專(zhuān)利名稱(chēng)：鋼水表面保溫劑和鋼水表面保溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通過(guò)澆包或連續(xù)鑄造用中間包等移送鋼水、或進(jìn)行精煉處理時(shí)，以絕熱和保溫或防止空氣氧化為目的而覆蓋鋼水表面的鋼水表面保溫劑。本申請(qǐng)基于2009年12月10日提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦?009-280206號(hào)并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在通過(guò)連續(xù)鋳造用中間包或澆包等移送鋼水、或進(jìn)行精煉處理時(shí)，用鋼水表面保溫劑覆蓋鋼水表面，以防止鋼水的熱耗散和外界空氣的侵入。作為鋼水表面保溫齊U，廣泛使用以SiO2和C為主要成分的焙燒谷殼(baked chaff)。在使用焙燒谷殼作為鋼水表面保溫劑的情況下，由于SiO2與鋼水中的Al反應(yīng)而生成Al2O3系夾雜物，因而存在產(chǎn) 品的表面缺陷増大的問(wèn)題。于是，作為SiO2較少的保溫劑，正如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的那樣，開(kāi)發(fā)了 MgO系鋼水表面保溫劑。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特公平3-48152號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，以MgO為主要成分的鋼水表面保溫劑由于熔點(diǎn)較高，在使用溫度下主要為固相，因而不能均勻地覆蓋鋼水表面，因外界空氣和鋼水表面的反應(yīng)而生成Al2O3系夾雜物。本發(fā)明的目的在于提供一種鋼水表面保溫劑，它可以解決上述問(wèn)題，在來(lái)源于鋼水表面保溫劑的成分的作用下，不會(huì)在鋼水中生成氧化鋁系夾雜物，而且在鋼水表面的熔融速度較快，可以均勻地覆蓋鋼水表面。用于解決課題的手段為解決上述課題，本發(fā)明采用以下的構(gòu)成和方法。(I)本發(fā)明的第I方式涉及ー種鋼水表面保溫劑，其配置在具有規(guī)定的鋼水表面溫度的鋼水表面，其中，所述鋼水表面保溫劑含有2種以上熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度高的高熔點(diǎn)原料，以合計(jì)為70質(zhì)量％以上的量含有10 70質(zhì)量％的CaOUO 60質(zhì)量％的Al203、5 30質(zhì)量%的MgO以及0 10質(zhì)量%的SiO2，所述CaO和所述Al2O3之比Ca0/Al203為0. 5 2. 0 ;所述鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度低，且70質(zhì)量％以上是粒徑為30 IOOiim的粉末。(2)本發(fā)明的第2方式涉及ー種鋼水表面保溫方法，其中，將上述(I)所述的鋼水表面保溫劑以平均熔融層厚度為5 30_的范圍的方式配置在所述鋼水表面。
發(fā)明的效果根據(jù)上述(I)所述的構(gòu)成，在鋼水表面保溫劑的成分的作用下，不會(huì)在鋼水中生成氧化鋁系夾雜物，鋼水表面保溫劑迅速地熔融且均勻地覆蓋鋼水表面，從而可以抑制因鋼水和大氣的接觸而引起的氧化鋁系夾雜物的生成。根據(jù)上述(2)所述的方法，由于鋼水表面保溫劑迅速地熔融而均勻且切實(shí)地覆蓋鋼水表面，可以防止懸料(hanging)的發(fā)生，因而可以抑制因鋼水和大氣的接觸而引起的氧化鋁系夾雜物的生成。



圖I是在連續(xù)連鑄的I 2澆包的中間包出ロ側(cè)鋼水中的總氧量相對(duì)于中間包入ロ側(cè)鋼水中的總氧量的變化量。圖2是由在每I卷冷軋鋼板卷材中存在的氧化物系夾雜物引起的表面缺陷的平均個(gè)數(shù)，其中冷軋鋼板卷材是從由連續(xù)連鑄的I 2澆包所制作的鋼坯而得到的。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人為了用鋼水表面保溫劑均勻地覆蓋鋼水表面，研究了用于加速鋼水表面保溫劑的熔融速度的方法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在為通過(guò)混合2種以上熔點(diǎn)比鋼水表面溫度高的高熔點(diǎn)原料所制造的、且熔點(diǎn)(混合后的熔點(diǎn))比鋼水表面溫度低的鋼水表面保溫劑，而且使用30 100 y m的粒徑占70質(zhì)量％以上的粉末即鋼水表面保溫材料的情況下，由于促進(jìn)了不同的高熔點(diǎn)原料之間的固體擴(kuò)散，因而使與鋼水表面接觸的鋼水表面保溫劑的迅速熔融成為可能。因此，溶解的鋼水表面保溫劑均勻地覆蓋鋼水表面，從而可以防止因鋼水表面與外界空氣接觸而引起的Al2O3系夾雜物的生成。