我國連鑄保護渣技術現狀及需求研究

唐強

【摘 要】連鑄保護渣技術的應用對于提高我國鋼鐵鑄造質量起到了重要技術支持作用。因此技術人員從當前我國連鑄保護渣在連鑄保護中應有的作用，技術應用與研究現狀以及發展需求三個方面開展了相關技術研究。

【關鍵詞】連鑄保護渣；應用研究現狀；發展需求

隨著我國鋼鐵鑄造產業的不斷發展，鋼鐵連鑄技術質量要求也在不斷提升。因此提高鋼鐵連鑄技術質量，提高連鑄技術水平也成為了鑄造技術研究的重要內容。在這一研究中，保護渣作為連鑄中重要的輔助材料，其在我國連鑄技術研究中占據著重要位置。因此我們以中國連鑄保護渣應用作用為切入點，開展了保護渣應用現狀與需求研究。

一、鋼鐵連鑄中保護渣應用主要作用

在鋼鐵連鑄作業中，保護渣的作用主要包括了以下幾點。一是在鑄造過程中，加入保護渣可以在鋼液表面形成隔絕層，避免了鑄造鋼液與空氣發生二次氧化反應。二是利用保護渣形成的固渣層起到保溫作用，避免鑄造鋼液提前凝固問題的出現。三是利用保護渣中的硅酸鹽成分有效的吸收和溶解鋼鐵中的非金屬夾雜物。四是在鑄造結晶器壁與鑄造件坯殼之間形成潤滑層，進而降低兩者之間摩擦力。五是利用保護渣傳熱特征改善鑄造件與結晶器傳熱性能，實現對傳熱性能的有效控制。

二、我國目前連鑄保護渣應用與研究現狀

在我國鋼鐵鑄造技術發展中，連鑄保護渣技術的應用是從上世紀60～70年代開始研究與應用。目前我國這一技術的應用水平已經能滿足我國連鑄生產的整體需求。但是在實際技術研究中，我國目前保護渣技術缺乏深入研究，因此對我國目前部分優質與特殊鋼材連鑄生產質量產生了不力影響。目前我國連鑄保護渣生產與研究的應用現狀包括了以下幾點。

（一）中國連鑄保護渣生產應用情況

在我國當前的連鑄保護渣生產主要包括了國內企業與國外投資企業兩種生產類型。首先是我國國內企業連鑄保護渣生產過程中，由于研發意識薄弱問題，因此其技術研發過程一般都是根據經驗積累和解剖分析開展，缺乏高新產品開發能力。這一問題導致了我國保護渣研發速度難以適應連鑄技術發展水平。其次在國外投資企業保護渣生產中，其主要的配方、現場服務、生產與管理等主要來自于國際相關企業。因此其產品質量與服務較為穩定，且生產價格中也具有一定的優勢。但是在實際生產中也存在一定的劣勢，如鑄造企業新產品、新工藝開發中，生產現場技術服務節奏較慢，進而影響了我國連鑄工藝發展速度。

在我國目前鋼鐵鑄造實踐應用中，保護渣的應用基本可以滿足鋼鐵連鑄生產中滿足澆筑中能澆鋼、少漏鋼的技術要求。但是在實際的生產中，依然存在一定的技術問題。這些問題主要主要包括了以下幾點，一是連鑄生產中無缺陷鑄坯無法實現規?；€定生產，影響了連鑄生產的規?；?；二是在除煉鋼連鑄工藝應用中依然需要開展相關的匹配優化研究；三是連鑄保護渣原材料生產過程依然需要開展相關研究。其主要的研究包括了保護渣構成與生產工藝優化；相關生產設備技術研究；保護渣生產與使用中的檢測與模擬研究等。

