專利名稱：異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼水連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，特別是異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣。

背景技術(shù)：
異型坯結(jié)晶器斷面呈“H”型，形狀復(fù)雜，結(jié)晶器鋼水流場和結(jié)晶器內(nèi)凝固坯殼收縮方坯、板坯、圓坯結(jié)晶器不同，連鑄過程對結(jié)晶器保護(hù)渣性能要求更嚴(yán)格。為降低異型坯表面裂紋發(fā)生率，投產(chǎn)早期從德國進(jìn)口保護(hù)渣，其化學(xué)成分為CaO 35-39％，SiO2 26-29％，Al2O3 10-15％，F(xiàn)-2-5％，R2O(Na2O+K2O)2-6％，固定C3-5％，其物理性能為，熔點(diǎn)1180-1250℃，粘度0.8-1.2Pa.s。該保護(hù)渣的特點(diǎn)是高堿度、高粘度、高結(jié)晶溫度。高堿度、高粘度、高結(jié)晶溫度可以使保護(hù)渣中結(jié)晶層變厚，可降低裂紋發(fā)生率。該保護(hù)渣堿度為1.2-1.5，平均達(dá)1.35，由于該保護(hù)渣堿度過大，在使用過程中熔渣層過粘，影響保護(hù)渣的潤滑及填充性，容易發(fā)生坯殼與結(jié)晶器銅壁粘連，出現(xiàn)漏鋼事故。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，既能降低連鑄坯表面的裂紋率，又能改善保護(hù)渣的潤滑及填充性，降低漏鋼率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，包括以下重量百分比(％)的組分CaO 32.0～34.5％，SiO2 25.5～27.8％，Al2O3 10～12％，F(xiàn)-0.5～3.5％，固定C 12～14％，R2O 0.5～3.5％，揮發(fā)分10-12％。
本發(fā)明還包含2.0-3.5％的MnO。
本發(fā)明還包含1.0-2.5％的MgO。
下面具體說明本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容 本發(fā)明采取高粘度、高堿度、高熔點(diǎn)、高碳、高揮發(fā)分思路，很好地解決了異型坯連鑄過程中的粘結(jié)漏鋼和鑄坯表面裂紋問題。
提高堿度(CaO/SiO2)可以提高保護(hù)渣的結(jié)晶率和結(jié)晶溫度，增大渣膜中結(jié)晶層的厚度，增大渣膜熱阻，可降低鑄坯表面裂紋率。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)堿度等于1.15時(shí)結(jié)晶率可達(dá)30％；堿度等于1.28時(shí)，結(jié)晶率可達(dá)45％；當(dāng)堿度大于1.3時(shí)，超過45％，使得渣膜中結(jié)晶層過厚，玻璃體層過薄，鑄坯潤滑狀況嚴(yán)重惡化，導(dǎo)致漏鋼事故的發(fā)生。保護(hù)渣堿度控制在1.15-1.28之間可使渣膜中結(jié)晶層和玻璃體層比例合適。因本發(fā)明含有高揮發(fā)分和高固定碳，具有活躍結(jié)晶器鋼液面和保溫作用，可消除高堿度帶來的部分不利影響，本發(fā)明的堿度可適當(dāng)放寬至1.35，故本發(fā)明CaO控制在32.0-34.5％之間，SiO2控制在25.5-27.8％之間。本發(fā)明優(yōu)先控制CaO在32.0-32.6％之間，SiO2在25.5-27.8％之間或控制CaO在32.0-34.5％之間，SiO2在26.9-27.8％之間。
