連鑄保護渣制造技術

一種連鑄保護渣，其包含ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和助熔劑；特點是，ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占保護渣總量的５５％～８５％；ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］占保護渣總量的６０％～８０％；Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占保護渣總量的３％～１０％；連鑄保護渣的堿度Ｒ是ＣａＯ和ＳｉＯ↓［２］的質量比，其取值范圍為１～２；連鑄保護渣的粘度值η（１３００℃，Ｐａ．ｓ）＝（０．２２５／Ｒ－０．０７）±０．０１；助熔劑占保護渣總量的１５％～２５％，其包含Ｆ，Ｎａ↓［２］Ｏ，Ｋ↓［２］Ｏ和Ｌｉ↓［２］Ｏ；其中，Ｆ／（Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｌｉ↓［２］Ｏ）≥０．８。本發明專利技術提供的連鑄保護渣，把堿度的調整和保護渣粘度的調整結合起來，當堿度上升，結晶溫度提高時，適當下調保護渣的粘度，減小結晶器與鑄坯間的摩擦力，使渣膜的傳熱功能與潤滑功能得以平衡，提高鑄坯表面質量。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種連鑄保護渣，特別涉及連鑄厚板坯包晶鋼用保護渣。
技術介紹
連鑄保護渣是連鑄生產最重要的功能材料之一，它具有下列作用(1)在連鑄生產時，將連鑄保護渣加入到結晶器鋼水面上，可以起保溫作用；(2)鋼水面上的保護渣生成的熔渣能隔絕空氣，避免鋼水氧化；(3)熔渣吸收和溶解鋼水中上浮的夾雜物；(4)熔渣流入結晶器與鑄坯之間形成渣膜，起潤滑作用；(5)通過改變保護渣的成分性能從而控制渣膜的結晶性，渣膜結晶性的改變將改變渣膜的熱阻，從而影響鑄坯向結晶器的傳熱，繼而影響鑄坯的初始凝固過程。保護渣的上述五大功能中，前三項是保護渣的必要功能。但是對于后兩項功能，即渣膜的傳熱和潤滑作用，在不同的鋼種、不同的鑄機、不同的連鑄工藝參數條件下具有不同的要求，于是便派生出各種類型、各種用途的保護渣。含碳量0.08％～0.20％的包晶鋼，特別是含碳量0.08％～0.16％的亞包晶鋼，由于凝固過程的包晶反應，凝固時體積收縮大，凝固過程的組織應力和熱應力使連鑄板坯易產生縱裂缺陷，鑄坯越寬、越厚、拉速越高，縱裂的發生越敏感。這種缺陷是在鑄坯的凝固初期形成，並在連鑄機二冷段擴展形成的，所以抑制鑄坯在結晶器內凝固時形成裂紋源是減少鑄坯縱裂的關鍵，確保鑄坯在結晶器內的緩冷卻，生成薄而厚度均勻的鑄坯，是防止裂紋敏感鋼種產生縱裂的重要措施。要使鑄坯在結晶器里得到緩冷，必須增大鑄坯與水冷結晶器之間的渣膜的熱阻，這就要通過調整保護渣中的CaO/SiO2(堿度)增強渣膜的結晶性，例如特開2000-218348中，保護渣的CaO/SiO2為0.9～1.9，配入一定的CaF2，Na2O，MgO；特開平10-263766中，保護渣的CaO/SiO2為1.05～1.5，再配入一定的TiO2、MgO、Li2O；特開平8-267204中，保護渣的CaO/SiO2為1.2～1.6，配入MgO、Li2O並要求冷卻結晶化率在50％以上。通常CaO/SiO2中的CaO是由渣中的總鈣(TCa)換算成CaO，只是特開2000-218348是例外，它把CaF2的Ca排除在外，即使這樣這些保護渣都屬于高堿度范圍，它們的特點是高堿度再加上某個成分或某個性能特點。