唐強(qiáng)

【摘 要】連鑄保護(hù)渣技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高我國(guó)鋼鐵鑄造質(zhì)量起到了重要技術(shù)支持作用。因此技術(shù)人員從當(dāng)前我國(guó)連鑄保護(hù)渣在連鑄保護(hù)中應(yīng)有的作用，技術(shù)應(yīng)用與研究現(xiàn)狀以及發(fā)展需求三個(gè)方面開(kāi)展了相關(guān)技術(shù)研究。

【關(guān)鍵詞】連鑄保護(hù)渣；應(yīng)用研究現(xiàn)狀；發(fā)展需求

隨著我國(guó)鋼鐵鑄造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，鋼鐵連鑄技術(shù)質(zhì)量要求也在不斷提升。因此提高鋼鐵連鑄技術(shù)質(zhì)量，提高連鑄技術(shù)水平也成為了鑄造技術(shù)研究的重要內(nèi)容。在這一研究中，保護(hù)渣作為連鑄中重要的輔助材料，其在我國(guó)連鑄技術(shù)研究中占據(jù)著重要位置。因此我們以中國(guó)連鑄保護(hù)渣應(yīng)用作用為切入點(diǎn)，開(kāi)展了保護(hù)渣應(yīng)用現(xiàn)狀與需求研究。

一、鋼鐵連鑄中保護(hù)渣應(yīng)用主要作用

在鋼鐵連鑄作業(yè)中，保護(hù)渣的作用主要包括了以下幾點(diǎn)。一是在鑄造過(guò)程中，加入保護(hù)渣可以在鋼液表面形成隔絕層，避免了鑄造鋼液與空氣發(fā)生二次氧化反應(yīng)。二是利用保護(hù)渣形成的固渣層起到保溫作用，避免鑄造鋼液提前凝固問(wèn)題的出現(xiàn)。三是利用保護(hù)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(jié)晶器壁與鑄造件坯殼之間形成潤(rùn)滑層，進(jìn)而降低兩者之間摩擦力。五是利用保護(hù)渣傳熱特征改善鑄造件與結(jié)晶器傳熱性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳熱性能的有效控制。

二、我國(guó)目前連鑄保護(hù)渣應(yīng)用與研究現(xiàn)狀

在我國(guó)鋼鐵鑄造技術(shù)發(fā)展中，連鑄保護(hù)渣技術(shù)的應(yīng)用是從上世紀(jì)60～70年代開(kāi)始研究與應(yīng)用。目前我國(guó)這一技術(shù)的應(yīng)用水平已經(jīng)能滿(mǎn)足我國(guó)連鑄生產(chǎn)的整體需求。但是在實(shí)際技術(shù)研究中，我國(guó)目前保護(hù)渣技術(shù)缺乏深入研究，因此對(duì)我國(guó)目前部分優(yōu)質(zhì)與特殊鋼材連鑄生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生了不力影響。目前我國(guó)連鑄保護(hù)渣生產(chǎn)與研究的應(yīng)用現(xiàn)狀包括了以下幾點(diǎn)。

（一）中國(guó)連鑄保護(hù)渣生產(chǎn)應(yīng)用情況

在我國(guó)當(dāng)前的連鑄保護(hù)渣生產(chǎn)主要包括了國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外投資企業(yè)兩種生產(chǎn)類(lèi)型。首先是我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)連鑄保護(hù)渣生產(chǎn)過(guò)程中，由于研發(fā)意識(shí)薄弱問(wèn)題，因此其技術(shù)研發(fā)過(guò)程一般都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累和解剖分析開(kāi)展，缺乏高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。這一問(wèn)題導(dǎo)致了我國(guó)保護(hù)渣研發(fā)速度難以適應(yīng)連鑄技術(shù)發(fā)展水平。其次在國(guó)外投資企業(yè)保護(hù)渣生產(chǎn)中，其主要的配方、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)、生產(chǎn)與管理等主要來(lái)自于國(guó)際相關(guān)企業(yè)。因此其產(chǎn)品質(zhì)量與服務(wù)較為穩(wěn)定，且生產(chǎn)價(jià)格中也具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際生產(chǎn)中也存在一定的劣勢(shì)，如鑄造企業(yè)新產(chǎn)品、新工藝開(kāi)發(fā)中，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)節(jié)奏較慢，進(jìn)而影響了我國(guó)連鑄工藝發(fā)展速度。

