1 结晶器内保护渣的行为
目前生产中常用的保护渣 为 CaO-SiO2-Al2O3体系， 通 过 增 加 CaF2、 Na2O、 Li2O、 MgO、 B2O3、 MnO 等助溶剂降低保护渣的黏度和结晶温度等， 此外还要添加一定量的炭黑等作为熔速调节物质。保护渣中不同元素的配比直接决定其理化性能， 诸 如黏度、 结晶性能等， 工业上就是以此来满足不同 的连铸工艺需求 （ 见表 1） 。
当前的大部分研究工作均着眼于分析保护渣的 组分对自身理化性能的影响， 未能与工厂的实践相 结合， 而实际工作中， 结晶器中的渣相、 初始凝固 坯壳、 钢水及结晶器壁之间的相互作用是一个复杂的动态过程， 想要研究各个因素之间的作用机 理， 首先了解各相在结晶器内的存在形态及 其运动行为。
文献 [2] 给出连铸过程中结晶器内部各相的 行为 （ 见图 2） 。
连铸过程中， 钢水通过浸入式水 口流入结晶器中， 固态保护渣则被人为添加至涡流 状态钢液上方起到保温隔热的作用。 钢液上方的保 护渣分为三层： 粉渣层、 烧结层和液渣层 （ 见图 3） 。
传统工艺中， 保护渣的保温作用是通过粉渣层 来实现的。 因此， 在保护渣中需要加入碳作为熔速 调节剂。 碳本身耐高温， 分散在保护渣基料之间能 够阻碍粉渣的接触融合， 降低保护渣的融化速度， 形成稳定的粉渣层。 这不仅可以防止钢液凝固， 重 要的是还可以提高弯月面区域的温度。 由于表面张 力的影响， 钢液会在结晶器壁附近会形成一定曲率 半径的弯月面， 铸坯初始凝固于此。 较高的温度会 使弯月面处初始凝固坯壳的热塑性变形能力提高， 还促进了弯月面处钢与渣的分离， 从而提高铸坯的纯净度[3]。 此外， 粉渣层会在结晶器壁粘结， 形成 固体渣圈， 阻碍液态保护渣流入坯壳与结晶器壁的 间隙， 导致润滑不良， 甚至有学者指出粘结漏钢也 与渣圈有关。 浦项公司提出了一种新的连铸 工艺， 是基于熔融结晶器保护渣的加渣技术， 通过 在结晶器上方增加保护罩来隔绝空气进行保温， 由 此取代粉渣层来解决上述问题
