保护渣作为一种保证钢坯表面质量的硅酸盐材料在连铸过程中具有至关重要的作用,它直接影响到钢铁的生产效率。保护渣的种类众多,因此研究保护渣组成-结构-性能之间的关系对于保护渣的制备来说具有重要的指导作用。同时通过控制保护渣析晶行为以协调保护渣传热与润滑性能。利用红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）以及核磁共振谱（NMR）对保护渣的网络结构以及网络聚合程度（DOP）做了相关的研究。通过热分析技术研究了保护渣的组成对熔化温度、粘度、析晶温度的影响。并用XRD、SEM等表征方法研究了保护渣组成对晶相、形貌、析晶率的影响,以及这些因素最终对热导率的影响。首先研究了Al/Si比（Al₂O₃/SiO₂质量分数比）对保护渣结构与性能的影响。随着Al/Si比的变化,当Al/Si=0.29时析晶温度（T_p）最高,Al/Si比继续增大,T_p又降低,而析晶活化能出现先增后减的变化趋势,在Al/Si=0.36时出现极大值。结构分析表明,随Al/Si比增加,Al不断取代保护渣网络结构中的Si,Q²（桥氧数为2）为保护渣网络结构主要组成,Q²随Al/Si比的增加而减少,但Q¹（桥氧数为1）增加了,NBO/Al随着Al/Si比增大而减小了。随着Al/Si比的增加,黄长石含量在减少,橄榄石含量在增加,保护渣的热导率增加了。在Al/Si=0.29时保护渣中析出了氟金云母层状晶相,且其比列随着热处理温度的提高而增加。其次研究了MgO对保护渣结构与性能的影响。随着保护渣中MgO含量的提高,保护渣1300℃的粘度有降低的趋势。当MgO含量小于10%时,MgO含量增加会导致T_b降低,而其含量大于10%时,会导致T_b升高。保护渣的熔化温度、析晶温度随MgO含量的增加而降低。镁黄长石的含量随MgO的含量增加而不断降低,而镁橄榄石的含量增加了。保护渣的DOP随MgO含量的增加而降低。MgO含量的增加促进镁橄榄石的形成,抑制镁黄长石的形成。在高温条件下不利于黄长石的形成,但有利于镁橄榄石的形成。当MgO的含量小于12%时,热导率随MgO的含量含量增加而增加,而大于12%时,热导率又逐渐减小。最后研究了K₂O对保护渣结构与性能的影响。随着保护渣中K₂O含量的增加,保护渣K₂O=2%的熔化温度最高,随后熔化温度有稍微减小的趋势,T_p在不断降低,并在K₂O=5%时保护渣中出现了明显的的钾霞石放热峰。理论计算值NBO/T和Λ_corr随K₂O含量的变化几乎不变,这与FT-IR和Raman分析结果一致。随K₂O含量增加黄长石略有减少,但钾霞石在逐渐增多。此外,K₂O=1%与2%的保护渣中析出了层状氟金云母。在1173 K和1223 K热处理后的保护渣热导率随K₂O含量的增加呈下降趋势,但当热处理温度超过1223 K时,变化趋势正好相反。