在我國(guó)目前鋼鐵鑄造實(shí)踐應(yīng)用中，保護(hù)渣的應(yīng)用基本可以滿(mǎn)足鋼鐵連鑄生產(chǎn)中滿(mǎn)足澆筑中能澆鋼、少漏鋼的技術(shù)要求。但是在實(shí)際的生產(chǎn)中，依然存在一定的技術(shù)問(wèn)題。這些問(wèn)題主要主要包括了以下幾點(diǎn)，一是連鑄生產(chǎn)中無(wú)缺陷鑄坯無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化穩(wěn)定生產(chǎn)，影響了連鑄生產(chǎn)的規(guī)?；欢窃诔裏掍撨B鑄工藝應(yīng)用中依然需要開(kāi)展相關(guān)的匹配優(yōu)化研究；三是連鑄保護(hù)渣原材料生產(chǎn)過(guò)程依然需要開(kāi)展相關(guān)研究。其主要的研究包括了保護(hù)渣構(gòu)成與生產(chǎn)工藝優(yōu)化；相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)研究；保護(hù)渣生產(chǎn)與使用中的檢測(cè)與模擬研究等。

（二）當(dāng)前我國(guó)連鑄保護(hù)渣研究主要內(nèi)容

為了提高我國(guó)連鑄保護(hù)渣技術(shù)水平，技術(shù)人員結(jié)合國(guó)際先進(jìn)理論與多年保護(hù)渣應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展了相關(guān)的技術(shù)研究。目前我國(guó)連鑄保護(hù)渣研究的主要內(nèi)容包括了以下幾點(diǎn)。

1、鑄造中鋼水包晶反應(yīng)以及凝固收縮特性預(yù)測(cè)研究

在連鑄過(guò)程中，技術(shù)人員如果無(wú)法對(duì)鋼水包晶反應(yīng)以及凝固收縮特性進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，其制定結(jié)晶器錐度技術(shù)數(shù)據(jù)以及冷卻制度就缺乏技術(shù)數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而影響了保護(hù)渣的選擇。但是傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)技術(shù)，容易受到鋼材中錳、鈦、鋁等元素影響，造成了預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。因此預(yù)測(cè)技術(shù)的研究就成為了我們技術(shù)研究的重要內(nèi)容。在這一研究中技術(shù)人員以相圖計(jì)算為基礎(chǔ)，結(jié)合鋼液凝固偏析數(shù)據(jù)以及其鋼材形態(tài)的冷卻速度，形成了鑄造中鋼水凝固收縮預(yù)測(cè)模型。目前這一預(yù)測(cè)模型在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)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(shí)技術(shù)人員還根據(jù)這一模型提出了用于實(shí)際生產(chǎn)使用的鋼材裂紋敏感指數(shù)（R v），用于不同鋼材連鑄中預(yù)測(cè)的微調(diào)與控制。

2、如何有效控制連鑄保護(hù)渣與鋼水反應(yīng)性研究

如何做好保護(hù)渣與鋼水反應(yīng)性控制，避免特殊鋼材（如高鈦、高稀土含量鋼）連鑄中保護(hù)渣出現(xiàn)大量還原，進(jìn)而影響連鑄質(zhì)量以及漏鋼問(wèn)題的出現(xiàn)，也是保護(hù)渣應(yīng)用研究的重要內(nèi)容。在這一研究中技術(shù)人員采用了計(jì)算分析技術(shù)方法。其計(jì)算的主要內(nèi)容包括了保護(hù)渣各組元與鋼水成分之間的反應(yīng)自由能與鑄造中各組分對(duì)熔渣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響兩個(gè)主要內(nèi)容。在實(shí)際生產(chǎn)中研究者發(fā)現(xiàn)，這一技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)保護(hù)渣與鋼水反應(yīng)的穩(wěn)定性起到了重要的支持作用。