高堿度的目的是實現渣膜的高結晶性、高結晶溫度，達到提高渣膜熱阻的目的。還有如特開平10-24352在中碳鋼保護渣中加入了一種或兩種Ⅷ族元素的氧化物如NiO，Co3O4等，及某種極細顆粒的碳、氮化物如Si3N4，，SiC，這些物質具有吸收電磁波的功能，從而減少鑄坯的輻射傳熱。結晶器與鑄坯間渣膜的兩大功能為潤滑和控制傳熱，這兩大功能常常是矛盾的。例如為了鑄坯緩冷卻就要提高保護渣的結晶溫度和凝固溫度，堿度的變化對結晶溫度和凝固溫度最敏感，提高保護渣堿度，增強保護渣的結晶性，將增大渣膜中固相層與液相層的厚度比，增大渣膜熱阻，其負面影響是削弱了渣膜的潤滑作用。而保護渣加入某些吸收電磁波的物質，這些物質如溶解于熔渣中則不起作用，如以高熔點質點存在于渣中則要注意對渣膜潤滑作用的負面影響。在澆注中碳鋼寬厚板坯時除了要防止鑄坯發生縱裂缺陷，還要防止鑄坯與結晶器之間的粘結，防止粘結漏鋼。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種連鑄保護渣，把堿度的調整和保護渣粘度的調整結合起來，當堿度上升，結晶溫度提高時，適當下調保護渣的粘度，減小結晶器與鑄坯間的摩擦力，使渣膜的傳熱功能與潤滑功能得以平衡，提高鑄坯表面質量。為達到上述目的，本專利技術提供一種連鑄保護渣，其包含CaO、SiO2、Al2O3和助熔劑；特點是，所述的CaO、SiO2和Al2O3占保護渣總量的55％～85％；所述的CaO、SiO2占保護渣總量的60％～80％；所述的Al2O3占保護渣總量的3％～10％； 所述的連鑄保護渣的堿度R是CaO和SiO2的質量比，其取值范圍為1～2；所述的連鑄保護渣的粘度值η(1300℃，Pa.s)＝(0.225/R-0.07)±0.01；所述的助熔劑占保護渣總量的15％～25％，其包含F，Na2O，K2O和Li2O；該助熔劑用于調整保護渣的粘度值η；所述的助熔劑中，F/(Na2O+K2O+Li2O)≥0.8；如此可使得保護渣的熔渣在析晶時會析出低熔點的槍晶石3CaO2SiO2CaF2，否則，熔渣會析出其他高熔點的礦物，從而影響潤滑作用。本專利技術提供的連鑄保護渣中，所述的粘度值η的取值范圍為0.0425-0.155Pa.s(1300℃)。本專利技術提供的連鑄保護渣中，鋼種的裂紋敏感性愈強，拉速愈高，板坯愈厚，堿度的取值愈大；可根據鋼種對鑄坯在結晶器內的冷卻要求設定R值，再根據η＝(0.225/R-0.07)±0.01來確定粘度值η；也可根據連鑄機的拉速先確定粘度值η，再通過η＝(0.225/R-0.07)±0.01計算，來修正堿度R值。本專利技術提供的連鑄保護渣中，所述的堿度R是控制保護渣結晶性的主要手段，同時也是影響保護渣潤滑功能的重要因素，本專利技術把堿度R的調整和保護渣粘度η的調整結合起來；當堿度R上升，結晶溫度提高時，適當下調保護渣的粘度η，減小結晶器與鑄坯間的摩擦力，使渣膜的傳熱功能與潤滑功能得以平衡，提高鑄坯表面質量。本專利技術提供的連鑄保護渣，適用于澆注寬，厚板坯中碳鋼，特別是中碳亞包晶鋼。附圖說明圖1為本專利技術提供的連鑄保護渣的堿度值和粘度值之間的關系圖。具體實施例方式以下根據圖1，說明本專利技術的一個較佳實施例。