下面就基于上述發(fā)現(xiàn)的本發(fā)明的實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。此外，所謂鋼水表面保溫材料的熔點(diǎn)，是指在使物質(zhì)的溫度上升時(shí)開(kāi)始熔融的溫度，在多元系物質(zhì)的情況下，是指相當(dāng)于固相線(xiàn)溫度的平均組成的熔點(diǎn)。此外，連續(xù)鑄造用中間包和澆包等中的鋼水表面溫度為1550°C 1650°C。本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑的特征在于其70質(zhì)量％以上是粒徑為30 100 的粉末。這里的粒徑是篩子的網(wǎng)眼的尺寸，是可以通過(guò)上述規(guī)定的網(wǎng)眼尺寸的篩子的尺寸。如果鋼水表面保溫劑的70質(zhì)量％以上是粒徑大于100 u m的粉末，則由于鋼水表面保溫劑不會(huì)迅速地熔化，因而鋼水表面與外界空氣接觸，從而生成Al2O3系夾雜物。另ー方面，如果鋼水表面保溫劑的70質(zhì)量％以上設(shè)定成粒徑為30 y m以下的粉末，則細(xì)化原料的成本變得巨大。更優(yōu)選的是鋼水表面保溫劑的70質(zhì)量％以上是粒徑為40 90 y m的粉末，進(jìn)ー步優(yōu)選的是鋼水表面保溫劑的70質(zhì)量％以上是粒徑為50 80 y m的粉末。另外，在粒徑為30 100 y m的粉末只占少于鋼水表面保溫劑的70質(zhì)量％的比率的情況下，由于溶解速度較快的鋼水表面保溫劑也較少，因而不能迅速地以溶液覆蓋鋼水表面，從而鋼水表面與外界空氣接觸。鋼水表面保溫劑能夠以不同的高熔點(diǎn)原料被均勻混合的狀態(tài)放入到袋子中?？梢詫⑻幱诒环湃氲皆摯又械臓顟B(tài)的鋼水表面保溫劑連同袋子投入鋼水表面。在原料的粒徑大為不同的情況下，例如在混合本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑的30 IOOym的高熔點(diǎn)原料和低于30 ym、或者超過(guò)lOOym的不同種類(lèi)的高熔點(diǎn)原料的情況下，由于原料不均勻地分布于袋內(nèi)，不同的原料難以接觸而使反應(yīng)變慢，因而在鋼水表面不會(huì)迅速地生成融液，以致鋼水表面與外界空氣接觸。在鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)(平均組成的熔點(diǎn))比鋼水表面溫度高的情況下，鋼水表面保溫劑不會(huì)達(dá)到完全的熔融狀態(tài)，在鋼水表面的鋪展性惡化，從而鋼水表面與外界空氣接觸。為此，本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)設(shè)定為比鋼水表面溫度低。在使用完全熔融的鋼水表面保溫劑的情況下，澆包和中間包等耐火材料的溶損成為問(wèn)題。于是，在本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑中，通過(guò)使用含有在澆包和中間包的涂層材料中采用的氧化鎂(MgO)的原料，防止了中間包的溶損。在含有的氧化鎂的量少于5質(zhì)量％的情況下，澆包和中間包的涂層材料的溶損速度加快，從而給操作上帯來(lái)障礙。另ー方面，在含有的氧化鎂的量高于30質(zhì)量％的情況下，由于熔點(diǎn)上升，因而變得不能均勻覆蓋鋼水。于是，在本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑中，將氧化鎂的含有率規(guī)定為5 30質(zhì)量％。氧化鎂的含有率如果為7 25質(zhì)量％，則是更為優(yōu)選的。在本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑中，混合后組成(平均組成)以10 70質(zhì)量％、優(yōu)選為15 65質(zhì)量％、更優(yōu)選為20 60質(zhì)量％的CaO，10 60質(zhì)量％、優(yōu)選15 55質(zhì)量％、更優(yōu)選20 50質(zhì)量％的Al2O3, 5 30質(zhì)量％的MgO，0 10質(zhì)量％的SiO2作為主要成分。其中，設(shè)定CaOAl2O3=O. 5 2. O。這是因?yàn)樵贑a0/Al203=0. 5 2. 0的范圍內(nèi)，鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)(平均組成的熔點(diǎn))達(dá)到極小。另外，SiO2在鋼水表面保溫劑中所占的質(zhì)量如果超過(guò)10質(zhì)量％，則通過(guò)與鋼水中的Al的反應(yīng)而生成Al2O3系夾雜物，從而產(chǎn)品表面缺陷増大。關(guān)于MgO的含量，則如上述那樣。此外，所謂“作為主要成分”，是指相應(yīng)的成分占整體的70質(zhì)量％以上的情況。在本實(shí)施方式的鋼水表面保溫劑中，上述的成分的合計(jì)也可以是整體的80質(zhì)量％或90質(zhì)量％以上。