随着连铸连轧技术的发展,作为薄板坯连铸的三项关键技术之一的保护渣的物理性能及化学成分的优化越来越受到重视。唐山钢铁公司于2002年12月建成了中国第一台FTSC薄板坯连铸机,自投产以来由于保护渣性能原因而致使的裂纹、表面夹渣、裹渣及漏钢现象时有发生,严重地影响了生产的正常进行。因此对保护渣性能的优化刻不容缓。对唐钢薄板厂FTSC连铸现行保护渣性能进行了研究,通过对五种薄板坯连铸保护渣化学成分、熔化温度、熔化速度、结晶温度和矿物组成进行的试验研究和理论分析,阐述了现行保护渣均不能很好的满足薄板坯连铸需要的原因。以大型有限元软件ANSYS为平台建立了铸坯传热数学模型,对铸坯凝固过程进行仿真模拟并成功地描述了凝固坯壳的温度分布及坯壳生长历程,研究了各工艺参数对结晶器传热的影响,为制定合理的工艺参数、提高铸坯质量、减少漏钢发生提供了理论依据。研究了渣膜的形成机理,建立了结晶器/凝固坯壳之间渣膜状态数学模型,讨论了填充于其中的渣膜存在形式及状态,并应用此模型计算出了适用于低碳钢SHPC的保护渣的熔化温度。在此熔化温度下常规范围内变化工艺参数,在结晶器出口处仍存在一定厚度的液态渣膜,实现了“全程液态润滑”。根据低碳钢SHPC的凝固特性及传热特点确定了适合于该钢种保护渣的结晶温度,并依据η1300?V匹配原则和稳定性原则确定了最优的粘度。保护渣消耗量是评价润滑性能的指标,也是评价保护渣使用性能最常用的指标。通过讨论影响消耗量的因素,确定了适合于薄板坯连铸的保护渣消耗量公式,并用于检验保护渣性能。分析实验室前人实验结果,将几种理化特性最好的保护渣选出来,与实际情况如经济性等做比较,权衡利弊,给出了理化性能最优且最经济的保护渣成分。