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保護渣是連鑄生產中重要的輔助材料。伴隨著中國煉鋼連鑄技術的發展，保護渣技術也得到了不斷的進步。但在目前鋼市競爭激烈的背景下，連鑄正以專業化、恒拉速、高質量、多品種等特征進行全面的技術提升。中國的保護渣技術能否滿足連鑄技術全面提升的需要，這是連鑄生產廠和保護渣研究者、制造商都普遍關心的問題。

保護渣是連鑄生產中重要的輔助材料。伴隨著中國煉鋼連鑄技術的發展，保護渣技術也得到了不斷的進步。但在目前鋼市競爭激烈的背景下，連鑄正以專業化、恒拉速、高質量、多品種等特征進行全面的技術提升。中國的保護渣技術能否滿足連鑄技術全面提升的需要，這是連鑄生產廠和保護渣研究者、制造商都普遍關心的問題。中國連鑄保護渣技術的優勢是什么、制約產品質量穩定提高和技術發展的環節在哪里、面對復雜的品種和連鑄工藝以及眾多保護渣供應商連鑄生產廠又該如何選擇保護渣。

連鑄生產要實現優質高效，甚至實現無缺陷坯的熱送熱裝，正確選擇和使用保護渣是非常必要的。但.基本的問題，還得首先弄明白保護渣的作用，以及在紛繁復雜的品種和連鑄工藝條件下，如何來保證保護渣功能的正常發揮。

連鑄保護渣澆注技術自20 世紀60 年代問世以來，依次經歷了60 年代的初步探索，70 年代的迅速成形，80 年代的技術拓展，90 年代的理論成熟，逐步進入了21 世紀的精準化、系列化時代。連鑄保護渣的應用促使連鑄鋼品種、連鑄斷面種類、連鑄坯質量以及連鑄生產率得以大幅度的擴展和提高，因而早已成為不可或缺的冶金輔助材料。

加入結晶器鋼液面的保護渣，在鋼水釋放的熱量作用下，逐漸升溫并發生燒結、熔化，在結晶器鋼液面上形成雙層、3 層或多層的渣層結構。由于鑄坯以一定的拉坯速度向下運動以及結晶器上下振動，產生負滑脫運動，產生壓差將熔渣吸入結晶器和坯殼之間，在結晶器壁的冷卻下，靠結晶器壁側凝固形成玻璃體或結晶體的固態渣膜，靠坯殼一側維持液渣的狀態。隨著結晶器振動和拉坯的進行，液渣和固渣膜被帶出結晶器下口，在二冷水沖擊作用下與鑄坯分離，由此完成保護渣的消耗過程。保護渣從加入到離開結晶器這一過程中所發揮的作用可歸結為：

（1）防止鋼液二次氧化

中間包注流進入結晶器，由于注流的沖擊作用，使結晶器內金屬表面不斷更新。當保護渣加入到結晶器內鋼液面時迅速形成液渣層、燒結層和固渣層，并均勻地鋪展在鋼液面上使之與空氣隔絕，從而有效地阻止空氣進入到鋼液中，防止鋼液二次氧化。

（2）絕熱保溫減少鋼液熱損失

鋼液表面的凝固和彎月面初生坯殼的提前凝固對鑄坯表面將產生不良的影響。因為鋼液中的上浮夾雜物有可能被凝固的鐵的結晶體捕集，形成一個有金屬和氧化物組成的硬殼結構，它被卷入坯殼后能造成嚴重的缺陷。渣的保溫作用通過覆蓋在鋼液面上的具有溫度低、體積密度小的固渣層來實現。因此適當增加固渣層的厚度，可以提高渣的絕熱保溫性能，并使液渣層的溫度升高。但過厚的固渣層會延長保護渣在高溫下的燒結時間，導致結團和渣條嚴重危害連鑄生產的風險。

（3）吸收和溶解非金屬夾雜物

進入結晶器的鋼液不可避免地帶入非金屬夾雜物，此外結晶器內鑄坯液相穴內上浮到鋼液彎月面的夾雜物有可能被卷入坯殼形成表面和皮下夾雜缺陷。從熱力學的觀點來看，硅酸鹽渣系能吸收和溶解此類非金屬夾雜物，但其溶解速度受到許多因素的影響。在大力實施經濟潔凈鋼生產模式下，鋼水中夾雜雖然減少，但進入保護渣后對熔渣性能有影響，希望保護渣的性能變化要控制在連鑄工藝許可范圍之內。

（4）在結晶器壁和坯殼之間起潤滑作用

凝固的坯殼與結晶器銅壁之間需要一層性狀合適、厚度均勻的液渣來減小固—固摩擦力。鋼液面上的液渣層源源不斷地為坯殼和結晶器壁間提供潤滑劑。為了保證液渣不斷供給，彎月面處必須保持通暢，而且為了使潤滑作用充分發揮，液渣要具有玻璃態的性能，液渣內不應有高熔點晶體析出。澆鑄時鑄坯的向下運動和結晶器的振動使液渣在結晶器壁和坯殼之間形成渣膜，為減小摩擦力，必須保持一定的液渣消耗。

（5）改善和控制鑄坯與結晶器之間的傳熱

資料表明，空氣的導熱系數約為0.09 W/(m·K),而渣膜約為1.2 W/(m·K)。坯殼在凝固過程中由于體積收縮而使其與結晶器之間產生氣隙，從而熱阻增加，使得結晶器中下部傳熱減慢，不利于坯殼厚度的快速增加而提高拉速以提高生產率。但另一方面，在彎月面區域氣隙非常小，渣膜傳熱能力太強，初生坯殼受到的不均勻冷卻作用大而厚度變得不均勻，加上因流場和溫度場的不均勻導致初生坯殼厚度不均勻性更強，并且因包晶反應等造成的組織應力，可能在鑄坯表面和皮下產生裂紋。特別是對于軋制中厚板的鑄坯，即使是未暴露的鑄坯皮下裂紋，在軋制厚規格鋼板時也容易殘留在鋼板上，導致清理量大甚至報廢率高；而厚板坯生產因斷面大彎月面容易出現低溫區，又容易發生粘結。所以如何有效協調控制彎月面區域的傳熱和保證對鑄坯的潤滑是一項非常迫切解決的問題。但國內外在該方面的控制技術此前仍難于滿足穩定生產的需要。

要保證連鑄工藝順行和生產無缺陷鑄坯，除了要協調發揮保護渣自身功能外，控制好連鑄工藝條件也同樣重要。