隨著不銹鋼、長壽高強鋼等新品種鋼材的開發(fā)，以及連鑄工藝的快速發(fā)展，我國針對保護渣相關領域的研究工作越來越深入。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國保護渣的研究取得了長足的發(fā)展。有幸邀請到寶山鋼鐵股份有限公司研究院煉鋼所的首席研究員、教授高級工程師張晨為我們揭開保護渣的前世今生以及后續(xù)發(fā)展。

中國耐材之窗網(wǎng)：非常感謝張工能在百忙中抽出時間接受我們的專訪。

據(jù)資料顯示，1959年，挪威開始使用保護渣，而我國保護渣的使用是從什么時間開始的呢？截至目前，我國保護渣又經(jīng)歷了幾次革命性的發(fā)展呢？有請張工為我們揭開保護渣的神秘面紗。

張工：連鑄技術是上世紀50年代初實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的冶金新技術，而我國在連鑄技術的工業(yè)化應用上也起步較早，早在1958年就在重鋼三廠建成并投產(chǎn)了一臺雙流立式連鑄機。在保護渣和浸入式水口保護澆注技術出現(xiàn)之前，鋼水連鑄普遍采用植物油潤滑鑄坯進行敞開式澆注的。我國在上世紀90年代仍有不少小方坯鑄機采用這種方式。如果說植物油算保護渣前身的話，那么以粉煤灰、高爐渣為主要原料的玻璃質硅酸鹽材料就是第一代保護渣技術了。國外從70年代、我國從80年代又陸續(xù)開始預熔型保護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系保護渣體系。

 中國耐材之窗網(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渣，能否為我們介紹下這種渣的特點，現(xiàn)在進展如何？

張工：無氟渣、無碳渣乃至防卷入渣都是針對特定需求研制的保護渣，雖說與傳統(tǒng)保護渣在某些成分上有了質的不同，但仍無法撼動傳統(tǒng)意義上的保護渣的絕對地位。起碼到目前為止，保護渣中的氟、碳所起的關鍵作用仍舊沒有第二個物質可以取代。針對汽車板等對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)保型保護渣。經(jīng)過兩年多的反復試驗及改進，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，目前面臨的主要問題是氟的替代品價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用。 

中國耐材之窗網(wǎng)：請您介紹下近幾年內(nèi)連鑄保護渣研究或發(fā)展的方向。

張工：輕量化、高強度是全球汽車板鋼種的發(fā)展方向和研究熱點，但這種鋼含鋁量高，在澆鑄過程中易與保護渣中的SiO₂發(fā)生氧化還原反應，從而破壞了熔渣的各項性能，導致連鑄工藝不順，鑄坯表面質量出現(xiàn)結疤、夾渣、縱裂等缺陷。因此高鋁鋼用低反應性保護渣是目前國際上普遍都在研究的內(nèi)容，CaO-Al₂O₃系保護渣成為最為熱門的研究方向，但至今尚沒有工業(yè)批量應用的報道。另外，隨著我國逐漸加大在環(huán)保方面的政策力度，國內(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渣的工業(yè)化應用研究，并將持續(xù)進行下去。 

中國耐材之窗網(wǎng)：據(jù)我們了解，寶鋼在使用德國、日本保護渣，同時也在應用國產(chǎn)保護渣。那么國產(chǎn)保護渣和德國、日本保護渣各自的優(yōu)勢和特點是什么？

張工：與德國、日本保護渣相比，國產(chǎn)保護渣最大的優(yōu)勢就是價格實惠。另外由于地域優(yōu)勢，國內(nèi)保護渣廠對提供的產(chǎn)品質量問題反應更迅速、改進周期更短，可以做到快速響應。但德國、日本保護渣廠技術力量比國內(nèi)保護渣廠雄厚，且品種多、經(jīng)驗廣，產(chǎn)品質量穩(wěn)定性好，更容易讓鋼企放心。所以對于難澆鋼種，寶鋼優(yōu)先選擇具有外資背景的保護渣，如不銹鋼、特殊鋼，基本都是以德、日保護渣為主。 

中國耐材之窗網(wǎng)：寶鋼是如何對保護渣產(chǎn)品或企業(yè)進行考核？

張工：由于連鑄保護渣決定了連鑄工藝的順行和鑄坯的表面質量，而且保護渣的生產(chǎn)是非常精細化的工業(yè)技術，因此寶鋼對保護渣的管理十分嚴格。除了制定各品種的采購標準（成分、性能等）并定期進行抽檢外，對保護渣企業(yè)的管理體系也有具體的要求，每個產(chǎn)品的原料來源、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)都必須有據(jù)可查。對于質量不合格的保護渣，除了對廠家進行追償外，還將暫停其產(chǎn)品使用。 

中國耐材之窗網(wǎng)：請給我國的保護渣生產(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：我國的保護渣企業(yè)數(shù)量眾多，初步統(tǒng)計不下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)基本沒有科研檢測手段，因此無法做到穩(wěn)定的產(chǎn)品質量。連鑄保護渣是一項對性能要求十分苛刻的應用型技術，要真正做到具有國際競爭力的保護渣企業(yè)，光靠低成本優(yōu)勢是不長遠的，必須培養(yǎng)企業(yè)自身的技術力量。

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、粘度等性能的檢測裝備，做到對自己產(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)過程中要嚴格稱料管理，任何波動都會導致最終產(chǎn)品性能出現(xiàn)偏差；最后還要強調(diào)的是，生產(chǎn)設備的清洗工作也馬虎不得，管道容器中的殘余物對保護渣的污染也已證明不容忽視。

中國耐材之窗網(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渣及煉鋼連鑄工藝方面的研究能夠百尺竿頭更進一步。

張晨(1971-)，男，教授級高級工程師，畢業(yè)于東北大學，是寶鋼研究院煉鋼所首席研究員，長期致力于保護渣及煉鋼連鑄的研究，對保護渣的研發(fā)有獨到的見解。     （編輯：王艷茹）