隨著不銹鋼、長(zhǎng)壽高強(qiáng)鋼等新品種鋼材的開發(fā)，以及連鑄工藝的快速發(fā)展，我國(guó)針對(duì)保護(hù)渣相關(guān)領(lǐng)域的研究工作越來越深入。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)保護(hù)渣的研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。有幸邀請(qǐng)到寶山鋼鐵股份有限公司研究院煉鋼所的首席研究員、教授高級(jí)工程師張晨為我們揭開保護(hù)渣的前世今生以及后續(xù)發(fā)展。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：非常感謝張工能在百忙中抽出時(shí)間接受我們的專訪。
據(jù)資料顯示，1959年，挪威開始使用保護(hù)渣，而我國(guó)保護(hù)渣的使用是從什么時(shí)間開始的呢？截至目前，我國(guó)保護(hù)渣又經(jīng)歷了幾次革命性的發(fā)展呢？有請(qǐng)張工為我們揭開保護(hù)渣的神秘面紗。
張工：連鑄技術(shù)是上世紀(jì)50年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的冶金新技術(shù)，而我國(guó)在連鑄技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用上也起步較早，早在1958年就在重鋼三廠建成并投產(chǎn)了一臺(tái)雙流立式連鑄機(jī)。在保護(hù)渣和浸入式水口保護(hù)澆注技術(shù)出現(xiàn)之前，鋼水連鑄普遍采用植物油潤(rùn)滑鑄坯進(jìn)行敞開式澆注的。我國(guó)在上世紀(jì)90年代仍有不少小方坯鑄機(jī)采用這種方式。如果說植物油算保護(hù)渣前身的話，那么以粉煤灰、高爐渣為主要原料的玻璃質(zhì)硅酸鹽材料就是第一代保護(hù)渣技術(shù)了。國(guó)外從70年代、我國(guó)從80年代又陸續(xù)開始預(yù)熔型保護(hù)渣的研究并形成目前比較成熟的以槍晶石為主要晶體的CaO-SiO2系保護(hù)渣體系。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：無氟渣、無碳渣相繼開發(fā)成功，聽說您在研究防卷入連鑄保護(hù)渣，能否為我們介紹下這種渣的特點(diǎn)，現(xiàn)在進(jìn)展如何？
張工：無氟渣、無碳渣乃至防卷入渣都是針對(duì)特定需求研制的保護(hù)渣，雖說與傳統(tǒng)保護(hù)渣在某些成分上有了質(zhì)的不同，但仍無法撼動(dòng)傳統(tǒng)意義上的保護(hù)渣的絕對(duì)地位。起碼到目前為止，保護(hù)渣中的氟、碳所起的關(guān)鍵作用仍舊沒有第二個(gè)物質(zhì)可以取代。針對(duì)汽車板等對(duì)夾渣缺陷要求高的鋼種，從提高熔渣表面張力的思路入手，我們正在開發(fā)防卷入的連鑄保護(hù)渣。從理論上講，氟是降低熔渣表面張力的組元，因此，防卷入渣也是一種無氟環(huán)保型保護(hù)渣。經(jīng)過兩年多的反復(fù)試驗(yàn)及改進(jìn)，該渣已經(jīng)在減少鑄坯熱軋及冷軋夾渣發(fā)生率方面表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)，目前面臨的主要問題是氟的替代品價(jià)格高帶來的成本壓力，這在一定程度上限制了該渣的推廣應(yīng)用。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：請(qǐng)您介紹下近幾年內(nèi)連鑄保護(hù)渣研究或發(fā)展的方向。
張工：輕量化、高強(qiáng)度是全球汽車板鋼種的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)，但這種鋼含鋁量高，在澆鑄過程中易與保護(hù)渣中的SiO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而破壞了熔渣的各項(xiàng)性能，導(dǎo)致連鑄工藝不順，鑄坯表面質(zhì)量出現(xiàn)結(jié)疤、夾渣、縱裂等缺陷。因此高鋁鋼用低反應(yīng)性保護(hù)渣是目前國(guó)際上普遍都在研究的內(nèi)容，CaO-Al2O3系保護(hù)渣成為最為熱門的研究方向，但至今尚沒有工業(yè)批量應(yīng)用的報(bào)道。另外，隨著我國(guó)逐漸加大在環(huán)保方面的政策力度，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研究了幾十年的無氟環(huán)保渣恐怕還得繼續(xù)研究下去。寶鋼作為國(guó)內(nèi)鋼企的龍頭老大，已于2011年開始了板坯連鑄用無氟保護(hù)渣的工業(yè)化應(yīng)用研究，并將持續(xù)進(jìn)行下去。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：據(jù)我們了解，寶鋼在使用德國(guó)、日本保護(hù)渣，同時(shí)也在應(yīng)用國(guó)產(chǎn)保護(hù)渣。那么國(guó)產(chǎn)保護(hù)渣和德國(guó)、日本保護(hù)渣各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)是什么？
