保护渣是连铸生产中重要的辅助材料。伴随着中国炼钢连铸技术的发展，保护渣技术也得到了不断的进步。但在目前钢市竞争激烈的背景下，连铸正以专业化、恒拉速、高质量、多品种等特征进行全面的技术提升。中国的保护渣技术能否满足连铸技术全面提升的需要，这是连铸生产厂和保护渣研究者、制造商都普遍关心的问题。

保护渣是连铸生产中重要的辅助材料。伴随着中国炼钢连铸技术的发展，保护渣技术也得到了不断的进步。但在目前钢市竞争激烈的背景下，连铸正以专业化、恒拉速、高质量、多品种等特征进行全面的技术提升。中国的保护渣技术能否满足连铸技术全面提升的需要，这是连铸生产厂和保护渣研究者、制造商都普遍关心的问题。中国连铸保护渣技术的优势是什么、制约产品质量稳定提高和技术发展的环节在哪里、面对复杂的品种和连铸工艺以及众多保护渣供应商连铸生产厂又该如何选择保护渣。

连铸生产要实现优质高效，甚至实现无缺陷坯的热送热装，正确选择和使用保护渣是非常必要的。但.基本的问题，还得首先弄明白保护渣的作用，以及在纷繁复杂的品种和连铸工艺条件下，如何来保证保护渣功能的正常发挥。

连铸保护渣浇注技术自20 世纪60 年代问世以来，依次经历了60 年代的初步探索，70 年代的迅速成形，80 年代的技术拓展，90 年代的理论成熟，逐步进入了21 世纪的精准化、系列化时代。连铸保护渣的应用促使连铸钢品种、连铸断面种类、连铸坯质量以及连铸生产率得以大幅度的扩展和提高，因而早已成为不可或缺的冶金辅助材料。

加入结晶器钢液面的保护渣，在钢水释放的热量作用下，逐渐升温并发生烧结、熔化，在结晶器钢液面上形成双层、3 层或多层的渣层结构。由于铸坯以一定的拉坯速度向下运动以及结晶器上下振动，产生负滑脱运动，产生压差将熔渣吸入结晶器和坯壳之间，在结晶器壁的冷却下，靠结晶器壁侧凝固形成玻璃体或结晶体的固态渣膜，靠坯壳一侧维持液渣的状态。随着结晶器振动和拉坯的进行，液渣和固渣膜被带出结晶器下口，在二冷水冲击作用下与铸坯分离，由此完成保护渣的消耗过程。保护渣从加入到离开结晶器这一过程中所发挥的作用可归结为：

（1）防止钢液二次氧化

中间包注流进入结晶器，由于注流的冲击作用，使结晶器内金属表面不断更新。当保护渣加入到结晶器内钢液面时迅速形成液渣层、烧结层和固渣层，并均匀地铺展在钢液面上使之与空气隔绝，从而有效地阻止空气进入到钢液中，防止钢液二次氧化。

（2）绝热保温减少钢液热损失

钢液表面的凝固和弯月面初生坯壳的提前凝固对铸坯表面将产生不良的影响。因为钢液中的上浮夹杂物有可能被凝固的铁的结晶体捕集，形成一个有金属和氧化物组成的硬壳结构，它被卷入坯壳后能造成严重的缺陷。渣的保温作用通过覆盖在钢液面上的具有温度低、体积密度小的固渣层来实现。因此适当增加固渣层的厚度，可以提高渣的绝热保温性能，并使液渣层的温度升高。但过厚的固渣层会延长保护渣在高温下的烧结时间，导致结团和渣条严重危害连铸生产的风险。

（3）吸收和溶解非金属夹杂物

进入结晶器的钢液不可避免地带入非金属夹杂物，此外结晶器内铸坯液相穴内上浮到钢液弯月面的夹杂物有可能被卷入坯壳形成表面和皮下夹杂缺陷。从热力学的观点来看，硅酸盐渣系能吸收和溶解此类非金属夹杂物，但其溶解速度受到许多因素的影响。在大力实施经济洁净钢生产模式下，钢水中夹杂虽然减少，但进入保护渣后对熔渣性能有影响，希望保护渣的性能变化要控制在连铸工艺许可范围之内。

（4）在结晶器壁和坯壳之间起润滑作用

凝固的坯壳与结晶器铜壁之间需要一层性状合适、厚度均匀的液渣来减小固—固摩擦力。钢液面上的液渣层源源不断地为坯壳和结晶器壁间提供润滑剂。为了保证液渣不断供给，弯月面处必须保持通畅，而且为了使润滑作用充分发挥，液渣要具有玻璃态的性能，液渣内不应有高熔点晶体析出。浇铸时铸坯的向下运动和结晶器的振动使液渣在结晶器壁和坯壳之间形成渣膜，为减小摩擦力，必须保持一定的液渣消耗。

（5）改善和控制铸坯与结晶器之间的传热

资料表明，空气的导热系数约为0.09 W/(m·K),而渣膜约为1.2 W/(m·K)。坯壳在凝固过程中由于体积收缩而使其与结晶器之间产生气隙，从而热阻增加，使得结晶器中下部传热减慢，不利于坯壳厚度的快速增加而提高拉速以提高生产率。但另一方面，在弯月面区域气隙非常小，渣膜传热能力太强，初生坯壳受到的不均匀冷却作用大而厚度变得不均匀，加上因流场和温度场的不均匀导致初生坯壳厚度不均匀性更强，并且因包晶反应等造成的组织应力，可能在铸坯表面和皮下产生裂纹。特别是对于轧制中厚板的铸坯，即使是未暴露的铸坯皮下裂纹，在轧制厚规格钢板时也容易残留在钢板上，导致清理量大甚至报废率高；而厚板坯生产因断面大弯月面容易出现低温区，又容易发生粘结。所以如何有效协调控制弯月面区域的传热和保证对铸坯的润滑是一项非常迫切解决的问题。但国内外在该方面的控制技术此前仍难于满足稳定生产的需要。

要保证连铸工艺顺行和生产无缺陷铸坯，除了要协调发挥保护渣自身功能外，控制好连铸工艺条件也同样重要。