連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑制造技術(shù)

鋼的連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑能低價制造出來，特別適用于包晶區(qū)域鋼種（Ｃ＝０．０８～０．１５％）以外的鋼種，能得到鑄坯的表面和內(nèi)部都良好的質(zhì)量。主要成分為：ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｇＯ、Ｆ↑［－］，其中２種以上成分進行了預熔處理，其配比在４０重量％以上，整體的成分：ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］０．７～１．４，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．０～１５．０重量％，ＭｇＯ１．０～１５．０重量％，Ｎａ↓［２］Ｏ１．５～４．５重量％，Ｌｉ↓［２］Ｏ０．１～不到２．０重量％，ＡｌＦ↓［３］及Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］不含，１３００℃時的粘度為１．０～８．０泊，１２５０℃時的表面張力為２８０～３７０達因／ｃｍ，凝固溫度為１０５０～１２５０℃。（*該技術(shù)在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及鋼在連續(xù)鑄造時用的空心顆粒鑄模造渣劑(Flux)，特別是除了包晶區(qū)域鋼種(C＝0.08～0.15重量％)、SUS 420(即馬氏體系不銹鋼、如13％Cr不銹鋼)及SUS 304(即奧氏體系不銹鋼、如18％Cr、8％Ni不銹鋼)以外，其他鋼種都適用而能發(fā)揮其效果，同時能低價制造，使用了本專利技術(shù)的連續(xù)鑄造用空心顆粒鑄模造渣劑的鑄坯的表面和內(nèi)部都能得到良好的質(zhì)量。鋼在連續(xù)鑄造時的鑄模造渣劑通常為粉末、圓柱狀顆粒、實心球狀顆粒及空心顆粒等形狀，其成分一般是添加主成分為CaO 20～45重量％，SiO220～45重量％，Al2O31～10重量％，并加入其他MgO20重量％以下，Na2O 1～20重量％，F(xiàn)-2～20重量％等的堿土類金屬及堿金屬的化合物(氧化物、炭酸鹽、氟化物等)而構(gòu)成的，用來調(diào)整熔化溫度、粘度等，而且為了調(diào)整熔化速度還添加碳，在顆粒狀的情況下，還用有機、無機的粘結(jié)劑等來保持一定的形狀。鑄模造渣劑添加在鑄模內(nèi)的熔鋼面上，以便使鑄模內(nèi)的熔鋼表面保溫，防止熔鋼表面的凝固，同時熔化并吸收浮在熔鋼表面上的非金屬夾雜物，而且，借助流入到鑄模和鑄坯的凝固殼之間的熔渣薄膜起潤滑作用的同時，這個薄膜可控制自鑄坯的抽熱，在得到優(yōu)良的表面性狀的鑄坯的同時，熔化的鑄模造渣劑難以卷入到鑄坯內(nèi)，能夠制出潔凈而良好的鑄坯。最近在嚴格要求質(zhì)量時，還要求降低費用，為了保證熱鑄坯能順利地直接裝入或直接輾軋，不僅要注意斷裂等的鑄坯表面質(zhì)量，還需要鑄坯的內(nèi)在質(zhì)量，特別是需要制出鑄模造渣劑沒有卷入而夾雜物很少的鑄坯。近年來，由于連續(xù)鑄造有著鑄造原材料利用率的提高、節(jié)約資源及節(jié)能等的優(yōu)點，鋼的連續(xù)鑄造被急速地普及，極低碳鋼、低碳鋁鎮(zhèn)靜(Al～K)鋼的連鑄比例確實在增加，已占有連鑄的一大部分。況且為了提高生產(chǎn)率、降低費用，另外為了確立作為發(fā)展并擴大連續(xù)鑄造法優(yōu)勢的工藝，即不需加以處理便可實現(xiàn)的、從熱鑄坯的裝入加熱爐到輾軋、甚至從煉鋼直接到輾軋過程的直通輾軋的技術(shù)，并為了制造供給穩(wěn)定的高溫鑄坯，都必須進行高速鑄造，并在一部分低級的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼上實施。然而，以作為高速鑄造的鑄造速度在1.4m/min以上進行鑄造時，過去的一般的鑄模造渣劑具有低粘度和低結(jié)晶溫度，因此在鑄造的鋼水中便會把熔化的鑄模造渣劑卷進去，結(jié)果，鑄坯中就會有夾雜物，直接帶來鑄坯的缺陷的上升，但對低級的低碳Al～K鋼而言，特別是，還未到成為質(zhì)量上的問題的程度。但是對于鑄坯內(nèi)在質(zhì)量要求嚴格的極低碳鋼、低碳Al～K鋼薄板材、鍍錫鐵皮用薄板材等就不能得到充分的滿足，即使能鑄造也不能得到高的原材料利用率，大幅度提高生產(chǎn)率、降低費用就不能實現(xiàn)。另外，就鑄坯的表面質(zhì)量而言，現(xiàn)有技術(shù)的高速鑄造用的鑄模造渣劑，如上所述，都具有非常低的結(jié)晶化溫度，因此推定會在鑄模上下內(nèi)面整體上生成低粘度的薄膜，從而，從鑄坯的抽熱度很高。為此，就表面質(zhì)量而言，上述極低碳鋼、低碳Al～K鋼會發(fā)生角部裂紋和表面裂紋，當熱鑄坯不加以處理而被輾軋時就會成為表面疵點的原因，以致質(zhì)量惡化。這樣，就鑄坯的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量而言，就不能得到充分令人滿意的成品。在另一方面，就包晶區(qū)域的鋼種而言，由于在凝固過程中收縮量大，通常的鑄模造渣劑要在這方面適用是有一定難度的，本專利技術(shù)人等開發(fā)成功了適應這些鋼種的鑄模造渣劑，已有日本專利申請平字8～235785號(申請日1996年8月20日)另外申請完畢，而本專利技術(shù)的對象鋼種則為除包晶區(qū)域鋼種(C＝0.08～0.15重量％)、SUS 420及SUS304以外的一般鋼種。