含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，對應(yīng)鋼種的化學(xué)成分為：C：0.08～0.22％，Si≤0.30％，S≤0.045％，P≤0.045％，其特征在于：該保護(hù)渣化學(xué)成分按重量百分比計為：30％≤CaO≤40％，20％≤SiO2≤30％，6.5％≤F-≤7.5％，10％≤Na2O≤15％，2％≤MgO≤3％，3％≤Al2O3≤4％，2％≤Fe2O3≤5％，1％≤Cr2O3≤10％，2％≤MnO≤7％，3％≤C固≤5％，其余組分為雜質(zhì)：所述CaO/SiO2為1.2～1.4。利用該保護(hù)渣能有效提高包晶鋼表面熱輻射吸收能力，最終降低鑄坯表面總裂紋發(fā)生率。
【專利說明】含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種含Cr203、Mn0和Fe203等多種金屬氧 化物的包晶鋼保護(hù)渣。

【背景技術(shù)】
[0002] 包晶鋼是指碳含量在0. 08?0. 18%的一系列鋼種，該系列鋼種澆鑄時，結(jié)晶器彎 月面初生凝固坯殼隨溫度下降發(fā)生S-Y轉(zhuǎn)變，伴隨著較大的體積收縮，坯殼與銅板脫離 形成氣隙，導(dǎo)致熱流變小坯殼變薄，在表面形成凹陷。凹陷部位冷卻和凝固速度比其它部位 慢，組織粗化，對裂紋敏感性強(qiáng)，在熱應(yīng)力和鋼水靜壓力作用下，在凹陷薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集 中而出現(xiàn)裂紋。合適的保護(hù)渣能在其中起到降低鑄坯缺陷的作用。
[0003] 包晶鋼保護(hù)渣技術(shù)的關(guān)鍵是控制保護(hù)渣的熱流密度，較小的熱流密度能夠減緩 凹陷的產(chǎn)生。傳統(tǒng)的包晶鋼保護(hù)渣具有高堿度，高熔點(diǎn)的特點(diǎn)，就是利用堿度高，結(jié)晶率 增大的特點(diǎn)，降低熱流密度。但是隨著堿度的進(jìn)一步增大，包晶鋼保護(hù)渣的熱流密度沒有 顯著的降低。因此，需要研究一種保護(hù)渣，使其能夠克服包晶鋼相變轉(zhuǎn)變區(qū)帶來的體積收 縮，從而在包晶鋼澆鑄過程中，減少相變導(dǎo)致的鑄坯縱裂現(xiàn)象。金屬氧化物是指過渡元素 是指元素周期表中d區(qū)的一系列金屬元素，又稱金屬。包括鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等都是 金屬。金屬氧化物在保護(hù)渣中的含量一定時，可起到促進(jìn)包晶鋼保護(hù)渣析晶的作用。促進(jìn) 析晶可提高保護(hù)渣渣膜的結(jié)晶度。對于保護(hù)渣中，一般分為結(jié)晶相與玻璃相。J.W.Cho，T. EmiandH.Shibata.HeatTransferacrossMoldFluxFilminMoldduringInitial SolidificationinContinuousCastingofSteel，ISIJInt.，1998, 38, 834-842提出保護(hù) 渣中傳熱分為晶格傳導(dǎo)傳熱與表面輻射傳熱，其中結(jié)晶度直接與晶格傳導(dǎo)傳熱相關(guān)，較大 的結(jié)晶度可緩解晶格傳導(dǎo)傳熱。Xie.Relatedbasictheoryresearchandapplication practiceofcontinuouscastingcrystallizerMoldflux,Chongqing:Doctoral DissertationofChongqingUniversity，2004,記載了通過在保護(hù)漁中添加單一金屬氧化 物，可明顯提高保護(hù)渣結(jié)晶度，緩解保護(hù)渣渣膜傳熱。但對于多種金屬氧化物混合加入，目 前尚無記載。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，利用 該保護(hù)渣能有效提高包晶鋼表面熱輻射吸收能力，最終降低鑄坯表面總裂紋發(fā)生率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，對應(yīng)鋼種 的化學(xué)成分為：c:0? 08?0? 22%，Si彡0? 30%，S彡0? 045%，P彡0? 045%，其特征在 于：該保護(hù)渣化學(xué)成分按重量百分比計為：30%彡CaO彡40%，20%彡Si02彡30%，6. 