连铸保护渣性能选择及对铸坯质量的影响

王新 宋玉倩

摘要：从本质上讲，通过改变其化学成分和矿物成分是精华，保护渣熔点的保护渣，融化速度、粘度、结晶温度特性，以满足不同类型的钢所需传热、润滑，包容吸收和隔热和其他需求，能够生产合格的铸件。从熔点、粘度、熔融速率、结晶温度等炉渣特性等方面探讨了钢坯表面缺陷的防治。连铸型保护渣为人工矿渣，主要由硅酸盐化合物组成由各种化学熔剂和碳材料构成的功能材料。与随着钢铁工业的快速发展，钢材市场对铸坯质量的需求不断上升对连铸技术的要求越来越高。

关键词：连铸;保护渣;熔化;铸坯;缺陷

中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0141-02

Selection of Protective Slag Properties of Continuous Casting and Its Influence on Casting Quality

WANG Xin¹*， SONG Yuqian²

（1. North China University of Science and Technology， Hebei Tangshan， 063000， China）（2. Information Automation Department of Tangshan Iron and Steel Company， Hebei Tangshan， 063000， China）

Abstract：In essence， qualified castings can be produced by changing the chemical and mineral composition of the essence， protecting the slag of the melting point， melting speed， viscosity， and crystallization temperature characteristics to meet the heat transfer， lubrication， inclusion， absorption， insulation and other requirements of different types of steel. The control of surface defects of billet is discussed in terms of melting point， viscosity， melting rate and crystallization temperature. The continuous casting protective slag is artificial slag， which is mainly composed of silicate compounds and functional materials composed of various chemical fluxes and carbon materials. With the rapid development of the iron and steel industry， the steel market demand for billet quality is rising and the requirements for continuous casting technology are higher and higher.

Keywords：Continuous casting; Protecting slag; Melt; Slab; defects

引用：王新， 宋玉倩. 連铸保护渣性能选择及对铸坯质量的影响[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 141-142.

Cite：WANG Xin， SONG Yuqian. Selection of Protective Slag Properties of Continuous Casting and Its Influence on Casting Quality[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 141-142.

引言

保护渣层的厚度与保护渣的消耗量有关。保护渣粘度越低，流速越高，板坯的润滑效果越好，要求的熔化速度越高。即使在相同的模具中，不同位置的渣层厚度也不同。通常是在出口的最深点，然后是更宽更薄的表面和更薄的更窄的表面。目前对界面张力的研究还很少，但它是矿渣防护发展中必须考虑的因素之一。增加粘度也有利于提高表面张力，但增加粘度不利于热传导，可以通过降低保护渣的熔点来解决。

1  渣性

1.1  熔化温度

熔剂的熔化温度对渣膜厚度和模具热流有很大影响。结晶器底部的渣膜比上部的厚，但厚度随着熔点的增加而增加。保护渣的熔化温度直接影响板的热阻和渣膜的热阻。熔点越高，渣膜的耐热性越好。此外，随着保护渣温度的升高，保护渣膜厚度也随之降低。结晶器的熔融温度最高，这与坯料的临界厚度和拉拔速度有关。对于给定的坯料临界厚度，拉拔速度越快，熔化温度越低。不同截面尺寸的坯料临界厚度也不同。

1.2  熔化速度

它不仅控制渣层的厚度，还决定了渣层的厚度。确定液态保护渣流入板坯和模具之间的间隙的速率。高熔化速度和不能保持稳定的熔渣层厚度会导致钢表面暴露在间歇性空气中，这不仅会增加热量损失，导致“浮动物质”的形成，但也促进渣膜变厚变多和钢液在弯月表面的凝固形成。熔化速度太低，液态熔渣不足，甚至不能均匀的进入缝隙，导致坯料表面裂纹和其它缺陷，甚至渗漏。为保证足够的润滑，液渣层厚度一般为6 - 12mm，高速渣层厚度应保持在20mm以上，并要求有合适的熔点。随着牵引力的增大，热流增大，熔化速率增大。虽然随着拉拔速度的增加，炉渣层厚度在开始时减小，但后续稳定厚度仍大于初始值。

1.3  粘度

粘度对库存的性能和质量有很大的影响。低粘度也会导致钢液中的钢水在钢液界面流动，钢液中的钢渣会分散并产生夹杂物。所以选择合适的粘度是很重要的。在连铸过程中，钢渣对钢坯壳体的摩擦阻力不仅影响铸坯的摩擦阻力，而且影响铸坯的变形拉伸胚的阻力，即铸坯的总阻力。从模具总阻力的最小值出发，得出料浆粘度、振动参数和速度之间的基本关系。粘度的选择也随振动参数和拉拔速度的匹配而变化。