過去，作為公知的鑄模造渣劑以提高進行高速鑄造時潤滑性為目的的、將粘度做成為1.5泊(poise)以下的技術(shù)，被日本專利公報昭字61～150752號公開了。另外，日本專利公報平字2～165853揭示過降低凝固溫度用的技術(shù)。這些技術(shù)都研究降低鑄坯與鑄模間的摩擦阻力用的手段的技術(shù)，是極其通常地被使用的技術(shù)。如同上述日本專利公報昭字61～150752號所述，為了使鑄模造渣劑的粘度降低，有必要在鑄模造渣劑中放入很多F-、Na2O、Li2O、K2O、B2O3，這些元素所具有的特性會對鋼水注入噴嘴的熔損作用加劇，另外，在偶而地粘度過于低時，鑄模造渣劑會被卷入到鋼水中成為鑄坯質(zhì)量降低的原因。另外，日本專利公報平字2～165853號所記載的使凝固溫度降低的技術(shù)會使鑄模造渣劑的玻璃性變高，鑄模的冷卻效果過強，鑄坯容易發(fā)生表面裂紋，這也能成為鑄坯表面質(zhì)量降低的原因。作為這些問題的技術(shù)解決對策，日本專利公報平字7～204810號提出，在這種場合使用價格高的AlF3，但這樣會使鑄模造渣劑中的F-量變多，噴嘴的熔損作用增大，從費用看并不合算。為了避免發(fā)生這個問題，在鑄模造渣劑不用AlF3的場合，便會有凝固溫度上升、粘度變得過高等問題，特別是在F-多的場合，有形成結(jié)晶的比例變多的問題，不能夠獲得能夠滿意地解決上述公知技術(shù)種種缺點的鑄模造渣劑。本專利技術(shù)的目的是要提供適用于除包晶區(qū)域鋼種(C＝0.08～0.15％)、SUS 420及SUS 304以外的其他鋼種、鑄坯與鑄模之間的潤滑性優(yōu)良、并且鑄坯不會發(fā)生表面裂紋，而鑄模內(nèi)的鑄模造渣劑不會被卷入的連續(xù)鑄造的空心顆粒的鑄模助熔劑。本專利技術(shù)是為了解決上述課題而做出的，其技術(shù)方案(技術(shù)手段)如下(1)連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、F-，將其中2種以上成分進行了預熔處理，其配比為40重量％以上，整體狀態(tài)下的成分含有CaO/SiO20.7～1.4，Al2O31.0～15.0重量％，MgO 1.0～15重量％，Na2O 1.5～4.5重量％，Li2O不到2.0重量％。不含AlF3及B2O3。1300℃狀態(tài)下的粘度為1.0～8.0泊，1250℃狀態(tài)下的表面張力為280～370達因/cm，凝固溫度為1050～1250℃，適用于包晶區(qū)域鋼種以外的鋼。(2)按照(1)項所述連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，Li2O為0.1～不到2.0重量％。(3)連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，主要成分為CaO、SiO2、Al2O3、MgO、F-，將其中2種以上成分進行了預熔處理，其配比在40重量％以上，整體狀態(tài)下的成分含有CaO/SiO20.7～1.4，Al2O31.0～10.0重量％，MgO1.0～10.0重量％，Na2O 1.5～4.5重量％，Li2O不到2.0重量％。不含AlF3及B2O3。1300℃狀態(tài)下的粘度為1.0～8.0泊，1250℃狀態(tài)下的表面張力為280～370達因/cm，凝固溫度為1050～1250℃，適用于包晶區(qū)域鋼種以外的鋼。(4)按照(3)項所述連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，Li2O為0.1～不到2.0重量％。(5)按照(1)項～(4)項中任一項所述連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，就鑄坯截面為扁平的扁鋼坯(厚50～300mm、寬500～3000mm)的連續(xù)鑄造而言，適用于鑄造速度在1.4m/min以上的鑄造。(6)按照(1)項～(4)項中任一項所述連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，就鑄坯斷面為矩形的大鋼坯(厚200～500mm、寬200～600mm)的連續(xù)鑄造而言，適用于鑄造速度在1.5m/m本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
連續(xù)鑄造用空心顆粒的鑄模造渣劑，其特征為，它使用主要成分為ＣａＯ、ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｇＯ、Ｆ↑［－］，將其中２種以上成分進行了預熔處理的物質(zhì)成分，這些主要原料的配比在４０重量％以上，整體狀態(tài)下的成分包括有：ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］０．７～１．４，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．０～１５．０重量％，ＭｇＯ１．０～１５．０重量％，Ｎａ↓［２］Ｏ１．５～４．５重量％，Ｌｉ↓［２］Ｏ０．１～不到２．０重量％；不含ＡｌＦ↓［３］及Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］，１３００℃狀態(tài)下的粘度為１．０～８．０泊，１２５０℃狀態(tài)下的表面張力為２８０～３７０達因／ｃｍ，凝固溫度為１０５０～１２５０℃，適用于包晶區(qū)域鋼種以外的鋼。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：谷口秀久，益尾典良，
申請(專利權(quán))人：日鐵建材工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]