CSP薄板坯连铸低碳钢结晶器保护渣的研究

高拉速薄板坯连铸保护渣与常规板坯连铸保护渣在物理性能上有较大差异，通过对保护渣理化性能、熔化特性的研究，确定了适合高拉速薄板坯低碳钢连铸用保护渣的理化指标。     

连铸保护渣性能研究进展

连铸保护渣性能直接影响钢材表面质量。本文综述了保护渣化学组成、保护渣矿物组成、保护渣熔化性能、保护渣熔渣池深度性能、保护渣熔渣的渗入和均匀性、高拉速连铸保护渣的研制、保护渣熔渣的黏度性能的研究技术成果及应用。     

薄板坯连铸保护渣的研制及使用

通过对保护渣理化性能、熔化特性的基础研究，确定了适合高拉速薄板坯连铸用保护渣的组成及成分范围。利用数值仿真建立的传热数学模型确定的保护渣熔化温度，粘度被实践证明是合理的，这为保护渣的研究提供了理论依据。通过工业性试验的应用证明所研制的保护渣系能满足薄板坯连铸的需要，使用效果良好，为我国高速连铸用保护渣的配制提供了方向。     

冷轧薄板表面缺陷成因研究及控制

用Aspex扫描电镜分析了某钢厂在高拉速连铸下生产的冷轧薄板表面缺陷特征及成因。结果表明:高拉速连铸条件下生产的冷轧板缺陷中,簇群状Al2O3、"氩气泡+Al2O3"和结晶器保护渣是引起冷轧板缺陷的主要原因。其中,结晶器保护渣卷渣占主要部分。通过在高拉速连铸中使用FC结晶器,优化了浸入式水口结构,使后续的冷轧板缺陷的发生率从3.0%降至1.5%。     

高速连铸保护渣的物化性能分析

高速连铸保护渣的物化性能不同于普通连铸，应具有低粘度、低结晶温度、低软化及熔融温度、较快的熔化速度以及合适的碱度和化学成分等特性，以满足高拉速的需要，减少生产事故，提高铸坯质量。以中碳包晶钢为例，设计并试验了不同的保护渣方案，提出了改进意见。     

浅析连铸保护渣的冶金特性及在马钢的选用

概述了连铸保护渣的基本特性，并根据马钢保护渣的应用情况，设计分析了高拉速板坯、方坯、圆坯、异型坯和薄板坯连铸用保护渣的选用原则。     

高拉速条件下中碳钢连铸用保护渣的性能研究

高拉速连铸技术因其高效生产的优点而备受人们关注,其中典型的紧凑型带钢连铸技术的连铸速度普遍提高至3～6 m/min,甚至达9 m/min。因高拉速连铸技术的拉坯速度提高,导致结晶器内部许多参数发生了改变,使得该工艺对保护渣的要求也变得颇为严苛。针对紧凑型带钢连铸连轧生产中碳钢所用保护渣开展了研究,并与传统低拉速连铸保护渣的理化性能进行对比。研究结果表明:中碳钢高拉速连铸用保护渣相比低拉速连铸用保护渣需要有更好的润滑性能,1 300℃时的黏度应低于0.086 Pa·s(拉速3.5 m/min);因高速拉坯,结晶器内壁与初始钢坯之间的热流大大增加,为避免过快的传热导致铸坯缺陷则需采用控热能力更均匀更强的保护渣。     

宝钢研制成功高拉速连铸保护渣技术

最近,由宝钢自主开发的高拉速连铸保护渣技术取得成功。应用此项技术，可使超低碳钢连铸生产平均拉速提高0.2m／min,为企业稳定物流、提高产量、实现效益最大化提供有利条件。     

高拉速连铸保护渣的理化性能研究

高拉速连铸工艺要求连铸保护渣的溶化温度应适当降低，熔化速度应适当增大、粘度适当减小、凝固温度应适当降低、Al2O3吸收速率应适当增大。连铸保护渣的理化性能可以通过调整基料渣系的化学成分和骨架粒子的类型和含量而改变。利用溶化温度、凝固温度、粘度、Al2O3吸收速率与化学成分之间的关系，可以预测连铸保护渣的溶化性能、粘性特征和夹杂物吸收能力。     

炼钢保护渣应用探讨

本文分析了常规板坯连铸结晶器、薄板坯连铸结晶器、方坯连铸结晶器和高拉速连铸结晶器的连铸特点及对结晶器保护渣性能的要求。     

超低碳钢连铸结晶器用保护渣的超细复合处理

利用机械化学原理对连铸结晶器用保护渣进行超细复合处理,在保护渣微颗粒表面上生成微量碳化硅高熔点材料,可有效地延缓保护渣熔化速度,大幅度减少保护渣中外加碳含量,避免超低碳钢铸坯增碳.     

Effects of MnO on Crystallization,Melting, and Heat Transfer of CaO-Al2O3-Based Mold Flux Used for High Al-TRIP Steel Casting

An investigation was carried out to study the effect of MnO on crystallization, melting, and heat transfer of lime-alumina-based mold flux used for high Al-TRIP steel casting, through applying the infrared emitter technique (IET) and the double hot thermocouple technique (DHTT). The results of IET tests showed that MnO could improve the general heat transfer rate through promoting the melting and inhibiting the crystallization of mold flux; meanwhile the radiative heat flux was being attenuated. DHTT experiments indicated that the crystallization fraction, melting temperature of mold flux decreased with the addition of MnO. The results of this study can further elucidate the properties of the CaO-Al₂O₃ slag system and reinforce the basis for the application of lime-alumina system mold fluxes for casting high Al steels.     

