1. 研究目的与意义（文献综述）

薄板坯连铸连轧技术（thin slab casting and direct rolling technology）是近几十年来世界钢铁工业取得的重要技术进步之一，是继氧气转炉炼钢、连续铸钢之后又一项带来钢铁工业技术革命的新技术^[1,2]。其中在连铸过程中以薄型渣膜（thin slag film）形式存在且使用量非常少的连铸保护渣（continuous casting mold fluxes）是保障薄板连铸工艺顺行的最为关键的材料^[3]。浇注过程中，要向结晶器钢水面上不断添加粉末状或颗粒状的保护渣，其主要功能有：（1）隔开空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化，影响钢的质量；（2）吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物，净化钢液；（3）绝热保温，减少钢液热损失；（4）在结晶器壁与凝固壳之间形成一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结；（5）改善和控制铸坯与结晶器之间的传热^[4]。导热性和润滑性是其使用过程中两个最重要的性能，控制保护渣的传热是控制结晶器内传热的关键^[5]。现有保护渣的传热和润滑之间是相互矛盾的，两者有此消彼长的态势。因此，将保护渣的润滑与传热紧密结合，解决二者间此消彼长的矛盾，实现保护渣的润滑和传热的同步一体化调控，对稳定生产和提高铸坯质量意义重大。

不同的物相结构与结晶形貌影响着保护渣的流变、传热、润滑性性能以及铸坯的质量。保护渣膜微结构主要包括结晶相（crystal phase）与玻璃相（glass phase），两者的结构、性能分别会对渣膜的传导传热和辐射传热产生重要影响。而现有的硅酸盐系保护渣膜中，析出的晶相主要有颗粒状、矛头状、树枝状的枪晶石微晶相，短柱状、杆条状的硅灰石微晶相，短柱状的黄长石微晶相，以及少量短柱状的霞石和粒状的橄榄石微晶相等^[6~9]。以上结晶形貌虽然在保护渣传热控制方面发挥着积极的作用，但由于其结构特点在结晶相产生后微观结构相对稳定，质点迁移困难，不利于结构的解理；结晶相的出现也会增强相应材料的整体结构稳定性^[10]，故目前所研究与使用的保护渣中的结晶相对润滑起到的是阻碍作用。

以合成云母为主晶相可机加工的玻璃-陶瓷材料称云母微晶玻璃（mica glass-ceramic），其具有非常好的可切削性能。云母晶体的层间弱结合键及晶体与残余玻璃相之间的弱界面导致材料易形成层状解理^[11]，易形成多层、叠层结构^[12]，受到作用时，会产生层间相互滑动，从而起到润滑作用。将该晶相的设计理念引入到连铸保护渣的结晶相中，可有效提高其润滑性。云母结晶相在沿剪切力方向进行层间滑动与错动后，可形成阶梯覆盖式的“鱼鳞”状膜结构。层间滑动形成阶梯覆盖式的层状结构热流阻层，起到热流阻隔的作用，对铸坯与结晶器之间的热量传递进行阻隔，从而实现对保护渣的润滑性能和导热性能的同步高效一体化协同调控。

2. 研究的基本内容与方案

1) 本实验主要内容：

1、文献调研，了解国内外连铸保护渣及云母微晶玻璃材料的研究现状和薄板坯连铸连轧生产关键技术对新型高性能保护渣的要求。

2、了解连铸保护渣及云母微晶玻璃的制备，进而得到连铸保护渣微晶玻璃的制备方法，了解相关性能的测试与表征方法。

3. 研究计划与安排

第1-2周：阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的实验材料及制

备方法、测试方法。确定实验方案及技术路线，完成开题报告。

第3-8周：初步进行实验，掌握实验过程和方法及测试处理技术。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 殷瑞钰，张慧. 新形势下薄板坯连铸连轧技术的进步与发展方向[j]. 钢铁, 2011, 46(4): 1–9.

[2] 毛新平，高吉祥，柴毅忠. 中国薄板坯连铸连轧技术的发展[j]. 钢铁, 2014, 49(7): 49–60.

[3] 文光华，王哲，张铨，胡泉，陆逸帆，杨昌霖. 基于dsc的连铸保护渣固体渣膜结晶比定量化分析[j]. 重庆大学学报，2015，38(2): 72–79．