O能有效改善连铸保护渣的熔化和流动性能，常用于高品质低碳钢板坯连铸保护渣的重要助熔剂。然而，近两年受下游需求强劲的影响，碳酸锂价格持续走高，增加了连铸坯生产成本。首先开展实验室研究，重点讨论了不同碱度下LiO对保护渣黏度和熔化温度的影响；然后分阶段开展了4轮工业试验，试验评价效果包括，结晶器铜板热电偶温度和摩擦力曲线，吨钢渣耗量和铸坯表面质量。实验室研究结果表明，当碱度为0.65~1.25时，随着LiO含量的增加，保护渣的熔点和黏度均呈现出降低的趋势，且黏度降低的幅度较明显。为了保证连铸顺行以及低碳钢铸坯表面质量，降低Li夹杂后性能的稳定性。优化渣的碱度为0.98、黏度为0.26 Pa·s、熔点为1 130 ℃，均在低碳钢保护渣性能要求范围内。原保护渣与优化渣相比，Li质量分数由12.05%降低至3.62%。优化渣在使用前后，黏温曲线中所呈现出的高温阶段(1 200～1 300 ℃)的黏度基本重合，转折温度有所提高。优化渣浇铸效果稳定，结晶器热电偶温度和摩擦力曲线波动平稳，铸坯和轧材无保护渣类缺陷。从保护渣方面降低连铸生产成本，研究成果具有一定的借鉴和推广价值。

　　连铸保护渣具有防止钢液二次氧化、绝热保温减少钢液热损失、吸收和溶解非金属夹杂物、润滑凝固坯壳以及改善和控制铸坯与结晶器之间传热的作用，对连铸顺行及铸坯表面质量有重要作用。为了达到高效连铸的目的，低碳钢和超低碳钢板坯高拉速连铸工艺得到了越来越多的关注。这就要求保护渣具有很好的润滑和控制传热的功能，从而满足连铸顺行以及铸坯表面质量的要求。

　　一般来说，随着Na2O含量的增加，保护渣的熔点、高温黏度(通常指的是1 300 ℃下的黏度)和凝固温度逐渐降低。由于Na2O解离的Na+和O2-均可以破坏硅酸盐网链结构，减小熔渣结构的聚合程度，因此可起到降低黏度的作用。研究发现，当Na2O质量分数大于9%时，对保护渣熔点有明显的降低作用，且随着温度的降低，液渣的黏度增加幅度较为缓慢。所以Na2O能作为良好的助熔剂，有利于提高保护渣的润滑性能。但是Na2O也可以促进熔渣析出结晶相，提高结晶温度，Na2O加入量过高时会析出霞石(Na2O·Al2O3·2SiO2)，对保护渣的润滑和传热均有不利的影响。另外，当渣中Na2O与SiO2或钢水中［Si］结合形成硅酸钠夹杂，在钢板镀层使用中受潮后形成NaOH，体积膨胀，在基体与镀层间起泡，造成“白斑”缺陷。为此需要寻找可替代的助熔剂，一同调节保护渣的熔点和黏度等性能。CaF2是保护渣中常用的氟化合物，添加少量的CaF2能使保护渣的黏度大幅降低。F-半径与O2-相近，极易取代O2-，而使硅氧四面体断开，故可降低黏度。但是CaF2过高，容易使熔渣中析出枪晶石 (3CaO·2SiO2·CaF2)，提高冷却过程的结晶温度。Li2O是一种强助熔剂，有利于降低保护渣的熔点和黏度。Li2O可与保护渣其他组分形成低熔点共熔物，从而降低保护渣的熔点。Li2O与Al2O3夹杂形成低熔点组分，提高夹杂物在渣中的溶解度，同时由于小半径Li+扩散能力强，改善去除夹杂动力学条件，所以能提高熔渣吸收夹杂速度和维持吸收夹杂后渣性能的稳定性。一般情况下，提高保护渣表面张力可减少卷渣缺陷，这是高品质低碳/超低碳钢连铸过程保护渣中减少Na2O配量，普遍使用Li2O作为助熔剂的主要依据。

　　然而受到下游需求强劲的影响，工业级碳酸锂(Li2CO3纯度为99%)价格持续走高，2022年底达到58万元/t，近期价格有所回落，但仍为30万～40万元/t，相比之下，目前工业纯碱(Na2CO3)价格仅为3 000元/t。保护渣中添加1%Li2O(质量分数)，每吨成本增加0.74万元，添加1%Na2O(质量分数)，每吨成本仅增加52元。可以看到用工业纯碱代替碳酸锂作助熔剂能大幅降低保护渣成本。某钢厂的高品质镀锡板板坯连铸生产时所用的连铸保护渣中Li2O质量分数达到3.8%，保护渣采购价格较高。在钢铁行业节能减排的大背景下，任何形式的节能降本都能提升企业的竞争力。本研究开展实验室研究和工业试验，在保证连铸顺行以及铸坯表面质量的前提下，逐步降低渣中Li2O的含量。为协调保护渣的熔化和流动性能、确保保护渣吸收Al2O3夹杂物后的性能还能满足连铸要求，本研究同时调整渣中Na2O、F-以及Al2O3的含量，最终达到替代高成本保护渣的目标。

　　1)低碳钢保护渣应具备良好的润滑坯壳的能力和吸收Al2O3夹杂物后性能的稳定性，试验渣的使用效果可以从铜板热电偶监测的温度以及结晶器摩擦力曲线

　　2O的目的。3)试验渣中Li2O质量分数降低至0.79%，为协调保护渣的熔化和流动性能以及稳定性，渣中Na2

　　Al2O3质量分数降低至3.62%。试验渣不仅达到了降成本的目的，而且浇铸效果稳定，满足连铸顺行和产品质量的要求。来源：《钢铁》2023年第8期