張工：與德國(guó)、日本保護(hù)渣相比，國(guó)產(chǎn)保護(hù)渣最大的優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格實(shí)惠。另外由于地域優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)保護(hù)渣廠對(duì)提供的產(chǎn)品質(zhì)量問題反應(yīng)更迅速、改進(jìn)周期更短，可以做到快速響應(yīng)。但德國(guó)、日本保護(hù)渣廠技術(shù)力量比國(guó)內(nèi)保護(hù)渣廠雄厚，且品種多、經(jīng)驗(yàn)廣，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，更容易讓鋼企放心。所以對(duì)于難澆鋼種，寶鋼優(yōu)先選擇具有外資背景的保護(hù)渣，如不銹鋼、特殊鋼，基本都是以德、日保護(hù)渣為主。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：寶鋼是如何對(duì)保護(hù)渣產(chǎn)品或企業(yè)進(jìn)行考核？
張工：由于連鑄保護(hù)渣決定了連鑄工藝的順行和鑄坯的表面質(zhì)量，而且保護(hù)渣的生產(chǎn)是非常精細(xì)化的工業(yè)技術(shù)，因此寶鋼對(duì)保護(hù)渣的管理十分嚴(yán)格。除了制定各品種的采購標(biāo)準(zhǔn)（成分、性能等）并定期進(jìn)行抽檢外，對(duì)保護(hù)渣企業(yè)的管理體系也有具體的要求，每個(gè)產(chǎn)品的原料來源、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)都必須有據(jù)可查。對(duì)于質(zhì)量不合格的保護(hù)渣，除了對(duì)廠家進(jìn)行追償外，還將暫停其產(chǎn)品使用。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：請(qǐng)給我國(guó)的保護(hù)渣生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)、科研等方面一些建議，便于我們的民族企業(yè)發(fā)展得更迅速。
張工：我國(guó)的保護(hù)渣企業(yè)數(shù)量眾多，初步統(tǒng)計(jì)不下170家，但良莠不齊，且區(qū)域分布不均，主要集中在河南、河北一帶。絕大多數(shù)企業(yè)基本沒有科研檢測(cè)手段，因此無法做到穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。連鑄保護(hù)渣是一項(xiàng)對(duì)性能要求十分苛刻的應(yīng)用型技術(shù)，要真正做到具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的保護(hù)渣企業(yè)，光靠低成本優(yōu)勢(shì)是不長(zhǎng)遠(yuǎn)的，必須培養(yǎng)企業(yè)自身的技術(shù)力量。
首先必須武裝起CaO、SiO2、Al2O3、MgO、F、Na2O等基本成分的分析手段和熔點(diǎn)、粘度等性能的檢測(cè)裝備，做到對(duì)自己產(chǎn)品性能的穩(wěn)定控制；其次原料的來源要固定，成分穩(wěn)定性要好，生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格稱料管理，任何波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品性能出現(xiàn)偏差；最后還要強(qiáng)調(diào)的是，生產(chǎn)設(shè)備的清洗工作也馬虎不得，管道容器中的殘余物對(duì)保護(hù)渣的污染也已證明不容忽視。
中國(guó)耐材之窗網(wǎng)：臨近春節(jié)，首先祝張工春節(jié)愉快，合家歡樂！對(duì)張工能接受我們的采訪再次表示感謝！也愿張工今后在保護(hù)渣及煉鋼連鑄工藝方面的研究能夠百尺竿頭更進(jìn)一步。
張晨(1971-)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，畢業(yè)于東北大學(xué)，是寶鋼研究院煉鋼所首席研究員，長(zhǎng)期致力于保護(hù)渣及煉鋼連鑄的研究，對(duì)保護(hù)渣的研發(fā)有獨(dú)到的見解。 （編輯：王艷茹）
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