結(jié)晶器保護(hù)渣

結(jié)晶器保護(hù)渣|連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣廠家

結(jié)晶器保護(hù)渣是在連續(xù)鑄鋼過(guò)程中，置于結(jié)晶器內(nèi)的鋼液面上用以保溫、防氧化和吸收非金屬夾雜的物料。

五大基本功能
在連鑄生產(chǎn)中結(jié)晶器保護(hù)渣發(fā)揮如下五大基本功能：
①可以防止鋼液特別是鋼液彎月面的二次氧化。保護(hù)渣加入到結(jié)晶器內(nèi)的鋼液面上，熔化后形成一定厚度的液渣層，并均勻覆蓋鋼液面，該液渣層起到了隔絕鋼液與空氣接觸的作用，進(jìn)而可防止鋼液的二次氧化。
②絕熱保溫。在高溫鋼液面上加入保護(hù)渣，由于三層或多層結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，可減少鋼液的輻射熱損失，降低鋼水的過(guò)熱度。為此，在保護(hù)渣操作中，要求液渣層上有一定厚度的粉渣層，即黑渣操作。提高保護(hù)渣的保溫性，可提高結(jié)晶器彎月面溫度，可減少渣圈的生成或過(guò)分長(zhǎng)大。尤其是在澆鑄高碳鋼時(shí)，提高保護(hù)渣的絕熱保溫性能，對(duì)改善鑄坯潤(rùn)滑是有利的。增加保護(hù)渣中的配碳量、改變碳質(zhì)材料的種類、加入發(fā)熱元素或降低保護(hù)渣的體積密度，均可以提高保護(hù)渣保溫性。保護(hù)渣的顆粒形態(tài)也對(duì)保溫性有一定的影響。粉渣和空心顆粒渣的保溫性較好，柱狀渣較差。隨著高速連鑄保護(hù)渣和超低碳鋼用連鑄保護(hù)渣的開(kāi)發(fā)，為避免保護(hù)渣的保溫性變差，普遍采用具有較低體積密度的空心顆粒渣。
③保護(hù)渣吸收夾雜的能力。為防止鋼液上浮的夾雜物被卷入凝固殼，造成鑄坯表面或皮下缺陷，保護(hù)渣熔化形成的液渣層應(yīng)具有吸收和同化鋼液中上浮的非金屬夾雜的能力。不同鋼種上浮的夾雜不同，對(duì)保護(hù)渣物性的影響是不同的，如低碳鋼的  夾雜，澆注含稀土的鋼或含鈦鋼時(shí)，鋼中高熔點(diǎn)稀土氧化物、鈦氧化物及鈦的氮化物對(duì)保護(hù)渣性能的影響等，這些夾雜物會(huì)引起保護(hù)渣的粘度、熔點(diǎn)或堿度等性能的變化。
④保護(hù)渣具有均勻傳熱的功能。冶金工作者在應(yīng)用結(jié)晶器保護(hù)渣時(shí)認(rèn)識(shí)到保護(hù)渣渣膜具有控制鑄坯向結(jié)晶器傳熱的功能。在不使用保護(hù)渣的條件下(如使用菜籽油作潤(rùn)滑劑)，在結(jié)晶器上部由于坯殼與結(jié)晶器壁接觸，坯殼冷卻速度大；而在結(jié)晶器下部，由于坯殼的收縮產(chǎn)生了氣隙，致使熱阻增加，導(dǎo)出的熱量減少，同時(shí)氣隙的傳熱是很不均勻的。保護(hù)渣熔化形成的液渣，若能均勻流入結(jié)晶器壁與凝固坯殼間，便能形成均勻的渣膜，可以減小上部的傳熱速率，加大下部傳熱速率，從而改善傳熱的均勻性，提高鑄坯質(zhì)量。
⑤改善鑄坯潤(rùn)滑的作用。保護(hù)渣熔化流入結(jié)晶器壁與凝固坯殼間形成的渣膜可起到潤(rùn)滑劑的作用，減少拉坯阻力，防止坯殼與結(jié)晶器壁的粘結(jié)。隨著拉速的不斷提高，因結(jié)晶器振動(dòng)頻率的提高使保護(hù)渣難以流入鑄坯與結(jié)晶器間的通道，保護(hù)渣消耗量減少，拉坯摩擦阻力增加，當(dāng)阻力超過(guò)坯殼強(qiáng)度時(shí)，會(huì)引起漏鋼事故。此外，摩擦力的增加還會(huì)引起縱裂指數(shù)的上升，渣膜的潤(rùn)滑作用越來(lái)越重要，已成為連鑄生產(chǎn)中必須解決的主要問(wèn)題。