5% 7. 5%, 10%^Na20^ 15%, 2%^MgO^ 3%, 3%^A1203 ^ 4%, 2%^Fe203 ^ 5%, 1%彡Cr203彡10%，2%彡MnO彡7%，3%彡C固彡5%，其余組分為雜質(zhì)：所述Ca0/Si02為 1. 2 ?1. 4。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選地，該保護(hù)渣各化學(xué)成分按重量百分比為：CaO為39. 2,Si02為28%， A1203為3. 5%，F(xiàn)-為7%，Mg0為2%，Cr203、Mn0和Fe203三種組分構(gòu)成的組合體彡8%，Na20 為8%,C@為4%,其余組分為雜質(zhì)。
[0007] 包晶鋼保護(hù)渣一般分為結(jié)晶相與玻璃相，過渡金屬氧化物在保護(hù)渣中的含量一定 時，可起到促進(jìn)包晶鋼保護(hù)渣析晶的作用，促進(jìn)析晶可提高保護(hù)渣渣膜的結(jié)晶度，也即提高 保護(hù)渣的結(jié)晶相比例。研究表明保護(hù)渣中傳熱分為晶格傳導(dǎo)傳熱與表面輻射傳熱，其中結(jié) 晶度直接與晶格傳導(dǎo)傳熱相關(guān)，較大的結(jié)晶度可緩解晶格傳導(dǎo)傳熱。本發(fā)明的含多種金屬 氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，通過在保護(hù)渣中按一定比例同時添加氧化錳，氧化鉻，氧化鐵，可 顯著提高渣膜結(jié)晶率10%以上，達(dá)到緩解晶格傳導(dǎo)傳熱，最終降低鑄坯表面總裂紋發(fā)生率。 實(shí)踐證明，本發(fā)明的含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣有益效果為：（1)可減少包晶鋼保 護(hù)渣熱流密度，緩解包晶鋼澆鑄過程中包晶相變帶來的體積收縮；（2)可減少包晶鋼澆鑄 過程中出現(xiàn)的表面縱裂紋。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣作進(jìn)一步詳 細(xì)說明。
[0009] 實(shí)施例
[0010] 選取三組含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，同時選取不含Cr203、MnO和Fe203 的市場現(xiàn)有最佳工業(yè)用包晶鋼保護(hù)渣作對比例4,對應(yīng)澆鑄鋼種的化學(xué)成分為C:0. 08? 0. 22%，Si彡0. 30%，S彡0. 045%，P彡0. 045%，這三組不同組分的保護(hù)渣及對比例的主 要化學(xué)成分按重量百分比見表1所示（其余組分為雜質(zhì)）。其中堿度計算方法為R=CaO/ Si02。
[0011] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，對應(yīng)鋼種的化學(xué)成分為：c :0. 08? 0.22%，Si彡0.30%，S彡0.045%，P彡0.045%，其特征在于：該保護(hù)渣化學(xué)成分按 重量百分比計為：30 %彡CaO彡40 %，20 %彡Si02彡30 %，6. 5 %彡F彡7. 5 %，8 % ^Na20^ 15%,2%^MgO^ 3%,3%^Al203 ^4%,2%^Fe2〇3^5%, l%^Cr203 ^ 10%, 2%彡MnO彡7%，3%彡C固彡5%，其余組分為雜質(zhì)，其中，所述Ca0/Si02為1. 2?1. 4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含多種金屬氧化物的包晶鋼保護(hù)渣，其特征在于：該保護(hù)渣 化學(xué)成分按重量百分比計為：CaO為39. 2, Si02*28%，A1203為3. 5%，F(xiàn)_S7%，MgO為 2%，Cr203、Mn0和Fe203三種組分構(gòu)成的組合體彡8%，Na 20為8%，（：@為4%，其余組分為 雜質(zhì)。
【文檔編號】B22D11/111GK104368778SQ201410637088
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】陳俊孚, 楊成威, 李麗坤, 曹同友, 萬恩同, 孫偉, 張劍君, 彭著鋼, 龐建飛 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司