1、结晶器保护渣作用及在结晶器内的行为介绍一、保护渣的作用连铸浇铸过程中结晶器内的保护渣通常具有绝热保温,防止氧化,吸收夹杂物,润滑和改善传热的作用。二、保护渣在结晶器内的行为1、绝热保湿,防止钢液面结壳。在高温钢液面上加入低熔点的保护渣,一般要求保护渣形成液渣层、烧结层和原渣层三层结构。由于钢液面上加入低熔点的保护渣并被保护渣覆盖,同钢液接触的保护渣很快就被熔化形成液渣层,靠近液渣层的保护渣还没达到熔化温度时,已被烧结形成过渡层,在过渡层的上面是原渣层,由于使用中液渣层不断消耗,过渡层不断被熔化,原渣层不断被烧结,因此连铸生产中要不断地补加保护渣。而使其保持三层结构。有人测定过保护渣三层温度,液
2、渣层温度较高,同钢液温度相近,烧结层在 800900左右,原渣层 400500。钢液面上加入保护渣,钢水扩散的热量是通过渣层传到表面的,比裸露钢液面散热小 10 倍,可以减少大量的热损失,防止钢液面结壳。2、隔绝空气防止二次氧化钢液面受保护渣均匀覆盖后,空气就不能直接与钢液接触,而是要通过保护渣的扩散,才能达到钢液面,而钢液面上复盖液渣层,可有效地防止渣-钢界面氧的扩散,加之保护渣中加入的碳会受热分解,溢出气体可驱赶弯月面的空气。3、吸收钢水中的夹杂物在结晶器内,由于注流的对流作用,钢液中的夹杂物上浮到表面同液渣接触。因此,在设计保护渣的配方中,要求保护渣具有良好的吸收溶解夹杂物的能力。通常认
3、为,粘度低夹杂物溶解速率增加,液渣的高碱度,低 SIO2 AI2O3 高 NA2O CAF2有利于提高夹杂物的溶解度。4、渣膜的润滑作用由于结晶器内钢水表面张力和铜壁的冷却作用,形成了向内弯曲的凝固壳,加之结晶器振动和气隙的毛细管的作用,可把弯月面上的液渣吸入坯壳并与铜壁的气隙形成渣膜,起润滑作用、润滑的好坏主要决定于:(1)液体渣和弯月面钢水润湿角90,说明液体渣铺展在钢水面上。(2)液渣粘度:正常操作条件下,铜板壁面温度300,而凝固坯壳表面温度约有 1150渗入的渣膜靠近铜板为固体,靠近板坯表面为液体,在板坯与铜板之间提供了润滑。由于渣子粘度与温度有关,也就是靠近铜板温度低、渣膜为粘度高的固体层,而靠近板坯表面因为温度高渣膜是流动性的,板坯表面与铜板之间相对运动产生渣膜层的剪切力。当剪切力超过一定限度时,会使局部渣膜破裂坯壳产生裂纹,要减少剪切力,可以降低渣子粘度,减少速度的变化。因此,必须根据拉速选择合适的渣子粘度。5、改善结晶器传热结晶内坯壳的收缩产生了气隙,使热阻增加,导出热流减少,如果气隙内充满均匀渣膜,气隙热阻减少将改善传热,凝固坯壳均匀生长。