本發(fā)明涉及板坯連鑄機(jī)澆鑄鋼水生產(chǎn)用連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣，特別涉及一種低碳冷軋電鍍錫鋼板用低鈉高鎂連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，屬于煉鋼用冶金輔料。

背景技術(shù)：

1、冷軋電鍍錫鋼板是兩面鍍有純錫的冷軋低碳薄鋼板，其碳含量范圍一般為0.01％-0.13％，它兼具鋼和錫的特性，將鋼的強(qiáng)度與錫的耐蝕性和可焊接性結(jié)合起來，由于其優(yōu)異的阻隔性能和力學(xué)性能等，被廣泛應(yīng)用于飲料、罐頭等食品包裝領(lǐng)域，工藝要求較高。

2、隨著冷軋電鍍錫鋼板厚度的不斷減薄，鋼中夾雜物控制已逐漸成為高品質(zhì)鍍錫板生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，而鋼板軋制后表面易出現(xiàn)“白斑”及夾渣，是鍍錫板常見的表面缺陷之一。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生“白斑”部位的夾渣成分與保護(hù)渣成分基本一致，此類缺陷是保護(hù)渣卷入引起。冷軋電鍍錫鋼板表面的“白斑”缺陷主要源于結(jié)晶器保護(hù)渣中的na+在連鑄坯表面富集產(chǎn)生naoh，而naoh對(duì)冷軋電鍍錫鋼板的錫層有很強(qiáng)的腐蝕作用，引起的冷軋電鍍錫鋼板“白斑”缺陷。

3、在傳統(tǒng)保護(hù)渣中，na2o、li2o、f-是理想的熔劑，配比一般為2％-10％，它們能起到降低保護(hù)渣熔點(diǎn)、黏度，控制析晶物相等作用。為了減少“白斑”缺陷，就要控制保護(hù)渣中na2o加入量，然而隨著na2o含量的降低，保護(hù)渣的熔點(diǎn)迅速升高，目前國內(nèi)外開發(fā)生產(chǎn)的冷軋電鍍錫鋼板連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣多使用li2o替代na2o作為助熔劑，但隨著電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展，碳酸鋰價(jià)格高漲，致使保護(hù)渣的生產(chǎn)成本攀升。為此，需要尋找一些其他的助熔劑以替代na2o實(shí)現(xiàn)保護(hù)渣的冶金功能，同時(shí)又能有效地降低成本。

4、中國專利cn1411931a公開了一種csp薄板坯連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，該發(fā)明保護(hù)渣中mgo含量為3.0％-6.0％，主要解決現(xiàn)有技術(shù)薄板坯連鑄過程中渣耗降低，造成潤滑不良和傳熱不均的問題。該專利中除含有一定量的mgo外，還添加了3.0％-6.0％的bao，1.0％-2.5％的li2o作為助熔劑。

5、中國專利cn1824429a公開了一種高拉速板坯連鑄低碳鋼結(jié)晶器保護(hù)渣，主要解決高拉速板坯連鑄低碳鋼現(xiàn)有技術(shù)造成黏結(jié)漏鋼、鑄坯表面夾渣和黏渣質(zhì)量問題。該專利中除含有一定量的mgo外，還添加了1.0％-1.5％的li2o，2.0％-3.0％的mno以及na2o、f-等其它助熔劑。且該保護(hù)渣具有低熔點(diǎn)、低黏度的特點(diǎn)，適用于連鑄生產(chǎn)高拉速低碳鋼，不適用常規(guī)拉速冷軋電鍍錫鋼板。

6、現(xiàn)有技術(shù)中雖添加了一定量的mgo或者bao作為助熔劑，但仍不能完全避免添加li2o，不能滿足降低成本的目的，同時(shí)保護(hù)渣的物理性能不能滿足冷軋電鍍錫鋼板的生產(chǎn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種低碳冷軋電鍍錫鋼板用低鈉高鎂連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，主要解決現(xiàn)有板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)低碳冷軋電鍍錫鋼鑄坯過程中保護(hù)渣生產(chǎn)成本高、連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣易卷渣引發(fā)鋼質(zhì)類缺陷的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)思路是，通過科學(xué)配置保護(hù)渣的組分，采用高mgo設(shè)計(jì)，降低保護(hù)渣中na2o、li2o等助熔劑配入量，同時(shí)控制保護(hù)渣中al2o3含量，防止高熔點(diǎn)鎂鋁尖晶石生成，利用f-等其它組分的協(xié)調(diào)以保證保護(hù)渣擁有合適的黏度、熔點(diǎn)，保證保護(hù)渣的理化性能能夠滿足澆注低碳鍍錫板高表面質(zhì)量的要求，較低的na2o含量能夠有效避免鍍錫板“白斑”缺陷的產(chǎn)生。同時(shí)保護(hù)渣中不含li2o，具有較低的生產(chǎn)成本。通過本發(fā)明專利的實(shí)施，可以將低碳鍍錫板鋼熱軋缺陷降級(jí)率由現(xiàn)有的1.29％降低到0.9％以下。

