钢水浇注过程中极易出现二次氧化导致钢中氮含量增加，恶化钢水质量。本文主要介绍了济钢连铸生产过程中提高保护浇注效果的生产实践，通过有效措施的实施，钢中增氮量大幅降低。
　　1背景
　　保护浇注是指对连铸过程中裸露于空气中的钢液采取保护，以避免钢液被空气二次氧化的一种重要的技术措施。连铸工序采用保护浇注的工艺是提高铸坯质量、提高钢水纯净度和防止钢水二次氧化的主要途径，保护浇注可以使高纯净的钢液在浇注过程中减少继续污染的危害，能够提高钢水纯净度，减少夹杂物，尤其是大颗粒夹杂物的数量。
　　2现状及原因分析
　　济钢中薄板坯连铸机主要以生产低碳低硅铝镇静钢钢为主，如果保护浇注效果不好，很容易造成钢水的二次氧化，钢液中含有较高的Al2O3等高熔点化合物造成水口结廇，严重时堵死水口流孔导致停机事故的发生。因此研究钢水二次氧化的成因，提高保护浇注效果，是减少生产事故的有效方式之一。连铸过程中钢水二次氧化环节主要有以下几种：
　　1）由钢包与保护套管、中间包与侵入式水口连接处空气侵入引起的钢液注流表面的二次氧化。
　　2）有空气渗入引起中间包表面钢液的二次氧化。
　　3）由带入中间包的钢包渣和覆盖剂或两者的混合物中含有的氧化铁、氧化锰和二氧化硅引起的钢液表面的二次氧化。
　　3具体措施及优化
　　3.1中间包第一炉开浇初期的保护浇注
　　第一炉开浇时中间包内充满空气，钢水和空气接触，能生成大量的Al2O3夹杂物，对低碳低硅钢铝镇静钢来说，第一炉保护浇注至关重要，保护浇注不好，很容易造成水口絮流堵死，导致停机事故的发生。为了提高保护浇注效果，准备中间包时应将包盖与本体用石棉密封，大包开浇前提前十分钟向中间包内充入氩气，形成氩气氛围，减少钢水和空气的接触。开浇后，将保护套管在最短时间内落到最低，并且将滑板全部打开，使钢水在最短时间内注满整个中间包，缩短钢水与空气接触的时间。中间包内钢水要及时加入覆盖剂，减少钢水的裸漏时间，防止钢水与空气接触，减少热辐射，吸收上浮来的夹杂物，提高了钢水的纯净度。对比发现，采取措施后，钢水增氮减少5PPM，铝烧损减少50PPM。
　　3.2大包、中间包注流的保护
　　大包、中间包的钢水注流采用保护套管和侵入式水口进行密封保护，有效的隔绝了钢水与空气的接触，减少了高温钢水的吸氧、吸氮，减少了钢中氧氮的含量及非金属夹杂物的含量，提高了铸坯的内部质量。
　　保护套管与钢包滑动水口的接口，若密封不严会吸入空气同样污染钢水。一般采用方法是滑动水口与保护套管的接口处用密封碗封住，由于密封碗不够致密，再加上受高温、挤压而变形，易吸入氮气。通过在保护套管的上口镶嵌弥散环，氩气通过透气环形成气幕密封防止吸入氮气。
　　为了提高保护浇注效果，在每炉钢水浇完后，使用氧气清理干净保护套管碗内的冷钢和积渣，保证水口密封圈完全放入保护套管碗内，保持其接触良好。挂保护套管时，钢包下水口和保护套管对正后再对接，尽量一次性挂正，避免大幅度调整，防止密封圈被挤坏。钢包在浇注过程中保证保护套管挂直，保持保护套管与中间包钢液面垂直，避免倾斜产生缝隙而吸入空气。每炉钢包转至浇注位，开浇后迅速降落钢包，缩短空气与钢水接触时间，防止开浇时钢水二次氧化。
　　3.3结晶器的钢液面的保护
　　结晶器内加入保护渣要保证黑渣操作，形成良好的三层结构，更加有效的隔绝空气防止钢水二次氧化。
　　3.4覆盖剂的使用
　　中间包覆盖剂主要起到绝热保温防止散热，吸附夹杂物，隔绝空气，防止钢水二次氧化的作用。生产过程中中间包覆盖剂的使用是否正确直接关系到中间包内钢水的氧、氮含量。中间包第一炉要及时足量加入覆盖剂，利于尽快形成液渣，起到应有的作用。中间包浇注到一定炉数后，由于覆盖剂吸收了钢水中夹杂物及钢包下渣，中间包覆盖剂的熔渣隔绝空气、保温、吸附夹杂的能力发生了变化，不利于实现中间包覆盖剂的应有功能，因此需要及时排渣后重新造新渣，恢复覆盖剂的初始设计性能，提高保护浇注效果。
　　3.5保证钢水正常开浇及减少呕钢
　　通过中间包钢水取样分析，当钢包不自流、呕钢时中间包内钢水被大量污染，严重时每包钢水约有1／2被污染，严重影响到铸坯的氧、氮控制，为铸坯质量提高带来负面影响。在提高钢包引流砂质量的同时，钢包滑板质量控制也直接影响到钢包自流率。通过攻关，炼钢厂钢包自流率由原来的95％增加到98％以上，并且呕钢率大幅降低，大大减少了此环节的钢水污染，为氧、氮的减少创造了条件。
　　4结论
　　连铸保护浇注的推广应用是一项系统性的工作，应充分考虑保护浇注的方式，中间包及水口的烘烤制度，钢液温度制度，耐材及保护渣的选择等等，使保护效果达到最佳，为生产纯净钢，开发品种钢和生产高附加值产品创造条件。济钢连铸系统通过不懈努力，保护浇注取得很大进展，连铸增氮量平均在4ppm以下，大大降低了钢中氧氮含量，减少了钢中夹杂物的数量。（魏鹏举 时成金 王安东 赵登报，世界金属导报）