分類
研制的保護(hù)渣基本上以  一CaO一  三元系為基本，再添加各種助熔劑、骨架材料和發(fā)熱材料配制而成，大體上可分成3類：
一、發(fā)熱渣
以硅酸鹽、氟化物為主配入金屬粉和氧化劑。特點(diǎn)是成渣快，但成本高、煙霧和火焰大，易使鋼中夾雜物增多。發(fā)熱渣曾經(jīng)在前蘇聯(lián)廣泛使用。
二、熔融液渣
使用時(shí)必須增添熔渣設(shè)備，既費(fèi)事，成本又高，已不再使用。
三、固體絕熱渣
廣泛使用的保護(hù)渣基本上屬于此類。它以硅酸鹽為主，以氟化物、蘇打等低熔點(diǎn)物質(zhì)作助熔劑或稀釋劑，再配加炭質(zhì)材料起隔離、骨架和絕熱的作用。固體絕熱渣在結(jié)晶器內(nèi)鋼液面上熔化后形成多層結(jié)構(gòu)，能充分發(fā)揮保護(hù)渣的各項(xiàng)功能。按加工方式和存在的形態(tài)，固體絕熱渣可分為粉末渣和顆粒渣、預(yù)熔型粉末渣和顆粒渣幾大類。預(yù)熔渣具有成分均勻、在熔化過(guò)程中無(wú)分相和化學(xué)反應(yīng)、不易吸潮及玻璃性能良好等優(yōu)點(diǎn)。固體絕熱渣的化學(xué)組成見(jiàn)表。根據(jù)不同鋼種、斷面和澆鑄工藝可作相應(yīng)的調(diào)整和規(guī)范。

性能
熔點(diǎn)
根據(jù)拉速和鋼種的不同，結(jié)晶器保護(hù)渣的熔點(diǎn)可在900～1200℃間變動(dòng)，決定熔點(diǎn)的主要根據(jù)是渣膜隨鑄坯出結(jié)晶器時(shí)要保持液態(tài)。一般將半球點(diǎn)溫度作為熔點(diǎn)的參考溫度。
黏度
黏度是保護(hù)渣最重要性能之一，它與連鑄工藝參數(shù)密切相關(guān)，普遍一致的觀點(diǎn)認(rèn)為，保護(hù)渣的黏度同拉坯速度呈反比關(guān)系，可使結(jié)晶器壁與鑄坯之間渣膜保持一定的厚度。若黏度太大，由于流動(dòng)性不好，渣膜很薄或不連續(xù)，也不利于夾雜物的擴(kuò)散和溶解；黏度太小則將使渣膜太厚而不均勻，影響熱量向結(jié)晶器傳遞。結(jié)晶器保護(hù)渣的黏度可在0．1～1.0Pa·s間變動(dòng)。
熔化速度
保護(hù)渣的熔化速度是確定熔渣層厚度，渣膜厚度和渣耗的重要指標(biāo)，而影響熔化速度的最重要因素是炭質(zhì)材料種類及其含量，隨其含量的增加，熔化速度將減小。適當(dāng)?shù)娜刍�速度�?yīng)能使結(jié)晶器內(nèi)鋼液面上保持6～15mm厚的液渣層，并能形成厚度適當(dāng)?shù)脑�膜。但至今尚無(wú)測(cè)定熔化速度的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

粘結(jié)漏鋼現(xiàn)象
定義
漏鋼是連鑄生產(chǎn)中重大的生產(chǎn)事故，是需要極力避免的。近年來(lái)，由于生產(chǎn)工操作水平的提高，漏鋼預(yù)報(bào)警的應(yīng)用以及結(jié)晶器保護(hù)渣的持續(xù)改進(jìn)，漏鋼率大大降低，但是仍不可避免。
漏鋼的種類一般有裂紋漏鋼、開(kāi)澆漏鋼、懸掛漏鋼、夾雜物漏鋼、粘結(jié)漏鋼等，但以粘結(jié)漏鋼所占的比重為最大。而粘結(jié)漏鋼往往與結(jié)晶器保護(hù)渣有很大關(guān)系。 [2]
原因
導(dǎo)致粘結(jié)漏鋼的原因很多，保護(hù)渣方面的有：
①保護(hù)渣性能不良，不能很好的流入坯殼與銅板之間形成潤(rùn)滑；
②結(jié)晶器壁上形成較大渣圈，阻礙了液渣的正常流入，起不到潤(rùn)滑和傳熱作用；
③結(jié)晶器內(nèi)液面波動(dòng)過(guò)大，彎月面處液渣層斷層，造成銅板與坯殼之間渣膜斷裂，潤(rùn)滑不好；
④保護(hù)渣吸附較多脫氧產(chǎn)物或非金屬夾雜導(dǎo)致變性，使其粘度上升，不能很好流入銅板與坯殼之間形成潤(rùn)滑；
⑤鋼水溫度偏低時(shí)，保護(hù)渣化渣不良，使熔渣粘度上升，造成流入不足。

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