3、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種低碳冷軋電鍍錫鋼板用低鈉高鎂連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其組成成分的質(zhì)量百分比為：sio234.5％-40.5％，cao?30.2％-36.2％，al2o30.5％-2.0％，mgo

4、6.2％-8.0％，na2o+k2o≤2.0％，f-7.5％-9.5％，cf≤5.0％，余量為不可避免的雜質(zhì)；所述保護(hù)渣的二元堿度(cao/sio2)為0.83-0.95。

5、所述保護(hù)渣的的物理性能，保護(hù)渣的熔化溫度(半球點(diǎn)溫度)為1230-1290℃，保護(hù)渣在1300℃時(shí)的黏度為0.16-0.28pa·s。

6、作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述保護(hù)渣1300℃時(shí)的黏度為0.20-0.24pa·s。

7、作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述保護(hù)渣中na2o質(zhì)量百分含量≤1.0％≤1.0％。

8、作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述低碳冷軋電鍍錫鋼板中碳的質(zhì)量百分含量為0.02％-0.09％。

9、本發(fā)明所述的低碳冷軋電鍍錫鋼板用低鈉高鎂連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的化學(xué)成分限定在上述范圍內(nèi)的理由如下：

10、堿度：保護(hù)渣的二元堿度值為保護(hù)渣中cao的質(zhì)量/sio2的質(zhì)量，由于低碳鍍錫板鋼對(duì)表面縱裂紋不敏感，故結(jié)晶器保護(hù)渣主要功能是提供充分的潤滑，因此，要求保護(hù)渣具有玻璃性，而隨著堿度的增大，保護(hù)渣的結(jié)晶溫度會(huì)升高。綜合考慮將此保護(hù)渣堿度設(shè)定為0.83-0.95。

11、mgo：mgo作為一種連鑄保護(hù)渣常用助熔劑，具有降低熔化溫度、改善保護(hù)渣流變性能等作用。連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣是也使用mgo成分范圍最廣的渣系，但在傳統(tǒng)cao-sio2系保護(hù)渣中，通常是以雜質(zhì)的形式引入或者少量替代cao來調(diào)節(jié)堿度，mgo的含量在0-5％。mgo屬于堿土金屬的氧化物，具有向熔渣中提供o2-離子的能力，o2-離子促使硅-氧聚合體解體的能力增強(qiáng)，使得復(fù)合陰離子團(tuán)變小，可以促使熔渣黏度下降。一般說來，在低堿度范圍內(nèi)提高mgo含量時(shí)，黏度降低值較大。隨著mgo含量的增加，保護(hù)渣的結(jié)晶溫度出現(xiàn)較大幅度的降低。當(dāng)mgo含量從7％增大到9％時(shí)，結(jié)晶溫度下降了226℃，結(jié)晶率減小了12.5％。綜合考慮，將此保護(hù)渣中mgo設(shè)定為6.2％-8.0％。

12、al2o3：為了保證低碳鍍錫板鑄坯坯殼均勻，結(jié)晶器保護(hù)渣應(yīng)具備良好的潤滑和夾雜物吸附能力，為提高保護(hù)渣吸收al2o3能力就要降低渣中初始al2o3含量。同時(shí)，該保護(hù)渣采用高mgo設(shè)計(jì)，al2o3的存在對(duì)mgo性質(zhì)的表現(xiàn)影響最大，al2o3太高容易形成熔點(diǎn)較高的鎂鋁尖晶石，破壞熔渣的均一性，從而引起保護(hù)渣表觀黏度增加，使保護(hù)渣性能惡化。綜合考慮低碳鍍錫板保護(hù)渣吸收al2o3夾雜物能力以及防止生成高熔點(diǎn)的鎂鋁尖晶石，將此保護(hù)渣中al2o3設(shè)定為0.5％-2％。

13、na2o、k2o：na2o、k2o均是良好的助熔劑，能顯著降低保護(hù)渣的熔化溫度，改善渣的流動(dòng)性，改善保護(hù)渣潤滑效果和吸收夾雜能力，有效防止黏結(jié)漏鋼的產(chǎn)生。但是na2o為堿金屬，na-o鍵能比si-o鍵能弱得多，na2o含量增加,其解聚作用增強(qiáng),聚合物尺寸變小,離子間作用勢(shì)減小,由此使得熔體表面張力減小，容易發(fā)生結(jié)晶器卷渣。卷入鑄坯中的na2o容易引起鍍錫板“白斑”缺陷，對(duì)表面質(zhì)量要求高的鍍錫板鋼種中na2o應(yīng)盡可能的低。將此保護(hù)渣中na2o和k2o總和設(shè)定為≤2.0％，na2o≤1.0％時(shí)效果更佳。