提高粘度可使渣膜結(jié)晶層含有孔洞，降低熱傳導(dǎo)率，減少鑄坯裂紋的發(fā)生。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，粘度控制在0.85-1.15Pa.s之間，既能在結(jié)晶層中產(chǎn)生適量的孔洞，與較厚的結(jié)晶層一起減低渣膜的傳熱速度，又不至于使渣膜過薄而發(fā)生漏鋼。由于堿度提高會(huì)減低粘度，為保證粘度可添加Al2O3，當(dāng)Al2O3含量大于10％時(shí)可顯著提高保護(hù)渣粘度，但Al2O3含量大于15.0％時(shí)，保護(hù)渣粘度過大會(huì)引起漏鋼。故Al2O3含量控制在10-12％。
結(jié)晶器中保護(hù)渣分三層，最上層為粉渣層，中間為燒結(jié)層，最下層為熔渣層。保護(hù)渣開始熔化后，固體碳粒子與熔渣間存在較大的界面張力，固體碳粒子不能被熔渣潤濕，分布并覆蓋在初期形成的熔渣液珠表面，阻隔熔渣液珠間的聚合。提高保護(hù)渣中固定碳含量可使得熔渣層增厚，保護(hù)渣熔化均勻，可改善保護(hù)渣的潤滑和填充性能。
異型坯結(jié)晶器斷面形狀呈“H”型，結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場不均勻，結(jié)晶器鋼液面易產(chǎn)生塊狀冷鋼，影響保護(hù)渣的熔化和充填。該保護(hù)渣創(chuàng)新性采用高固定碳設(shè)計(jì)，控制保護(hù)渣的熔化速度，使熔渣層厚度合適，保證了在鑄坯與結(jié)晶器之間形成足夠厚度及穩(wěn)定均勻的渣膜，保證良好的潤滑。同時(shí)高固定碳保護(hù)渣增加保護(hù)渣的保溫效果，能有效地減緩結(jié)晶器鋼液面溫度差，很好地解決了結(jié)晶器鋼液面易產(chǎn)生塊狀冷鋼問題，確保了結(jié)晶器鋼液面保護(hù)渣均勻熔化和均勻填充。提高保護(hù)渣的固定碳含量，減薄燒結(jié)層，減少渣圈和渣條，從而降低漏鋼的發(fā)生率。對于高堿度、高粘度保護(hù)渣，固定碳含量控制在12-14％能保證保護(hù)渣的潤滑性和填充性。
異型坯結(jié)晶器斷面形狀不規(guī)則，鋼液面溫度不均勻，保護(hù)渣熔化過程中揮發(fā)份的排出，可活躍結(jié)晶器鋼液面，均勻結(jié)晶器鋼液面溫度。為了異型坯結(jié)晶器保護(hù)渣的良好熔化，揮發(fā)份控制在10-12％，可活躍結(jié)晶器鋼液面，避免鋼液面過于平靜，促使保護(hù)渣均勻熔化，使保護(hù)渣的均勻流入坯殼與結(jié)晶器壁間的間隙。
F-和R2O(K2O+Na2O)降低粘度和熔點(diǎn)，在本發(fā)明中應(yīng)少量添加，各控制在0.5-3.5％為宜。
MnO可以降低熔點(diǎn)和粘度，加速渣的熔化速度，同時(shí)還具有降低渣膜紅外輻射傳熱的能力。當(dāng)保護(hù)渣粘度和熔點(diǎn)較高時(shí)，可多添加MnO，以適當(dāng)降低保護(hù)渣粘度和熔點(diǎn)，由于其能降低渣膜紅外輻射傳熱，依然可以保持保護(hù)渣的保溫隔熱作用而防止鑄坯表面裂紋的發(fā)生，同時(shí)由于渣粘度和熔點(diǎn)的降低可以提高保護(hù)渣的潤滑性而防止鑄漏鋼的發(fā)生。但MnO含量過高會(huì)導(dǎo)致過度降低保護(hù)渣粘度和熔點(diǎn)而影響保護(hù)渣的保溫隔熱效果，MnO含量過低，其降低渣膜紅外輻射傳熱的能力不足。故MnO的含量控制在2.0-3.5％為宜。
MgO可以降低熔點(diǎn)、粘度、結(jié)晶溫度、凝固溫度，改善保護(hù)渣的穩(wěn)定性，適當(dāng)添加，可用來協(xié)調(diào)本保護(hù)渣的綜合性能，但含量過多，會(huì)使熔點(diǎn)、粘度、結(jié)晶溫度、凝固溫度降低過多，與本發(fā)明的構(gòu)思沖突，因此，MgO控制在1.0-2.5％為宜。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明保護(hù)渣采用高堿度、高熔點(diǎn)、高粘度、高固定C、高揮發(fā)分，保護(hù)渣的物理性能好。保護(hù)渣潤滑性和均勻充填性良好，能夠均勻填充于凝固坯殼與結(jié)晶器銅壁間隙，很好地防止坯殼與結(jié)晶器銅壁粘結(jié)，同時(shí)均勻并減緩結(jié)晶器與凝固坯殼間的傳熱，抑制異型坯表面裂紋的產(chǎn)生。該保護(hù)渣能夠滿足連鑄異型坯多鋼種多規(guī)格的生產(chǎn)工藝要求。生產(chǎn)實(shí)踐表明，異型坯表面裂紋大量減少，裂紋廢品率顯著下降，由16.5kg/噸鋼下降到3.0kg/噸鋼以下；連鑄生產(chǎn)過程中，粘結(jié)現(xiàn)象極少發(fā)生，粘結(jié)漏鋼率由0.13％下降到0.02％。

