无头带钢连铸连轧技术(Endless Strip Production,简称ESP)作为第三代薄板坯连铸连轧技术,稳定地实现高拉速和无缺陷生产是该技术成功的关键。因此,适应ESP工艺的结晶器保护渣尤为重要。本文以此作为课题背景,对ESP低碳钢连铸工艺用结晶器保护渣进行深入研究。目前国内外对ESP低碳钢结晶器连铸保护渣的相关研究鲜有提及。实验室通过研究分析,认为研究满足该工艺的保护渣需从薄板坯连铸低碳钢工艺入手,并且结合该工艺的高稳定性特殊要求提出保护渣必须满足的性能条件。实验室进行了具体研究如下:(1)通过薄板坯、高拉速、低碳钢三种连铸工艺对保护渣性能要求进行系统分析,满足生产条件的ESP低碳钢保护渣必须具备良好的熔融性能,包括较低的熔点和较快的熔化速度;较低的粘度满足高拉速下的铸坯润滑条件,保证熔渣能够顺利流入铸坯与结晶器壁之间发挥功能;良好的控制传热能力能够降低高拉速条件下造成的拔热量过大,避免铸坯的表面发生裂纹缺陷,同时又不会因为热流密度过低导致坯壳厚度过薄造成事故隐患;优秀的稳定性,包括化学稳定性和热稳定性,优秀的化学稳定性确保吸收夹杂物后的保护渣化学成分发生波动情况下,润滑和控制传热性能不受影响,良好的热稳定性拓宽了保护渣的润滑区间保证连铸工艺顺行。(2)以现场生产使用的保护渣理化性能测试结果作为评价标准。通过对现场用ESP低碳钢结晶器保护渣的半球点、粘度、拔热量等理化性能的系统分析,为实验室自行设计ESP低碳钢保护渣满足的性能要求提供了更加明确的参考范围。(3)根据提出的ESP低碳钢连铸结晶器保护渣所需要满足的要求,实验室设计出一系列保护渣对其进行理化性能分析,通过改变化学成分、物质加入方式以及改变工业原料种类寻求最适合于现场生产的结晶器保护渣。实验室最终确定了能够满足ESP低碳钢连铸工艺生产线的结晶器保护渣,能够顺利实现结晶器绝热保温、防止二次氧化、控制传热、润滑铸坯以及吸收夹杂五大冶金功能,有望在未来实现国产化。