14、f-：f-也是保護(hù)渣常用助熔劑之一，隨著f-配加量的增加，會(huì)使得保護(hù)渣結(jié)晶率增大，當(dāng)保護(hù)渣中f-配加量超過10.22％后，槍晶石大量生成，保護(hù)渣渣膜結(jié)晶率高達(dá)90％左右，易惡化潤滑，引發(fā)黏結(jié)漏鋼事故。對(duì)低碳鋼類潤滑要求較高的鋼種，在使用f-作助熔劑時(shí)，應(yīng)控制保護(hù)渣中的f-小于10.22％。將此保護(hù)渣中f-設(shè)定為7.5％-9.5％。

15、cf：在連鑄澆鑄過程中，保護(hù)渣中的碳起骨架和調(diào)節(jié)保護(hù)渣熔融特性的作用。隨著碳素材料量的增加，熔化速度降低。熔化速度是保護(hù)渣的一個(gè)重要特性，生產(chǎn)中應(yīng)維持適量值，因?yàn)槿刍^快，保護(hù)渣的粉渣層不易保持，保護(hù)渣絕熱效果差；熔化過慢，液渣層太薄，吸收夾雜能力差，鑄坯表面質(zhì)量惡化。將此保護(hù)渣中cf≤5.0％。

16、本發(fā)明的原料包括，水泥熟料、硅灰石、石英砂、螢石、鎂砂、炭黑、石墨；本發(fā)明保護(hù)渣原料組分的重量百分比為，水泥熟料10％-13％，硅灰石36％-41％，石英砂14％-17％，螢石17％-21％，鎂砂5％-7％、炭黑2％-3％，石墨2％-4％，保護(hù)渣各原料組分的重量百分比之和為100％。

17、本發(fā)明保護(hù)渣原料均為工業(yè)原料，所述的原料其組成成分的重量百分比為：

18、水泥熟料：cao?62％～64％、sio220％～23％；

19、硅灰石：cao?40％～44％、sio250％～55％、al2o3<1.5％、mgo?1％-3％；

20、石英砂：sio2≥96％；

21、螢石：caf2>97％；

22、鎂砂：mgo≥95％；

23、炭黑：c>98.5％；

24、石墨：>95％；

25、上述低碳冷軋電鍍錫鋼板用低鈉高鎂連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的制備方法，包括以下步驟：

26、1)按配比稱量水泥熟料、硅灰石、石英砂、螢石、鎂砂，依次進(jìn)行破碎、攪拌和預(yù)熔，得到預(yù)熔料，對(duì)預(yù)熔料進(jìn)行磨細(xì)，控制預(yù)熔料粒度<200目；

27、2)按配比稱量炭黑、石墨，進(jìn)行磨粉，與步驟1)所述的預(yù)熔料混勻，混勻后得到混合粉；

28、3)將混合粉、水和黏結(jié)劑按比例放入精磨機(jī)中精磨制成漿料，精磨時(shí)間為50～80分鐘；

29、4)將步驟3)得到的漿料噴霧干燥制粒，得到成品保護(hù)渣。

30、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下積極效果：1、本發(fā)明保護(hù)渣中mgo含量在6.2％-8.0％，通過mgo來實(shí)現(xiàn)na2o、li2o等熔劑替代，并合理控制保護(hù)渣中al2o3含量在0.5％-2％，同時(shí)利用f-等其它組分的協(xié)調(diào)以保證保護(hù)渣擁有合適的黏度、熔點(diǎn)，消除mgo與al2o3生成高熔點(diǎn)鎂鋁尖晶石而產(chǎn)生的不利影響，滿足低碳冷軋鍍錫鋼板坯連鑄的順行。2、本發(fā)明保護(hù)渣中na2o含量≤1.0％，較低的na2o可以提高保護(hù)渣的表面張力，降低卷渣的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以減小或者避免因保護(hù)渣中na2o引起的低碳冷軋鍍錫鋼板“白斑”等缺陷。3、本發(fā)明保護(hù)渣中不含li2o，碳酸鋰的成本是鎂砂的100倍，使用mgo替代li2o保護(hù)渣生產(chǎn)成本大幅降低，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。4、采用本發(fā)明保護(hù)渣使得板坯連鑄機(jī)澆鑄低碳冷軋鍍錫鋼板坯過程中熱軋缺陷降級(jí)率由現(xiàn)有的1.29％降低到0.9％以下。