（二）當前我國連鑄保護渣研究主要內容

為了提高我國連鑄保護渣技術水平，技術人員結合國際先進理論與多年保護渣應用經驗，開展了相關的技術研究。目前我國連鑄保護渣研究的主要內容包括了以下幾點。

1、鑄造中鋼水包晶反應以及凝固收縮特性預測研究

在連鑄過程中，技術人員如果無法對鋼水包晶反應以及凝固收縮特性進行準確預測，其制定結晶器錐度技術數據以及冷卻制度就缺乏技術數據支持，進而影響了保護渣的選擇。但是傳統的預測技術，容易受到鋼材中錳、鈦、鋁等元素影響，造成了預測數據的不準確。因此預測技術的研究就成為了我們技術研究的重要內容。在這一研究中技術人員以相圖計算為基礎，結合鋼液凝固偏析數據以及其鋼材形態的冷卻速度，形成了鑄造中鋼水凝固收縮預測模型。目前這一預測模型在實際生產中已經可以準確預測部分鋼材（主要包括了普通低合金鋼以及大部分高合金鋼）連鑄中包晶凝固收縮情況。同時技術人員還根據這一模型提出了用于實際生產使用的鋼材裂紋敏感指數（R v），用于不同鋼材連鑄中預測的微調與控制。

2、如何有效控制連鑄保護渣與鋼水反應性研究

如何做好保護渣與鋼水反應性控制，避免特殊鋼材（如高鈦、高稀土含量鋼）連鑄中保護渣出現大量還原，進而影響連鑄質量以及漏鋼問題的出現，也是保護渣應用研究的重要內容。在這一研究中技術人員采用了計算分析技術方法。其計算的主要內容包括了保護渣各組元與鋼水成分之間的反應自由能與鑄造中各組分對熔渣結構的穩定性影響兩個主要內容。在實際生產中研究者發現，這一技術對于實現保護渣與鋼水反應的穩定性起到了重要的支持作用。

3、新技術解決吸收夾雜以及避免卷渣問題產生研究

在傳統超低碳和低碳鋼澆鑄過程中，做好吸收夾雜技術以及避免生產中卷渣問題的產生，一直是技術研究的重要內容。為了解決這些技術問題，技術人員在連鑄工藝上中應用了高潔凈化生產技術、結晶器流場電磁控制技術等措施進行了技術應對研究。其主要的技術研究內容包括了以下幾點。一是如何利用高潔凈度技術替代傳統的低黏度路線技術，做好鋼鐵鑄造件的吸收夾雜。二是如何做好連鑄中的流場因素控制工作，提高保護渣黏度連鑄中的保護效果。三是利用提高鋼水過熱度、提高保護渣堿度、密排輥等主要技術，都是解決這些技術問題的主要方法。

4、如何實現結晶器內渣膜傳熱與潤滑效果矛盾協調技術處理

在連鑄保護渣應用中，結晶器內渣膜傳熱與潤滑效果矛盾的協調也是技術研究的重要組成部分。經過技術研究，技術人員首先采用多組分熔渣選分結晶原理，有效的實現了連鑄中減弱傳熱要求；其次利用化學措施控制析晶后殘余液渣成分，可以很好的提高潤滑效果。這一技術的應用有效的解決了兩者間的技術矛盾，實現了協調技術要求。

（三）實踐技術研究主要內容

1、保護渣基礎理論與生產質量控制

在保護渣生產中，如何更好的配置熔渣成分，確保保護渣的結構穩定性的理論研究，以及保護渣生產中的質量控制，一直是連鑄保護渣研究的重要內容。如在基礎理論研究中，如何做好非硅酸鹽類保護渣在高溫熔融態以及降溫凝固過程中，保護渣結構性能變化控制研究，就是這一研究的重要內容。而在生產質量控制研究中，其主要內容包括了提高保護渣質量控制機制；做好特殊保護渣創新開發；保護渣生產設備工藝技術研究等。

2、保護渣在連鑄生產中的應用研究

連鑄保護渣在生產中的應用研究主要包括了以下的三個主要內容。一是連鑄生產工業化現場中，保護渣結晶與潤滑特性相關的檢測技術研究。其主要的研究內容是如何建立高效準確的保護渣功能。二是如何做好連鑄保護渣成分性能監測，以及實現生產應用中效果評價方法規范化。三是做好連鑄工藝與保護渣匹配技術研究。

三、我國未來連鑄保護渣技術發展研究

在我國連鑄保護渣技術發展中，其未來的研究方向主要包括了以下幾點：一是如何在鋼材與連鑄技術發展基礎上，建立和完善保護渣系列化體系，并建立相關的檢測、評價標準以及使用管理制度。二是加大新型、特殊性能保護渣創新開發研究，為我國連鑄技術發展提供技術支持。

【參考文獻】

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