混合型保护渣的研究+文献综述(3)
（3）按保护渣的形成和组成差别可分为：发热渣、绝热渣、烧结型和预熔型。发热渣在熔化时能产生大量热量，可改善结晶器钢液面的热状况，减少熔渣层的形成时间，但可能会产生大量烟气，不利工人操作，而且由于渣中氧化剂的加入会增加钢液表面的含氧量。绝热渣制作工艺简单，原材料选择余地大，可就地取材，但若原料波动太大、制渣工艺不严格，会导致严重的分熔现象。烧结渣和预熔渣储存期长，化学成分和相成分均匀，因此熔化均匀性好，但生产工艺复杂，成本高，一般多用于合金钢和大型板坯连铸机上。
（4）按其使用特性，根据钢种性质、连铸设备特点和连铸工艺条件可分为各种规格的低碳钢保护渣、中碳钢保护渣、高碳钢保护渣、合金钢保护渣、特种钢专用渣和发热型开浇渣等。发热渣中含有发热材料和氧化材料，在熔化过程中所放出的热量有助于发挥保护渣在钢也表明及弯月面的功能。
1.3 连铸保护渣的工作机理
在连铸生产中，将保护渣加到结晶器内钢液面时，保护渣在钢液的高温作用下，在结晶器中熔化。在钢液表面由上至下一般形成原渣层、烧结层和熔渣层这样的纵向层状结构，如图1.1所示[7]。与钢液直接接触的熔渣层厚度大约为8～15mm，原渣层的厚度一般不小于25mm，在钢液表面上保持稳定的层状结构，对提高铸坯的表面质量是非常重要的[8]。
图1.1 纵向层状结构
铸坯以一定的速度向下运动，结晶器上下振动，钢液表面上的液态渣受到粘滞力的作用，流入结晶器和坯壳之间形成渣膜。此渣膜分为液态和固态横向两种，如图1.2所示。靠近铸坯一侧的是液态渣膜，厚度仅为0.1～0.3mm，它可降低连铸机的拉坯阻力；靠近结晶器壁一侧的是固态渣膜，比液态渣膜厚度高1个数量级[9]，固态渣膜在改善结晶器传热状况方面起主要作用。液态渣不断被消耗，粉渣又不断加入，从而保证钢液面上的保护渣形成稳定的层状结构，保护渣就是这样连续不断地工作着。
图1.2 横向层状结构
1.4 结晶器保护渣的主要理化性能
1.4.1 熔化温度
保护渣是由多种氧化物和氟化物组成的多元体系，因此没有固定的熔化温度，它从熔化开始到熔化终了是温度范围。熔化温度它包括烧结起始温度、软化温度或叫变形温度、半球点温度和流动温度。为了方便起见，统一熔化温度的标准，人们通常把当以一定的升温速度使试样加热到由圆柱形变为半球形时的温度，称为熔化温度，简称为熔点。连铸保护渣的熔化温度，一般认为应低于结晶器内钢液弯月面的温度，也有人主张应比结晶器下段的坯壳温度低50℃。这样控制保护渣的熔化温度的目的在于，使粉渣在弯月面处保持熔融状态，并使结晶器上部铸坯凝固壳表面的渣膜处于粘滞的流动状态，起到充分润滑铸坯的作用。保护渣的熔点过高，熔渣层厚度减小，影响保护渣的润滑能力，可能导致纵向裂纹的出现，甚至可能发生漏钢事故；熔点过低，会影响保护渣的绝热保温性能，导致铸坯表面产生冷皮，横向裂纹等缺陷。
国内外保护渣的研究表明，大多数板坯保护渣的熔化温度控制在1050~1200℃。同本和国内配制的保护渣，其熔化温度一般均低于1200℃，方坯连铸保护渣其熔化温度则有可能有一定的差别。
1.4.2 熔化速度
通常用一定质量的试样在测定温度下完全熔化所需的时间来表示熔化速度。保护渣在结晶器中的熔化速度与渣料的组成及熔化温度有关。熔化速度是保护渣的一个重要指标，它是控制熔渣层厚度、渣膜均匀性和渣耗的主要手段。合适的熔化速度，应使保护渣在结晶器内钢液面上保持一定厚度的熔渣层和粉渣层，充分发挥保护渣的冶金功能。研究表明，熔化速度增加，将增加铸坯皮下夹渣的数量；熔化速度过慢，熔渣层变薄，易导致熔渣卷入铸坯表面和皮下。大量生产实践表明，凡是保护渣的熔化速度过快或者过慢时，都会增加铸坯表面夹渣和纵向裂纹的数量，尤其是在无液面自动控制的情况下，更为明显。