1.4  结晶温度

结晶温度与凝固温度不同。对于高碱性矿渣，当温度略低于液相线温度时可形成晶体。然而，对于极低的碱度，结晶温度甚至低于凝固温度。结晶器一侧的温度相对较低。由于保护渣的液体容易迅速冷却，玻璃状态的保护渣膜容易产生。由于保护渣膜的结晶层和玻璃层受到振动的影响。保护渣膜的剪切力可以提高结晶强度，降低渣膜厚度，增加摩擦。随着剪切力的增大，结晶作用增强，高拉伸速度大于低拉伸速度。此外，减少振动负滑移的时间也增加了结晶度，结晶度受碱性等操作参数的限制。玻璃与晶体的比例越低，传热速率越低。一般来说，辐射传热占总热流的20%。这些气孔是由于快速结晶过程中固体和液体渣的密度差造成的。这些孔的主要特点是减少界面热流和水平温度梯度，以及对润滑的一些副作用。影响这些孔隙的主要因素是结晶温度。此外，保护渣厚度增加，热阻增大，但当厚度小于2mm时，热阻变化不大。

2  各种表面缺陷的防治

2.1  保护渣性能

坯料与模具之间的传热速率直接受焊剂性质的影响。降低热流的一种常用方法是提高热流保护渣的结晶温度。一是增加晶体层的热阻;二是减少辐射传热。铸铝过程中三氧化铝的吸收也会影响纵裂。由于保护渣中氧化铝含量超过一定值，模具助熔剂的结晶温度大大降低，但临界含量与保护渣的初始碱度直接相关。此外，渣膜的耐热性与其厚度有关。一般来说，当渣膜厚度大于1mm时，耐热性可以明显提高，这就需要增加防护渣的消耗。常用的方法是降低粘度。降低粘度的另一个优点是避免了结晶温度上升引起的铸壳粘附的泄漏。

2.2  横裂

横向裂纹一般发生在铸坯角附近两侧的宽、窄的振动标志槽上。它主要发生在中碳钢和低碳钢（尤其是0.035～0.05C）中，Mn/S，深度3～4mm，有的甚至高达7mm。横向裂纹有两种类型。一是隐性裂缝，即内部裂缝。另一种是在焊接后在二次冷却区重新安装的明显裂缝。

2.2.1  防偏措施

（1）均匀凝固在开始时非常重要，特别是对于模具月牙形表面而言。（2）由于横向裂纹经常有振动痕迹，减少振动痕迹是有效措施之一。常用的方法是采用高频低幅振动模式，减少振动痕迹，缩短裂缝的愈合时间。然而，有一个极限值的负滑移率。这一值与保护渣保护性能的工作条件有关。（3）钢液中S、P、Nb含量应尽可能低，Mn/S比应大于80。

2.2.2  抗裂措施

（1）减少模具外壳的外部应力。这些措施包括减少弯曲钢表面的波动和增加保护渣的消耗。改进了模具的润滑特性，优化了模具的表面锥度和均匀散热。如果存在摩擦应力、应力和热应力，起泡应力、拉伸应力和变形应力集中在内表面的内表面，分离构件的浓度降低了冻结温度，在影响下容易断裂。外面的。铝的压力。边界脆化区的产生和发展。因此，减小和消除应力是防止裂纹的重要途径。（2）通过对裂纹的观察，发现裂纹中没有熔渣，裂纹的形貌与裂纹形貌始终保持一致。这些特征表明，在模具成型后，通常会出现横向裂纹，因此两个冷却区域的各种应力不可忽略。模具的下两个冷却区应均匀冷却，以避免因轧制不当和不规则而引起的异常应力和隆起。（3）尽量减少板材弯曲和矫直点的应力和张力。当钢坯的高温强度处于低延伸区时，不要弯曲。当钢中铌含量超过0.03%时，脆性温度一般为900 ～ 700可以到1050。

2.2.3  黏结漏钢

钢的粘附泄漏主要是由于半月板表面的毛坯壳与模具直接接触造成的。一旦粘结强度大于凝固壳的粘结强度，壳层就会断裂。从保護渣的角度来看，一是缺乏润滑，连铸过程中钢水温度的降低会导致保护渣粘度的增加，保护渣粘度的增加以及夹杂物的吸收。第二，由于渣环的生长，液体渣进入通道的流动受到阻碍。这与保护渣熔点低、保温不良导致钢液温度低、钢液表面波动有关。第三，渣池厚度不足，主要是由于原渣缺乏，钢水温度下降，以及弯曲液面波动造成的渣深难以保持。除渣留因素外，拉拔速度过速或液位变化也是重要原因。

2.2.4  气孔

多孔性是低碳钢或低碳钢电弧连铸机的内在缺陷。它通常由小的氩气（小于0.5毫米）吹入喷嘴，不能漂浮或下降。当气泡从空壳中出现时，就会形成针孔。不能逸出的气泡在上弧线以下40毫米处聚集，通常伴有非金属夹杂物（通常为铝酸盐），称为砂孔。这些内气泡在轧制过程中被拉长，不能焊接在一起。

3  结束语

连铸是炼钢的最后一步，是决定钢板质量的关键一步。纵向裂纹、粘结、夹渣、振动痕迹等问题在很大程度上取决于防护渣的使用。因此，合理的熔渣防护对于连铸来说是非常重要的。

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