3、新技術(shù)解決吸收夾雜以及避免卷渣問(wèn)題產(chǎn)生研究

在傳統(tǒng)超低碳和低碳鋼澆鑄過(guò)程中，做好吸收夾雜技術(shù)以及避免生產(chǎn)中卷渣問(wèn)題的產(chǎn)生，一直是技術(shù)研究的重要內(nèi)容。為了解決這些技術(shù)問(wèn)題，技術(shù)人員在連鑄工藝上中應(yīng)用了高潔凈化生產(chǎn)技術(shù)、結(jié)晶器流場(chǎng)電磁控制技術(shù)等措施進(jìn)行了技術(shù)應(yīng)對(duì)研究。其主要的技術(shù)研究?jī)?nèi)容包括了以下幾點(diǎn)。一是如何利用高潔凈度技術(shù)替代傳統(tǒng)的低黏度路線技術(shù)，做好鋼鐵鑄造件的吸收夾雜。二是如何做好連鑄中的流場(chǎng)因素控制工作，提高保護(hù)渣黏度連鑄中的保護(hù)效果。三是利用提高鋼水過(guò)熱度、提高保護(hù)渣堿度、密排輥等主要技術(shù)，都是解決這些技術(shù)問(wèn)題的主要方法。

4、如何實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)渣膜傳熱與潤(rùn)滑效果矛盾協(xié)調(diào)技術(shù)處理

在連鑄保護(hù)渣應(yīng)用中，結(jié)晶器內(nèi)渣膜傳熱與潤(rùn)滑效果矛盾的協(xié)調(diào)也是技術(shù)研究的重要組成部分。經(jīng)過(guò)技術(shù)研究，技術(shù)人員首先采用多組分熔渣選分結(jié)晶原理，有效的實(shí)現(xiàn)了連鑄中減弱傳熱要求；其次利用化學(xué)措施控制析晶后殘余液渣成分，可以很好的提高潤(rùn)滑效果。這一技術(shù)的應(yīng)用有效的解決了兩者間的技術(shù)矛盾，實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)技術(shù)要求。

（三）實(shí)踐技術(shù)研究主要內(nèi)容

1、保護(hù)渣基礎(chǔ)理論與生產(chǎn)質(zhì)量控制

在保護(hù)渣生產(chǎn)中，如何更好的配置熔渣成分，確保保護(hù)渣的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的理論研究，以及保護(hù)渣生產(chǎn)中的質(zhì)量控制，一直是連鑄保護(hù)渣研究的重要內(nèi)容。如在基礎(chǔ)理論研究中，如何做好非硅酸鹽類(lèi)保護(hù)渣在高溫熔融態(tài)以及降溫凝固過(guò)程中，保護(hù)渣結(jié)構(gòu)性能變化控制研究，就是這一研究的重要內(nèi)容。而在生產(chǎn)質(zhì)量控制研究中，其主要內(nèi)容包括了提高保護(hù)渣質(zhì)量控制機(jī)制；做好特殊保護(hù)渣創(chuàng)新開(kāi)發(fā)；保護(hù)渣生產(chǎn)設(shè)備工藝技術(shù)研究等。

2、保護(hù)渣在連鑄生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

連鑄保護(hù)渣在生產(chǎn)中的應(yīng)用研究主要包括了以下的三個(gè)主要內(nèi)容。一是連鑄生產(chǎn)工業(yè)化現(xiàn)場(chǎng)中，保護(hù)渣結(jié)晶與潤(rùn)滑特性相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)研究。其主要的研究?jī)?nèi)容是如何建立高效準(zhǔn)確的保護(hù)渣功能。二是如何做好連鑄保護(hù)渣成分性能監(jiān)測(cè)，以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用中效果評(píng)價(jià)方法規(guī)范化。三是做好連鑄工藝與保護(hù)渣匹配技術(shù)研究。

三、我國(guó)未來(lái)連鑄保護(hù)渣技術(shù)發(fā)展研究

在我國(guó)連鑄保護(hù)渣技術(shù)發(fā)展中，其未來(lái)的研究方向主要包括了以下幾點(diǎn)：一是如何在鋼材與連鑄技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，建立和完善保護(hù)渣系列化體系，并建立相關(guān)的檢測(cè)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及使用管理制度。二是加大新型、特殊性能保護(hù)渣創(chuàng)新開(kāi)發(fā)研究，為我國(guó)連鑄技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)支持。

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