随着电磁冶金技术的进步,电磁场在钢铁冶金工业中应用日益广泛,如电磁连铸技术的应用有助于提高铸坯质量,减少铸坯表面缺陷和内部缺陷。而作为连铸工艺过程中对工艺顺行和铸坯质量有着至关重要作用的结晶器保护渣属于硅酸盐结构,高温下具有一定的离子导电性,在电磁场环境下作为电导体受到电磁力的作用,高温流变性能会发生变化,从而影响其在结晶器的熔化及流入行为。目前,保护渣流变性能特别是电磁场条件下流变性能的研究尚不多见。为深入探究电磁场下保护渣的流变行为,首先采用有限元软件模拟了电磁场下保护渣的流动状态,同时设计正交试验利用高温旋转黏度仪和自行设计的保护渣电磁特性测试装置进行保护渣流变行为试验研究,绘制黏度与温度关系曲线并根据阿累尼乌斯方程和最小二乘原理计算相应的黏流活化能,对比研究常规条件下和电磁场条件下Ca O/Si O2、Na2O、Mg O、Ca F2及Ba O的成分变化对保护渣流变行为的影响规律,为电磁冶金技术中保护渣性能设计提供依据。利用有限元软件将电磁力作为动量源加载到流体模型中,以描述电磁场条件下保护渣的流动状态。通过模拟发现:电磁场产生感应电动势,衍生出感应电流,电磁相互作用产生洛仑兹力,洛仑兹力作用在流体质点上,搅拌保护渣,推动保护渣的自由流动,改变了保护渣的流动形态和流场的分布。使用高温旋转黏度仪研究无磁场下的保护渣流变行为变化。实验研究范围内发现,常规条件下,保护渣碱度升高和Na2O含量增加,黏度降低,黏流活化能降低,转折温度升高,具有良好的流动性的温度区间较窄;Mg O、Ca F2及Ba O含量增加,黏度降低,黏流活化能降低,转折温度降低,具有良好的流动性的温度区间较宽。自行设计了保护渣电磁特性测试装置,进行电磁场条件下的保护渣流变行为试验研究。结果表明:电磁场的电磁力作用改变了保护渣的结构状态。电磁场条件下,保护渣碱度升高,黏度、黏流活化能及转折温度随之升高,且碱度越大,黏度升高幅度越大,电磁场使保护渣流动性变差;碱性氧化物含量升高,保护渣黏度增加、黏流活化能增加,转折温度升高,流变性能差,润滑不良。