍵輔料，主要用於連鑄結晶器內，在鋼液面上熔化，一般形成液渣層、燒結層、熔渣層三層結構，正常連鑄條件下，熔渣在彎月面處填入結晶器與鑄坯間的間隙，對鑄坯表面質量及連鑄工藝的順行具有重要影響。連鑄保護渣主要由基料、助熔劑和碳質材料三大部分組成，含有CaO 、SiO₂、Na₂O、CaF₂、Al₂O₃、MgO 、Li₂O、C粒等化學組分。其中CaO+SiO₂占60%～70%，CaO/SiO₂為0.6～1.5。

連鑄保護渣的主要作用

保護渣在連鑄過程中起著潤滑、保溫、防止鋼水二次氧化、吸附上浮的夾雜物和調節傳往結晶器的熱流等作用。

（1）保溫性、防氧化性。保護渣加到鋼液面形成熔渣層，並均勻覆蓋在鋼液面使鋼液與空氣隔離。保護渣在熔化時具體由固態渣層、燒結層、半熔化層、富碳層和液態渣層5層組成。不管是粉渣還是顆粒渣，都由4層（不含富碳層）或5層組成，起到絕熱保溫、防止再氧化、吸收夾雜物的作用。其中固態渣層主要起絕熱保溫作用，碳質材料氧化發熱也能起到保溫作用。粉渣的保溫性要優於顆粒渣和球狀中空型保護渣。液態渣層覆蓋在鋼液面使鋼液與空氣隔離，防止了鋼液的氧化。

（2）潤滑性。結晶器與坯殼間的渣膜由固態渣膜和液態渣膜組成，液態渣膜有潤滑作用。結晶器上部熔渣流入的填充層貼在結晶器上隨結晶器而移動，而坯殼和填充層之間則通過一個液渣潤滑鑄坯，實際上是流體潤滑。潤滑情況與液渣滲入結晶器與坯殼間的多少和滲入的均勻性有關。固態渣膜由玻璃質膜和晶體質膜組成。鹼度較低，玻璃質性能優良的渣潤滑性能好，鹼度較高，晶體化率高的渣潤滑性能差。

（3）吸附夾雜能力。保護渣吸收夾雜後性能穩定，粘度適宜，夾雜就能伴隨著保護渣的消耗被帶走。如果渣子性能惡化，會導致坯殼夾雜，渣膜斷裂，造成粘結性漏鋼。保護渣鹼度的提高，可以改善保護渣吸收和溶解鋼中加夾雜物的動力學條件而有利於吸收夾雜物，但鹼度過高，使溶渣的析晶溫度和析晶能力提高，惡化保護渣的玻璃化性能，破壞了保護渣的均勻傳熱和潤滑性。

（4）防止縱裂紋產生。渣膜填充了坯殼與結晶器間的氣隙，使傳熱均勻，而結晶質層厚度直接決定了導熱性能好壞，結晶質層薄則導熱性好。中碳鋼避免縱向裂紋是首先要考慮的問題，中碳鋼用保護渣設計的重點應放在控制從鑄坯傳往結晶器的熱流上，限制結晶器熱通量，希望保護渣具有較大熱阻。這對連鑄渣的成分配比提出了要求。