表面张力对保护渣设计及选用的影响刘振（济南钢铁股份有限公司第一炼钢厂，山东济南250101）摘要：通过对结晶器保护渣性能影响钢液面裹渣的理论分析、试验研究，提出通过提高液渣表面张力及钢渣界面张力，在实际生产中达到减少结晶器钢液面裹渣的目的。通过降低渣中SiO2、Na2O，提高MgO，减少FeO、Fe2O3改进了原保护渣，批量应用表明，铸坯粘渣现象大大减轻，夹渣协议板率由6%降为0.61%。关键词：保护渣；表面张力；界面张力；裹渣中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1004-4620（2005）01-0038-02InfluenceofSurfaceTensiononDesignandUseofMouldPowderLIUZhen(No.1SteelmakingPlantofJinanIronandSteelCo.,Ltd.,Jinan250101,China)Abstract:Accordingtothetheoreticanalysisandexperimentalresearchontheinfluenceoftheperformanceofmouldpowderonenclosedslagatmoltensteelsurface,theenclosedslagincrystallizercanbedecreasedbyimprovingthesurfacetensionandboundarytensionbetweensteelandslag.TheoriginalmouldpowderisimprovedbydecreasingthecontentofSiO2,Na2O,FeOandFe2O3andincreasingthecontentofMgOinthemouldpowder.Batchapplicationsshowthattheslaginclusioninthecastingblandisdecreasedobviouslyandtheratioofinferiorsteelblankisreducedfrom6%to0.61%.Keywords:mouldpowder;surfacetension;boundarytension;enclosedslag1前言随着洁净钢技术的发展，钢水在进入结晶器前的纯净度愈来愈高，但如果结晶器钢水液面控制不稳，保护渣性能不合适，钢液裹渣成为钢中大型皮下夹杂物的主要来源。控制钢液裹渣的办法除了控制钢液面的稳定之外，保护渣的性能起着至关重要的作用。因此，探讨保护渣性能对钢液面裹渣的影响具有实际意义。济南钢铁集团总公司（简称济钢）共有4台板坯铸机，保护渣年消耗1200t左右，1998年之前为外购某厂粉渣。但保护渣质量波动较大，铸坯质量难以保证。为解决这一问题，济钢建保护渣厂供应炼钢。在使用济钢1#保护渣的两个月内，铸坯表面质量明显提高，但同时发现轧钢厂的夹渣退废急剧增加，夹渣协议板率由1.0%上升到6.0%左右，大大降低了合格率。经过现场攻关和技---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---术分析，发现铸坯夹渣的增多和使用的保护渣的表面张力有关，表面张力偏小，钢液面容易卷渣。济钢1#保护渣与某厂保护渣的化学成分、理化指标对比见表1、表2。表1济钢保护渣与某厂保护渣化学成分%成份SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3MnOK2ONa2OF-C济钢1#35.833.81.124.082.360.010.9410.65.625.97某厂31.032.73.861.120.560.010.688.025.688.64表2济钢保护渣与某厂保护渣理化指标对比性能熔点/℃熔速/s容重/g.cm-3粘度/Pa.s表面张力/N.m-1凝固温度/℃济钢1#1043250.81.550.311055某厂1068290.562.250.4610812表面张力影响钢液面裹渣的机理钢/渣界面的表面张力称为界面张力。同类质点之间的聚合和其质点的内聚功（W内）有关，即：W内=2σ（表面张力）内聚功和物质的表面张力有关。当液渣的表面张力大时，能够使液渣的表面积缩小，降低体系的总表面能。内聚功表征相同液体表面间的吸引强度。两相质点之间的结合称为粘附，分开单位面积粘附所消耗的功为W粘附。粘附功表征不同液体之间的吸引强度：W粘附=σ1＋σ2－σ1，2式中σ1——钢液的表面张力；σ2——液渣的表面张力；σ1,2——液渣—钢液的界面张力。粘附功愈大，界面张力愈小，则钢液与液渣就愈难分离；反之则界面张力愈大，钢液与液渣就愈易分离。液渣卷入钢液中的难易程度和W内（渣）/W粘附有关，当W内（渣）愈大，W粘附愈小，则液渣不容易卷入钢液中。因此，提高保护渣的表面张力及钢渣界面张力可以减少裹渣。3表面张力影响因素分析---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---3.1保护渣表面张力保护渣的基本成分包括：SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、MnO、K2O、Na2O、Li2O、B2O5、F-、C，其表面张力可按下式计算：σ=∑σiXi式中σi——组分的表面张力，N/m。因此，保护渣的表面张力和组分中氧化物及其摩尔数...