具體實(shí)施例方式 下面以8個(gè)實(shí)施列來詳細(xì)說明本發(fā)明。
按照表1所列化學(xué)成分組成、粒度的要求，對原料進(jìn)行預(yù)熔燒結(jié)、混勻、破碎、造粒、干燥、稱重、裝袋，經(jīng)檢測，熔點(diǎn)℃，粘度(1300℃)，列于表1中。
表1 保護(hù)渣成分及性能


將本發(fā)明保護(hù)渣用于生產(chǎn)異型坯半年以上，生產(chǎn)實(shí)踐表明，異型坯表面裂紋大量減少，裂紋廢品率顯著下降，由16.5kg/噸鋼下降到3.0kg/噸鋼以下；連鑄生產(chǎn)過程中，粘結(jié)現(xiàn)象極少發(fā)生，粘結(jié)漏鋼率由0.13％下降到0.02％。
權(quán)利要求
1.一種異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，包括以下重量百分比(％)的組分CaO 32.0～34.5％，SiO2 25.5～27.8％，Al2O3 10～12％，F(xiàn)- 0.5～3.5％，固定C 12～14％，R2O 0.5～3.5％，揮發(fā)分10-12％。
2.如權(quán)利要求1所述的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，其組分重量百分比(％)為CaO 32.0～32.6％，SiO2 25.5～27.8％，Al2O3 10～12％，F(xiàn)-0.5～3.5％，固定C 12～14％，R2O 0.5～3.5％，揮發(fā)分10-12％。
3.如權(quán)利要求1所述的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，其組分重量百分比(％)為CaO 32.0～34.5％，SiO2 26.9～27.8％，Al2O3 10～12％，F(xiàn)-0.5～3.5％，固定C 12～14％，R2O 0.5～3.5％，揮發(fā)分10-12％。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，其組分還包含2.0-3.5％的MnO。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，其組分還包含1.0-2.5％的MgO。
6.如權(quán)利要求4所述的異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，其特征在于，其組分還包含2.0-3.5％的MnO。
全文摘要
本發(fā)明提供一種異型坯連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，包括以下重量百分比(％)的組分CaO 32.0～34.5％，SiO2 25.5～27.8％，Al2O3 10～12％，F(xiàn)-0.5～3.5％，固定C12～14％，R2O 0.5～3.5％，揮發(fā)分10-12％。生產(chǎn)實(shí)踐表明，異型坯表面裂紋大量減少，裂紋廢品率顯著下降，由16.5kg/噸鋼下降到3.0kg/噸鋼以下；連鑄生產(chǎn)過程中，粘結(jié)現(xiàn)象極少發(fā)生，粘結(jié)漏鋼率由0.13％下降到0.02％。
文檔編號B22D11/11GK101758175SQ20101010019
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者吳堅(jiān), 楊應(yīng)東, 許健, 李書成, 李偉峰, 謝桂忠, 薛博, 高騰 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司