在连铸生产过程中,结晶器保护渣在控制传热和润滑铸坯方面起着非常重要的作用,提高保护渣的结晶性能可以降低结晶器和铸坯之间的传热,这是目前国内外控制裂纹敏感性钢种铸坯表面裂纹的常用方法,但提高结晶性能容易恶化铸坯润滑状况。因此,对保护渣结晶性能的调控非常关键。本文重点研究了保护渣组成对其结晶性能的影响,以期为保护渣能够更好的应用于连铸生产提供理论基础。本文采用热丝法（Single Hot Thermocouple Technique,简称SHTT）、差热分析仪和旋转粘度计,探索保护渣析晶行为的研究方法。实验结果表明测量同一种保护渣的析晶温度,热丝法测量的结果居中,且热丝法的最大冷却速率可达150℃/s,能在线观测保护渣的析晶过程,这为模拟保护渣在结晶器内的凝固行为提供了有效而直接的方法。采用热丝法研究冷却速率对保护渣结晶温度的影响,构建保护渣的连续冷却转变（Continuous Cooling Transformation,简称CCT）曲线,探讨保护渣组成对临界冷却速度的影响。随碱度、F-、Li₂O、MgO含量增加,保护渣临界冷却速度增加,但Na₂O、Al₂O₃、B₂O₃和MnO等组成减小保护渣的临界冷却速度,抑制保护渣的结晶性能。采用热丝法构建保护渣的等温转变（Temperature Time Transformation,简称TTT）曲线,研究组成对保护渣结晶孕育时间的影响规律。随碱度、F-、Na₂O、Li₂O和MgO增加,保护渣的TTT曲线向温度升高、孕育时间减少的方向移动。Al₂O₃、B₂O₃和MnO等组成延长保护渣的晶体孕育时间,抑制保护渣的结晶速度。X衍射和扫描电镜（SEM）结果表明试样析出的晶体相主要为枪晶石（Ca₄Si₂O₇F₂）和硅酸一钙（CaO-SiO₂）或硅酸二钙（Ca₂（SiO₄））,当碱度达1.5或F-含量达10mass%的渣样只有枪晶石一种晶体的析出。高MgO含量试样析出Ca₂Mg（Si₂O₇）,表明MgO抑制枪晶石的析出。结晶动力学分析表明随碱度的增加,保护渣结晶速率常数k和结晶指数n均增加,Tnose/TLiquidus≈0.80接近,说明保护渣是在一定过冷度下结晶的;保护渣临界冷却速度直线增加,平均孕育时间减小,结晶层厚度显著增加,结晶器和渣膜界面热阻增加,从而导致通过渣膜的热流减小。临界冷却速度和平均孕育时间对应保护渣的结晶特性和渣膜厚度,可反应保护渣控制传热的能力。