作為上述的高熔點(diǎn)原料，可以使用燒結(jié)菱鎂礦而制造的MgO、電熔制品MgO、或者CaO、Al2O3' Si02、SrO、Zr02、Al2O3-MgO' CaO-MgO0作為鋼水表面保溫方法，優(yōu)選將上述說(shuō)明過(guò)的鋼水表面保溫劑以平均熔融厚度為5 30_的范圍的方式配置在鋼水的表面。這是因?yàn)樵谄骄廴诤穸鹊陀?_的情況下，與鋼水表面的外界空氣的隔絕變得不充分。另外，還因?yàn)樵谄骄廴诤穸瘸^(guò)30mm的情況下，通過(guò)使處于遠(yuǎn)離作為熱源的鋼水的位置的鋼水表面保溫劑的上層冷卻，鋼水表面保溫劑凝固并附著在溫度比鋼水更低的澆包和中間包的耐火材料表面，從而在鋼水和鋼水表面保溫劑之間形成間隙。這叫做懸料。如果發(fā)生懸料，則由于在鋼水和鋼水表面保溫劑之間形成間隙，因而鋼水表面與外界空氣接觸。也可以將鋼水表面保溫劑以平均熔融厚度為7 25mm或9 20mm的范圍的方式配置在鋼水表面。實(shí)施例下面基于實(shí)施例就本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但實(shí)施例的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的實(shí)施可能性以及效果而采用的ー個(gè)條件例，本發(fā)明并不局限于這些條件例。本發(fā)明只要不脫離本發(fā)明的宗_，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，就可以采用各種條件乃至條件的組合。
對(duì)I次裝填量為280t的鋼水進(jìn)行鐵液預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐脫炭、采用RH的真空脫氣處理，以熔煉極低碳鋼。使用容量為60t的中間包，通過(guò)連續(xù)鋳造法將其制作鑄坯。對(duì)15次裝填量的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造。鋼水表面溫度設(shè)定為1560 1580°C。本發(fā)明或比較例的鋼水表面保溫劑從鑄造初期開(kāi)始便用于中間包內(nèi)的鋼水的保溫。鋼水表面保溫劑在實(shí)施例、比較例的情況下相對(duì)于中間包都是連同袋子添加500kg。一塊鑄坯的厚度為250mm、長(zhǎng)度為7000mm、寬度為1500mm。鑄坯經(jīng)過(guò)通常使用的熱軋、冷軋エ序而成為厚度0. 7mm、寬度1500mm的冷軋鋼板。此外,在表I 表4中表不了實(shí)施例和比較例的數(shù)據(jù)。為了布 局的方便，分為4個(gè)表，但表2是表I的續(xù)表，表3是表2的續(xù)表，表4是表3的續(xù)表。
權(quán)利要求
1.一種鋼水表面保溫劑，其配置在具有規(guī)定的鋼水表面溫度的鋼水表面，其特征在于: 所述鋼水表面保溫劑含有2種以上熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度高的高熔點(diǎn)原料， 以合計(jì)為70質(zhì)量％以上的量含有10 70質(zhì)量％的CaO、10 60質(zhì)量％的Al203、5 30質(zhì)量％的MgO以及O 10質(zhì)量％的SiO2, 所述CaO和所述Al2O3之比Ca0/Al203為O. 5 2. O ; 所述鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度低，且70質(zhì)量％以上是粒徑為30 100 μ m的粉末。
2.一種鋼水表面保溫方法，其特征在于將權(quán)利要求I所述的鋼水表面保溫劑以平均熔融層厚度為5 30_的范圍的方式配置在所述鋼水表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼水表面保溫劑，其配置在具有規(guī)定的鋼水表面溫度的鋼水表面，其中，所述鋼水表面保溫劑含有2種以上熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度高的高熔點(diǎn)原料，以合計(jì)為70質(zhì)量%以上的量含有10～70質(zhì)量%的CaO、10～60質(zhì)量%的Al2O3、5～30質(zhì)量%的MgO以及0～10質(zhì)量%的SiO2，所述CaO和所述Al2O3之比CaO/Al2O3為0.5～2.0；所述鋼水表面保溫劑的熔點(diǎn)比所述鋼水表面溫度低，且70質(zhì)量%以上是粒徑為30～100μm的粉末。
文檔編號(hào)B22D1/00GK102652043SQ201080055432
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者三木大輔, 內(nèi)山德彥, 溝口利明 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社