本專利技術提供一種連鑄保護渣，其包含CaO、SiO2、Al2O3和助熔劑；特點是，所述的CaO、SiO2和Al2O3占保護渣總量的55％～85％；所述的CaO、SiO2占保護渣總量的60％～80％；所述的Al2O3占保護渣總量的3％～10％； 所述的連鑄保護渣的堿度R是CaO和SiO2的質量比，其取值范圍為1～2；所述的連鑄保護渣的粘度值η(1300℃，Pa.s)＝(0.225/R-0.07)±0.01，請參見圖1，為保護渣的堿度R和粘度值η的關系圖；所述的助熔劑占保護渣總量的15％～25％，其包含F，Na2O，K2O和Li2O；該助熔劑用于調整保護渣的粘度值η；所述的助熔劑中，F/(Na2O+K2O+Li2O)≥0.8；如此可使得保護渣的熔渣在析晶時會析出低熔點的槍晶石3CaO2SiO2CaF2，否則，熔渣會析出其他高熔點的礦物，從而影響潤滑作用。本專利技術提供的連鑄保護渣中，所述的粘度值η的取值范圍為0.0425-0.155Pa.s(1300℃)。本專利技術提供的連鑄保護渣中，鋼種的裂紋敏感性愈強，拉速愈高，板坯愈厚，堿度的取值愈大；可根據鋼種對鑄坯在結晶器內的冷卻要求設定R值，再根據η＝(0.225/R-0.07)±0.01來確定粘度值η；也可根據連鑄機的拉速先確定粘度值η，再通過η＝(0.225/R-0.07)±0.01計算，來修正堿度R值。本專利技術提供的連鑄保護渣中，所述的堿度R是控制保護渣結晶性的主要手段，同時也是影響保護渣潤滑功能的重要因素，本專利技術把堿度R的調整和保護渣粘度η的調整結合起來；當堿度R上升，結晶溫度提高時，適當下調保護渣的粘度η，減小結晶器與鑄坯間的摩擦力，使渣膜的傳熱功能與潤滑功能得以平衡，提高鑄坯表面質量。本專利技術提供的連鑄保護渣，常用的生產原料由硅灰石、螢石、碳酸鈉、碳酸鋰、鎂砂、鋁釩土等組成，同時上述原料會帶入保護渣中的k元本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連鑄保護渣，其包含ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］和助熔劑；特征在于，所述的ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占保護渣總量的５５％～８５％；所述的ＣａＯ、ＳｉＯ２占保護渣總量的６０％～８０％；所述的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］占保護渣總量的３％～１０％；所述的連鑄保護渣的堿度Ｒ是ＣａＯ和ＳｉＯ↓［２］的質量比，其取值范圍為１～２；所述的連鑄保護渣的粘度值η（１３００℃，Ｐａ．ｓ）＝（０．２２５／Ｒ－０．０７）±０．０１；所述的助熔劑占保護渣總量的１５％～２５％，其包含Ｆ，Ｎａ↓［２］Ｏ，Ｋ↓［２］Ｏ和Ｌｉ↓［２］Ｏ；所述的助熔劑中，Ｆ／（Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｌｉ↓［２］Ｏ）≥０．８。

【技術特征摘要】
1.一種連鑄保護渣，其包含CaO、SiO2、Al2O3和助熔劑；特征在于，所述的CaO、SiO2和Al2O3占保護渣總量的55％～85％；所述的CaO、SiO2占保護渣總量的60％～80％；所述的Al2O3占保護渣總量的3％～10％；所述的連鑄保護渣的堿度R是CaO和SiO2的質量比，其取值范圍為1～2；所述的連鑄保護渣的粘度值η(1300℃，Pa.s)＝(0.225/R-0.07)±0.01；所述的助熔劑占保護渣總量的15％～25％，其包含F，Na2O，K2O和Li2O；所述的助熔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱祖民，張晨，蔡得祥，陳榮歡，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]