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保护渣的"三层结构"是什么？

发布时间：

2021-09-02

在连铸生产中，除了小截面铸坯外，大多采用保护渣(带浸入式水口)。实践证明，该工艺是保证板坯质量和正常运行的重要条件之一。20世纪70年代初，该技术在国内成功应用于板坯连铸，解决了板坯纵向裂纹问题，随后逐步推广应用。近年来，一系列保护渣相继问世，开发了一些特殊钢连铸保护渣，为我国连铸的进一步发展创造了必要条件。

　　为了充分发挥模具粉末的五大功能，需要使加入模具的粉末形成“三层结构”。形成“三层结构”的关键是控制保护渣粉的熔化速度，也就是说加到钢表面的渣粉不要一下子熔化成液体，而要逐渐熔化。由于这个原因，碳颗粒通常被添加到保护渣中作为熔化速率的调节剂。

　　控制碳粒子熔化速度的速度取决于添加的碳粒子的类型和数量。碳是耐高温材料，很细的碳粉吸附在渣粒周围，使渣粒相互分离，阻碍渣料之间的接触和融合，减缓熔化速度。如果添加的碳粉不足，渣层温度还没有达到渣的烧结温度，碳粒烧坏，烧结层发达，熔化速度过快，液态渣层过厚。如果加入过多的碳粉，炉渣完全熔化后仍有部分碳粒存在，会使烧结层收缩，使烧结层过薄。当碳粉量适中时，部分碳粒在烧结层中被烧除，剩余的熔渣被碳粒有效控制，从而可获得合适厚度的烧结层液态熔渣层。

　　碳材料包括石墨和炭黑。石墨颗粒较粗，粒径为60~80μm，分离性和阻滞性较差，但初始氧化温度较高(约560℃)，氧化速度较慢，在高温区控制熔化速率的能力较强。炭黑具有无定形结构，颗粒细小(0.06~0.10μm)，分离阻滞性强，初始氧化温度低(500℃)，氧化速度快。因此，炭黑在渣层低温区控制熔化速度的能力较强，但在高温区控制效率较低。即使增加剂量，其改善效果也有限。

　　一般碳粉的加入量为4~7%。