近年来,高拉速薄板坯连铸技术以建设投资少、设备消耗与人力成本低、生产效率高等优势,在国内外钢铁企业得到迅猛发展。然而,高拉速带来薄板坯连铸过程中卷渣风险加剧、铸坯表面纵裂纹和粘结现象频发等问题,给生产顺行带来了挑战。因此,本研究基于“抗卷渣-低传热-高润滑”性能协同机制,开展高拉速薄板坯保护渣系统研究与开发工作,主要内容如下:基于高拉速薄板坯连铸工艺参数,通过建立结晶器内多相耦合模型并进行计算发现,拉速为6.0m/min时,现场用薄板坯保护渣作用下,在结晶器钢液面距水口500～600mm处,剪切卷渣现象明显,同时,经计算得出结晶器钢液面表面区域的剪切速率在10～90s-1之间,结晶器弯月面及以下区域的剪切速率可达120～1600s-1;通过结晶器内铸坯三维传热模型计算发现,随着拉速的提高,坯壳表面温度升高,铸坯表面发生纵裂纹的倾向加剧。在6.0m/min拉速下,渣膜在结晶器内的冷却速率可达到75℃/s。为了实现保护渣在结晶器内具有全程液态渣膜,保护渣的转折温度应控制在1145℃以下。基于保护渣性能要求,分别对保护渣的剪切变稀行为、低传热行为和高润滑行为进行具体深入研究,明晰其作用机理,并提出为了实现抗卷渣性能（剪切变稀特性）,渣中Al2O3含量控制在6.96%～8.61%之间,流动性指数n控制在0.74～0.77之间;为了实现低传热性能,保护渣碱度控制在1.70～1.80之间,渣膜析晶率控制在35%～45%之间;为实现高润滑性能,渣中Li2O的含量应控制在0.86%～4.33%之间。基于上述实现保护渣抗卷渣、低传热和高润滑性能的最佳化学成分范围,通过设计正交试验,研究相互之间的作用关系,找到能同时满足上述三种性能的交叉区域,即碱度控制在1.74～1.80之间、Al2O3含量控制在7%～8%之间、Li2O含量控制在1%～2%之间,并据此制备高拉速薄板坯保护渣。通过对高拉速薄板坯保护渣的各项性能进行检测,发现该保护渣的各项性能参数均在上述性能要求的合理范围之内,即实现了“抗卷渣-低传热-高润滑”性能的协同。分别对基础保护渣和高拉速薄板坯保护渣作用下的卷渣行为、液固渣膜厚度和保护渣的消耗量进行模拟研究,发现相比于基础保护渣,使用高拉速薄板坯保护渣不仅能有效降低卷渣现象的发生,而且在结晶器弯月面区域能更好的控制传热;同时,实现了全程液态润滑,提高了润滑能力,进一步揭示了“抗卷渣-低传热-高润滑”性能协同机制。基于“抗卷渣-低传热-高润滑”性能协同机制的研究,结合中碳钢凝固特性和现场工艺参数,制备并生产高拉速薄板坯中碳钢连铸用保护渣。经现场热试试验发现,相比于原有保护渣,使用新型保护渣出现铸坯表面纵裂纹和粘结的次数明显减少,铸坯表面光滑、无夹渣,振痕分布均匀,说明该新型保护渣实现了“抗卷渣-低传热-高润滑”性能的协同,能够满足高拉速薄板坯连铸稳定生产的技术需求。图105幅;表45个;参160篇。