惰性气氛和还原剂对低碳连铸保护渣熔速的影响

分别测定了不同碳质材料（石墨和活性炭）和不同碳质量分数（2．6％-3．2％）的低碳连铸保护渣在空气中和在氩气中的熔化速度,结果是在有惰性气体保护下的熔化速度远小于一般在空气中的熔化速度。文中还分别研究了3种还原剂（Si—Ca合金粉、Si—Al-Ca-Ba合金粉、Al粉）对同一种低碳（碳质量分数为2．6％）连铸保护渣熔化速度的影响,结果是加入还原剂的熔化速度远小于不加还原剂的熔化速度,其中Al对降低熔化速度的作用相对最大。     

低碳钢薄板坯高速连铸保护渣研究与优化

 针对低碳钢薄板坯高速连铸过程中保护渣液渣层过薄、黏结报警频发、铸坯表面纵裂纹过多等问题,在充分考虑高拉速下低碳钢凝固收缩特性的基础上,确定了保护渣润滑与传热性能的优化方向并开展了工业试验。将保护渣碱度从1.10提高到1.30,Li₂O质量分数从0.57%提高到1.06%,Na₂O质量分数从5.48%提高到8.16%,碳质量分数由7.71%降低到6.72%。对2种保护渣的流变性能和渣膜3层结构进行了深入研究,发现优化后保护渣渣膜中的液渣层比例增加,渣膜润滑系数α增大;同时,渣膜中的结晶层比例也有一定程度的提高,渣膜热阻系数β增大,从而使保护渣的润滑性能和控制传热能力均得到改善。从矿相分析结果看出,保护渣碱度的提高在一定程度上会促进硅灰石的析出,导致渣膜结晶率提高、热阻增大,进而起到控制传热的目的。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了黏结和裂纹的产生,生产效率和铸坯质量均得到显著提高。     

包晶钢连铸用保护渣性能优化

针对包晶钢的凝固特点,分析了浇注包晶钢用保护渣应具备的理化性能,并结合国内某厂情况,优化了其连铸用保护渣的理化性能,现场使用效果良好,能够为浇注包晶钢合理选择保护渣提供理论指导。结果表明,该钢种保护渣应具有合理的粘度、液渣层厚度〉10 mm、较高的结晶温度和适宜的熔化温度及熔速。     

The effect of in-situ dynamic mold flux melting and crystallization on heat transfer in continuous casting

A mold flux is widely used to modify heat transfer rates in continuous casting,and crystallization of the mold flux has been identified as a primary factor that influences heat flux from the strand to the mold.As the harsh environment and the very high transient nature of the mold caster,the study of dynamic mold flux melting and crystallization as well as their effects on heat transfer has not been conducted widely.By using an infrared radiation emitter,a high level heat flux was applied to a copper mold covered with solid mold flux disk to simulate the heat transfer phenomena in continuous casting.By this technique it is possible to have a liquid layer,a crystalline layer and a glassy layer in contact with one another and,by varying the energy input,it is possible to study the dynamic nature of the film and its effect on the heat transfer rate.A general heat transfer model was also developed to allow the prediction of the effect of varying the thickness of the three potential layers in the flux film.     

优化保护渣提高超低碳IF钢表面质量

 通过优化调整保护渣成分,保护渣熔点由1 222降至1 188 ℃,黏度由0.26提高到0.32 Pa·s,并进行工业试验,利用Aspex对铸坯不同部位大于2 μm的夹杂进行检测,发现铸坯边部和1/4宽、1/2宽、1/2厚度位置夹杂物均有所降低,同时热轧板卷表面临时封锁率由4.51%降低至2.55%。对采用改进保护渣后铸坯中不同部位夹杂物降低的原因进行分析,研究了保护渣吸附不同质量分数Al2O3夹杂后,保护渣熔化温度、黏度的影响规律,发现当添加Al2O3为12%时,保护渣A熔化温度最高至1 259 ℃;保护渣B熔化温度为1 203 ℃,保护渣A与B的黏度分别为0.79和0.59 Pa·s,黏度过大不利于吸附Al2O3夹杂。     

304不锈钢连铸过程中结晶器渣圈形成机制

 在连铸过程中,结晶器易结渣圈是造成铸坯产生缺陷的主要原因之一。对304不锈钢板坯连铸过程中结晶器保护渣原渣、距开浇60 min时的液渣和渣圈的化学组成、理化性能、结晶矿相以及渣圈形貌结构进行对比分析。结果表明,连铸过程中TiO2和Cr2O3从钢液进入液渣生成高熔点氧化物,使液渣和渣圈的完全熔化温度和黏度显著增大,碱度、转折温度降低。液渣与渣圈的物相以枪晶石和钙铝黄长石为主。高熔点相钙铝黄长石的大量析出以及TiO2和Cr2O3进入液渣使液渣黏度增大是渣圈形成并长大的重要原因。     

高速连铸结晶器内凝固传热行为及其均匀性控制

从分析高拉速包晶钢板坯连铸结晶器内凝固传热行为特征入手,首先阐明拉速对结晶器内的界面热阻、凝固坯壳的温度与应力分布的影响规律,研究发现拉速超过1.6 m·min?1时,界面热阻明显增加,拉速由1.4 m·min?1提升至1.6 m·min?1和1.8m·min?1时,出结晶器坯壳厚度相应减少约10%,其发生漏钢的危险不断增加;在此基础上,阐述了结晶器的内腔结构、保护渣、振动与液面控制等控制结晶器内坯壳凝固均匀性的相关技术。要实现高速连铸,首要应考虑结晶器内腔结构的优化设计,使其能更好地迎合凝固坯壳的生长,研制适合包晶钢等凝固特点的专用连铸保护渣至关重要,铸坯鼓肚控制也是保障高拉速液面稳定的关键。